CN115871892A - 一种球形逃生艇 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种球形逃生艇，包括外层壳、中层壳和内层壳，所述外层壳为球形，外层壳和中层壳之间能相对转动，外层壳、中层壳和内层壳上均设有舱门，外层壳和中层壳上设置调节装置进行外层壳的位置调节及锁定；中层壳内设有隧道，隧道中设置有推进装置，推进装置为球形逃生艇提供动力；内层壳内设有居住舱，居住舱供逃生人员乘坐。外层壳可相对中层壳旋转，能自由旋转的球形外层壳能够消减各个方向来袭的海浪冲击，降低了海浪冲击下中层壳和内层壳的摇荡，无论外层壳如何旋转，中层壳和内层壳都能保持相对的稳定，极大地降低了逃生艇倾覆的可能性，同时可以抵抗撞击保护中层壳及内层壳结构，逃生人员的安全性得到了极大的提高。

Description

一种球形逃生艇

技术领域

本申请属于逃生设备技术领域，尤其涉及一种球形逃生艇。

背景技术

目前船舶上的救生设备主要包括救生圈、救生筏、逃生艇等，在船舶发生事故时，救生圈只能个人使用，给使用人员辅助提供一定的浮力，只能在离开船舶很小的范围，不能快速远离船舶所在的事故现场；救生筏可以供多人集体逃生，但是救生筏没有动力，要靠人力滑动，但是人力提供的动力有限，也无法快速的逃离事故现场；逃生艇能够搭载一定乘员逃生，具有推动的动力，提供一定的航速，能够快速的逃离，它的机动性和安全性优于其他逃生设备，因此，它是大型船舶发生事故时的主要脱险工具且逃生存活率较高的逃生设备。

在事故现场，通常会伴随恶劣的海况或复杂的环境变化，大风浪中，现有的逃生艇通常存在摇荡剧烈的情形，更糟糕时会发生倾覆，引起乘员身体极大的不适，增加了乘员体力消耗，影响了乘员的生命体征的稳定性，在一定程度上减少了乘员在海上的生存时间，降低了乘员的获救机率，乘员的安全性不高。

发明内容

本申请提供一种球形逃生艇，以解决现有逃生艇在大风浪中摇荡剧烈甚至倾覆，引起乘员身体不适，导致乘员的安全性不高的问题。本申请提供的一种球形逃生艇，包括：外层壳、中层壳和内层壳，所述外层壳为球形，所述外层壳和所述中层壳之间能相对转动，所述外层壳、所述中层壳和所述内层壳上均设有舱门，所述外层壳和中层壳上设置调节装置进行外层壳的位置调节及锁定；所述中层壳内设有隧道，所述隧道中设置有推进装置，所述推进装置为所述球形逃生艇提供动力；所述内层壳内设有居住舱，所述居住舱供逃生人员乘坐。

进一步地，所述外层壳上设有若干孔洞，所述孔洞至少分布在所述外层壳的上下部位。

进一步地，所述外层壳与所述中层壳之间设有若干滚珠，所述滚珠镶嵌在外层壳的内表面或中层壳的外表面上，并且滚珠均匀分布在外层壳的内表面或中层壳的外表面。

进一步地，外层壳采用泡沫金属铝材料制作而成，所述泡沫金属铝外表面敷设氯丁橡胶，所属泡沫金属铝外层壳开有孔洞，外层壳下方设有金属铝骨架支撑。

进一步地，所述中层壳内还包括平衡装置，所述平衡装置包括中轴和旋转重物，所述中轴的两端分别固定在中层壳的上下两端，且中轴穿过中层壳的球心布置，中轴贯通内层壳并与内层壳固定连接，所述旋转重物设置在中轴靠近中层壳底端的部位，所述旋转重物与中轴转动连接，旋转重物与驱动机构连接。

进一步地，所述隧道设置在中层壳的中下部位，在艇两侧各开设一隧道入口，两入口的水流通道在中层壳的尾部交汇，形成两个水流通道汇聚形成一个水流通道，水流由前方两个入口分别进入隧道内，在尾部交汇；所述推进装置设置在所述隧道的尾端，所述推进装置包括发动机、螺旋桨和舵机。

进一步地，所述外层壳1直径为4m，隧道中心水平剖面内侧边缘起始端间距a为0.8m，隧道中心水平剖面内侧边缘尾端间距b为0.1m，起始端和尾端之间的内侧边缘起始端向后有一段平直部分，随后光滑过渡至尾端，隧道中心水平剖面处外侧边缘起始处距内侧边缘间距c为0.7m，隧道出口为椭圆形，椭圆形的小径0.4m，大径0.6m。

进一步地，所述外层壳上的舱门为外层舱门，中层壳上的舱门为中层舱门和内层壳上的舱门为内层舱门，其中中层舱门和内层舱门相对位置固定。

进一步地，所述居住舱内设置有控制台，所述调节装置与控制台信号连接；所述调节装置包括位置调节装置、锁定机构以及控制组件；所述位置调节装置包括电磁铁和磁铁块，所述电磁铁固定设置在中层壳上，所述磁铁块固定设置在外层壳上；所述锁定机构包括升降块、伸缩杆和锁定凹槽；所述控制组件包括位置传感器和控制器，外层舱门与中层舱门对应的位置处设置有位置传感器。

进一步地，所述电磁铁嵌设在中层壳的外表面，电磁铁的外表面与中层壳的外表面齐平，磁铁块嵌设在外层壳的内表面，电磁铁的外表面与外层壳的内表面齐平；所述伸缩杆与升降块设置在外层壳的一凹槽中，伸缩杆一端与外层壳固定连接，伸缩杆另一端与升降块固定连接，锁定凹槽设置在中层壳与升降块的对应位置上。

本申请的有益效果：

(1)该球形逃生艇主体设置为三层壳结构，外层壳设置为球形，且外层壳可相对中层壳旋转，能自由旋转的球形外层壳能够消减各个方向来袭的海浪冲击，降低了海浪冲击下中层壳和内层壳的摇荡，无论外层壳如何旋转，中层壳和内层壳都能保持相对的稳定，极大地降低了逃生艇倾覆的可能性，同时可以抵抗撞击，保护中层壳及内层壳结构，逃生人员乘坐在内层壳中，安全性得到了极大的提高。

(2)在中层壳底部设置旋转重物使艇体重量集中于艇底，降低了艇体重心，增加了艇体的旋转惯量，提高了逃生艇的稳性，同时高速旋转的重物赋予艇体很大的旋转惯量，使艇体在外界冲击下依然可以保持正浮状态，有效地减弱了横向摇荡，减轻了乘员的不适感。

(3)设置调节装置的包括位置调节装置、锁定机构以及控制组件，在满足外层壳自由旋转的条件下，外层壳旋转至任何位置，都能准确调节外层舱门的位置，与中层舱门和内层舱门对准，便于使逃生艇的通道准确打开或关闭，利于乘员登艇或离艇。

(4)通过设计合理的隧道形状及参数，使得逃生艇的阻力较小，隧道内流态及螺旋桨处尾流流场较为均匀，且进口能够为螺旋桨提供足够的水流，尾部出口不影响螺旋桨工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的一种球形逃生艇的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种球形逃生艇居住舱的俯视图；

图3为本申请实施例提供的一种球形逃生艇的剖视图；

图4为本申请实施例提供的一种球形逃生艇推进区的俯视图；

图5为本申请实施例提供的一种球形逃生艇推进区的侧视图；

图6为本申请实施例提供的一种球形逃生艇居住舱的局部视图；

图7为本申请实施例提供的一种球形逃生艇隧道中心水平剖面的截面图一；

图8为本申请实施例提供的一种球形逃生艇隧道中心水平剖面的截面图二；

图9为本申请实施例提供的一种球形逃生艇表面压力分布图一；

图10为本申请实施例提供的一种球形逃生艇表面压力分布图二；

图11为本申请实施例提供的一种球形逃生艇表面压力分布图三；

其中：1、外层壳；11、外层舱门；12、孔洞；13、滚珠；2、中层壳；21、隧道；22、中轴；23、旋转重物；24、发动机；25、螺旋桨；26、舵机；27、油箱；28、备品箱；3、内层壳；31、居住舱；32、座位；33、控制台；34、属具箱；35、可折叠担架。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者间接设置在另一个部件上；当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或间接连接至另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本申请实施例提供一种球形逃生艇，以解决现有逃生艇在大风浪中摇荡剧烈甚至倾覆，引起乘员身体不适，导致乘员的安全性不高的问题。以下将结合附图对进行说明。

如图1-6所示，一种球形逃生艇，包括外层壳1、中层壳2和内层壳3，所述外层壳1为球形，所述外层壳1和所述中层壳2之间能相对转动，所述外层壳1、所述中层壳2和所述内层壳3上均设有舱门，所述外层壳1上设置有位置调节装置；所述中层壳2内设有隧道21，所述隧道21中设置有推进装置，所述推进装置为所述球形逃生艇提供动力；所述内层壳3内设有居住舱31，所述居住舱31供逃生人员乘坐。该球形逃生艇主体设置为三层壳结构，外层壳1设置为球形，且外层壳1可相对中层壳2旋转，能自由旋转的球形外层壳能够消减各个方向来袭的海浪冲击，降低了海浪冲击下中层壳和内层壳的摇荡，无论外层壳如何旋转，中层壳和内层壳都能保持相对的稳定，极大地降低了逃生艇倾覆的可能性，同时可以抵抗撞击保护中层壳及内层壳结构，逃生人员乘坐在内层壳中，安全性得到了极大的提高。

在一实施例中，所述外层壳1上设有若干孔洞12，所述孔洞12至少分布在所述外层壳1的上下部位，所述中层壳2和所述内层壳3上部均具有透气且不透水部位。其中，孔洞12可以分布在所述外层壳1的上下部位，或者孔洞12也可以分布在所述外层壳1的上中下部位，通过在外层壳1上设置孔洞12，便于水流通过外层壳1；逃生艇置于水中时，中层壳2浮在水面，水流冲击外层壳1，外层壳相对于中层壳2自由旋转，水流的冲击力大部分作用于外层壳上，小部分水流经孔洞12冲击至中层壳2，但这部分的水流量较小，水流的冲击力也较小，不会对引起中层壳及内层壳大幅度的摇荡。中层壳和内层壳上部均具有透气且不透水部位，透气且不透水的材料较多，选用常用的材料即可。

所述外层壳1和所述中层壳2之间能相对转动，在外层壳1和中层壳2之间设置有滚动结构以允许外层壳1能相对于中层壳2自由旋转。所述滚动结构设置为，在外层壳的内表面或中层壳2的外表面镶嵌滚珠13，其中，滚珠13均匀分布在外层壳2的内表面或中层壳2的外表面，以保证外层壳与中层壳之间的滚动接触，且间隙均匀，进而使得外层壳1相对于中层壳2转动顺畅，避免因受力不均产生卡滞，将海浪冲击力传递至中层壳2，降低外层壳1消减海浪冲击的效果。

其中，外层壳1采用泡沫金属铝材料制作而成，所属泡沫金属铝外层壳开有孔洞，外层壳下方设有金属铝骨架支撑，泡沫金属铝是一种宏观多孔材料,具有阻尼、减震、吸声、隔声、吸能缓冲、电磁屏蔽等特性，同时还具有金属固有的防火、防潮、无毒、无味等特点,泡沫金属铝作为球形逃生艇的外层壳，能够起到有效的减震和缓冲作用。

进一步地，在外层壳1的泡沫金属铝外表面敷设氯丁橡胶，氯丁橡胶在受到外力冲击时通过自身的变形来吸收能量，在没有外界的压力以后，产生的变形能够复原，将能量释放。由此，在泡沫金属铝外表面敷设氯丁橡胶，起到先一步吸收能量起到缓冲的作用，减少了泡沫金属铝的变形量，提高了外层壳的抗冲击性，使得安全性更高，延长了使用寿命。

在一实施例中，中层壳2的材料为玻璃钢，具体是用无碱钢布或玻璃毡作增强材料的不饱和聚酯树脂玻璃钢，该玻璃钢重量比铝合金更轻，且耐腐蚀、容易保养、不易损坏、使用时间长。除了给油船配备的逃生艇外，所有船舶的逃生艇均采用该玻璃钢作为中层壳的材料；油船配备的逃生艇采用金属材料。

参见附图3，中层壳2内还可以设置平衡装置，所述平衡装置包括中轴22和旋转重物23，其中，所述中轴22的两端分别固定在中层壳2的上下两端，且中轴22穿过中层壳2的球心布置，中轴22贯通内层壳3并与内层壳3固定连接；所述旋转重物23设置在中轴22靠近中层壳2底端的部位，所述旋转重物23与中轴22转动连接，旋转重物23与驱动机构连接，所述转动连接的结构可以为滚珠轴承或其他转动结构，所述驱动机构为马达；在中层壳底部设置旋转重物23使艇体重量集中于艇底，降低了艇体重心，增加了艇体的旋转惯量，提高了逃生艇的稳性，同时高速旋转的重物赋予艇体很大的旋转惯量，使艇体在外界冲击下依然可以保持正浮状态，有效地减弱了横向摇荡，减轻了乘员的不适感。

平衡装置的转子旋转重物23可以以某角速度绕中轴22高速转动，产生一定的角动量；当艇受到风浪的干扰力矩M作用而绕中轴22转动，出于旋转重物23角动量的惯性原因，船体***的摇晃会受到抑制，使船体维持原来的平衡状态。

进一步地，推进与操纵设备无法伸出船体，在中层壳2内设有隧道21，所述隧道21中设置有推进装置，所述推进装置为所述球形逃生艇提供动力，其中推进装置设置在隧道21的尾部，不伸出艇体；其中，隧道21设置在中层壳2的中下部位，在艇两侧各开设一隧道21入口，两入口的流道在中层壳的尾部交汇，形成两个水流通道汇聚形成一个水流通道。航行时，水流由前方两个入口分别进入隧道21内，在尾部交汇，为螺旋桨提供足够的水流，同时改善螺旋桨处的尾流，更利于逃生艇的航行；推进装置包括发动机24、螺旋桨25和舵机26，发动机24通过转动轴连接螺旋桨25推进逃生艇航行，调节舵机26改变航行方向；放置推进装置的舱室内还布置有油箱27和备品箱28。

在一实施例中，内层壳3和中层壳2通过中轴22以及支架固定连接。内层壳3不必设置为球形，可以设置为半球形或其他形状，只要能够与中层壳2之间形成稳定的连接即可。内层壳3内部为居住舱31，内层壳的底部设置为水平甲板，作为居住舱31的地板，中轴22穿过水平甲板，且中轴22与水平甲板固定连接。内层壳3的内表面铺设有气垫，气垫可以减轻人与艇壁碰撞时受到的冲击力，给乘员更佳的乘坐环境，且避免乘员与内层壳发生碰撞时受伤。气垫材料为聚氯乙烯，它具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低，且具有一定的抗化学腐蚀性，成本较低且能满足使用要求。

为了对中层壳2起到支撑，避免中层壳的变形，内层壳选用钢材，并通过加强筋与中层壳相连，使得中层壳的抗变形力更佳，建造成本较低且安全性高。

内层壳甲板的外圈布设有多个固定的乘坐座位32，并在甲板上设置有控制台33、属具箱34、可折叠担架35，操纵台供驾驶员操控逃生艇航行；居住舱31内的控制台33连接操舵杆，操舵杆连接舵机26，以调节舵机26的角度，参见附图2和5。

在一实施例中，在外层壳1、中层壳2和内层壳3上均设置有舱门，以便于乘坐人员登艇或离艇，外层壳1上的为外层舱门11，中层壳2上的为中层舱门和内层壳3上的为内层舱门，其中中层舱门和内层舱门相对位置固定，同步打开或关闭即可；由于外层壳1会发生旋转，因此外层壳1上的外层舱门11的位置会不断的变化，因此，在打开外层舱门11之前，需要调节外层壳使得外层舱门11与中层舱门位置对应，以在外层舱门、中层舱门和内层舱门打开时，形成通道。

所述外层壳1和中层壳2上设置调节装置可实现外层壳的位置调节及锁定，调节装置包括位置调节装置、锁定机构以及控制组件，调节装置与控制台33信号连接。所述位置调节装置包括电磁铁和磁铁块，所述电磁铁固定设置在中层壳2上，电磁铁嵌设在中层壳的外表面，优选地，电磁铁的外表面与中层壳的外表面齐平；磁铁块固定设置在外层壳1上，磁铁块嵌设在外层壳1的内表面，优选地，电磁铁的外表面与外层壳1的内表面齐平。由于外层壳在外界波浪作用下不停转动，为了使电磁铁和磁铁块能形成有效的磁吸作用，需要大面积设置磁铁块或电磁铁，以保证无论外层壳如何转动，在电磁铁通电时都能有效地作用磁铁块形成磁吸力，例如，在中层壳2上均匀布设电磁铁或者在外层壳1上均匀布设磁铁块。所述电磁铁采用螺管式电磁铁，为小体积型的强磁，在一定的距离范围内磁力非常强大，但是影响不到远的地方，因此，能够提供足够可靠的磁力来调节外层壳的位置，但也不影响舱内部的电器和通信部件的正常工作。

设置锁定机构以将外层壳与中层壳锁定，以使两者位置固定，所述锁定机构包括升降块、伸缩杆和锁定凹槽，其中伸缩杆与升降块固定连接，锁定凹槽与升降块的形状相适应，伸缩杆与升降块设置在外层壳的一凹槽中，伸缩杆一端与外层壳固定连接，伸缩杆另一端与升降块固定连接，锁定凹槽设置在中层壳与升降块的对应位置上，以满足外层舱门11与中层舱门对齐时，升降块正好放入锁定凹槽中形成锁定。锁定机构至少设置一组，也可设置多组，根据需要选择。

控制组件包括位置传感器和控制器，外层舱门与中层舱门对应的位置处设置有位置传感器，位置传感器检测外层舱门与中层舱门两个舱门的相对位置，以确定两者之间的位置偏移量反馈至控制器，判断是否对齐，在检测到两者对齐时，控制器控制锁定机构锁定。

具体地，外层壳位置调节方法如下，步骤一，外层壳与中层壳保持相对静止；步骤二，使外层壳移动至外层舱门与中层舱门对齐；步骤三，锁定外层壳。

在步骤一中，首先控制台发出信号使电磁铁通电，中层壳上通电的电磁铁吸引外层壳上的磁铁块，使外层壳与中层壳保持相对静止；

在步骤二中，根据位置传感器检测的外层舱门与中层舱门之间的位置偏移量，调节电磁铁的电流大小，控制电磁铁的磁力大小，产生期望的拉力差，进而使外层壳沿着指定的方向转动，根据外层舱门与中层舱门上的的位置传感器检测，在外层舱门与中层舱门对齐时，控制器控制锁定机构锁定；

在步骤三中，锁定机构接收到锁定信号后，将安装在外层壳的锁定机构升降块伸出到中层壳对应位置的锁定凹槽内,并将锁定机构的伸缩杆锁定，即锁定外层壳。

在舱门对齐之后，即可打开舱门，外层舱门的开门装置位于门的两侧，通过先将舱门向外移出至外层壳的外侧，然后带着门向两侧运动，在门完全打开后，开门装置将舱门锁住；中层舱门和内层舱门的开门方式与外层舱门类似，区别在于中层舱门和内层舱门向内侧移动后再打开。

设置调节装置的包括位置调节装置、锁定机构以及控制组件，在满足外层壳自由旋转的条件下，外层壳旋转至任何位置，都能准确调节外层舱门的位置，与中层舱门和内层舱门对准，便于使逃生艇的通道准确打开或关闭，用于乘员登艇或离艇。

逃生艇球形的外层壳1直径为4m时，关于隧道21的具体形状及参数设计具体如下：

方案1：隧道中心水平剖面内侧边缘弯曲轨迹参见附图7，其中隧道中心水平剖面内侧边缘起始端间距a为0.8m，隧道中心水平剖面内侧边缘尾端间距b为0.1m，起始端和尾端之间的内侧边缘光滑过渡，隧道中心水平剖面内侧轨迹向尾部两侧凸出，在尾部收为平直，隧道中心水平剖面处外侧边缘起始处距内侧边缘间距c为0.7m，隧道出口为椭圆形，椭圆小径0.4m，大径0.6m，其中大径沿水平方向设置。

方案2：

隧道中心水平剖面内侧边缘弯曲轨迹参见附图8，其中隧道中心水平剖面内侧边缘起始端间距a为0.8m，隧道中心水平剖面内侧边缘尾端间距b为0.1m，起始端和尾端之间的内侧边缘起始端向后有一段平直部分，随后光滑过渡至尾端，隧道中心水平剖面处外侧边缘起始处距内侧边缘间距c为0.7m，隧道出口为椭圆形，椭圆小径0.4m，大径0.6m，其中大径沿水平方向设置。

方案3：

球形的外层壳上未开设隧道，以比对开设隧道后对艇阻力和流场的影响。

经Fluent模拟计算，在6kn航速下，各方案1-3的总阻力、压阻力以及粘性阻力值比较如下表1：

表1方案1-3的总阻力、压阻力以及粘性阻力值

方案	总阻力(N)	压阻力(N)	粘性阻力(N)
				方案1	11467	10787	681
方案2	10246	9233	713
				方案3	8755	8098	657

由表1可见，总阻力不同主要在于压阻力的不同，方案1中心实体肥大时，隧道21间隔较大，艇前方压力明显大于方案2中心实体瘦削时的压力，且方案1艇表面压力普遍较大，经Fluent模拟计算的压力分布图参见附图9-11，图9为方案1的艇表面压力分布图，图10为方案2的艇表面压力分布图，图11为方案3的艇表面压力分布图。

进一步以缩小隧道截面长度的方式，通过模拟优化隧道尺寸，以确定隧道最佳尺寸。

方案1的变形例，方案1.1，在方案1的基础上将隧道中心水平剖面的长度减小0.1m，其余参数均与方案1相同；方案1.2，在方案1的基础上将隧道中心水平剖面的长度减小0.2m，其余参数均与方案1相同。

方案2的变形例，方案2.1，在方案2的基础上将隧道中心水平剖面的长度减小0.1m，其余参数均与方案2相同；方案2.2，在方案2的基础上将隧道中心水平剖面的长度减小0.2m，其余参数均与方案2相同。

经Fluent模拟计算，在6kn航速下，变形方案的压阻力、粘性阻力值及伴流分数值如下表2：

表2变形方案的压阻力、粘性阻力值及伴流分数值

方案	压阻力(N)	粘性阻力(N)	伴流分数ω
				方案1.1	9643	693	0.78
方案1.2	9913	719	0.74
				方案2.1	9594	688	0.71
方案2.2	9003	713	0.64

由表2可知，随着隧道截面尺寸的变化，粘性阻力变化很小，可视为不变；压阻力随着隧道截面尺寸的变小在变小；瘦削型中心实体比肥大型中心实体流态及阻力性能更好。

上述变形方案中，瘦削型中心实体截面尺寸较小的艇阻力较小，且隧道内流态及螺旋桨处尾流流场较为均匀，为保证进口能够为螺旋桨提供足够的水流，隧道截面尺寸不宜过小；尾部隧道不能过小，以免影响螺旋桨工作。综合上述分析，选取方案2.2的尺寸作为本申请逃生艇的隧道尺寸，使得逃生艇的阻力较小，且隧道内流态及螺旋桨处尾流流场较为均匀，且进口能够为螺旋桨提供足够的水流，尾部出口不影响螺旋桨工作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种球形逃生艇，其特征在于，包括：外层壳、中层壳和内层壳，所述外层壳为球形，所述外层壳和所述中层壳之间能相对转动，所述外层壳、所述中层壳和所述内层壳上均设有舱门，所述外层壳和中层壳上设置调节装置进行外层壳的位置调节及锁定；所述中层壳内设有隧道，所述隧道中设置有推进装置，所述推进装置为所述球形逃生艇提供动力；所述内层壳内设有居住舱，所述居住舱供逃生人员乘坐。

2.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述外层壳上设有若干孔洞，所述孔洞至少分布在所述外层壳的上下部位。

3.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述外层壳与所述中层壳之间设有若干滚珠，所述滚珠镶嵌在外层壳的内表面或中层壳的外表面上，并且滚珠均匀分布在外层壳的内表面或中层壳的外表面。

4.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，外层壳采用泡沫金属铝材料制作而成，所述泡沫金属铝外表面敷设氯丁橡胶，所属泡沫金属铝外层壳开有孔洞，外层壳下方设有金属铝骨架支撑。

5.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述中层壳内还包括平衡装置，所述平衡装置包括中轴和旋转重物，所述中轴的两端分别固定在中层壳的上下两端，且中轴穿过中层壳的球心布置，中轴贯通内层壳并与内层壳固定连接，所述旋转重物设置在中轴靠近中层壳底端的部位，所述旋转重物与中轴转动连接，旋转重物与驱动机构连接。

6.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述隧道设置在中层壳的中下部位，在艇两侧各开设一隧道入口，两入口的水流通道在中层壳的尾部交汇，形成两个水流通道汇聚形成一个水流通道，水流由前方两个入口分别进入隧道内，在尾部交汇；所述推进装置设置在所述隧道的尾端，所述推进装置包括发动机、螺旋桨和舵机。

7.根据权利要求6所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述外层壳直径为4m，隧道中心水平剖面内侧边缘起始端间距a为0.8m，隧道中心水平剖面内侧边缘尾端间距b为0.1m，起始端和尾端之间的内侧边缘起始端向后有一段平直部分，随后光滑过渡至尾端，隧道中心水平剖面处外侧边缘起始处距内侧边缘间距为0.7m，隧道出口为椭圆形，椭圆形的小径0.4m，大径0.6m。

8.根据权利要求1所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述外层壳上的舱门为外层舱门，中层壳上的舱门为中层舱门和内层壳上的舱门为内层舱门，其中中层舱门和内层舱门相对位置固定。

9.根据权利要求8所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述居住舱内设置有控制台，所述调节装置与控制台信号连接；所述调节装置包括位置调节装置、锁定机构以及控制组件；所述位置调节装置包括电磁铁和磁铁块，所述电磁铁固定设置在中层壳上，所述磁铁块固定设置在外层壳上；所述锁定机构包括升降块、伸缩杆和锁定凹槽；所述控制组件包括位置传感器和控制器，外层舱门与中层舱门对应的位置处设置有位置传感器。

10.根据权利要求9所述的一种球形逃生艇，其特征在于，所述电磁铁嵌设在中层壳的外表面，电磁铁的外表面与中层壳的外表面齐平，磁铁块嵌设在外层壳的内表面，电磁铁的外表面与外层壳的内表面齐平；所述伸缩杆与升降块设置在外层壳的一凹槽中，伸缩杆一端与外层壳固定连接，伸缩杆另一端与升降块固定连接，锁定凹槽设置在中层壳与升降块的对应位置上。

Images