CN205221046U - 伸缩式透明观光潜水艇 - Google Patents

Abstract

一种伸缩式透明观光潜水艇，由前艇身(1)，环型液压缸(2)，环型活塞(3)和后艇身(4)组成，环型活塞(3)可在环型液压缸(2)内前后移动，带动后艇身(4)前后移动，使艇的体积和比重发生改变，达到潜艇沉、浮的目的。本实用新型的优点是：结构较简单，舱容量较大，损管能力强，安全性高，潜、浮操作方便，潜航性能较好，水下视野开阔等，主要用途是：1、开展海底观光旅游。2、在任何海况下进行中、短途人员和物质运输。3、作为潜水登陆艇，进行三栖登陆作战。

Description

伸缩式透明观光潜水艇

技术领域

本实用新型属于水下运输工具范畴，涉及一种运载人员进行海底观光旅游的潜水艇。

背景技术

现在能运载人员在水下潜行的工具有潜水艇和深潜器两种。潜水艇为双层金属壳体结构，利用双层壳体之间的多个水舱吸入或排出压载水来达到沉、浮和调整浮力的目的，艇体上没有对外观察窗口，其用途仅限于军事。深潜器为球形或圆柱形的单层耐压壳体结构，壳体上开有用透明有机玻璃密封的观察窗口，利用壳体外吊挂的压铁实现下潜，抛弃压铁即可上浮，壳体内可搭乘3-5名科研人员，其用途是进行海洋科学研究。

发明内容

本实用新型的目的是，提供一种结构较简单，安全性高，潜、浮操作方便，舱容量较大，水下视野开阔的伸缩式透明观光潜水艇，以满足人们一窥海底缤纷世界的愿望。

本实用新型的技术方案是，伸缩式透明观光潜水艇由前艇身1，环型液压缸2，环型活塞3和后艇身4组成，其特征是，前艇身1由透明有机玻璃制成的半球形驾驶舱5和圆柱形的前客舱6构成，前客舱6的两端有圆环形的承压环7，承压环7的两侧边各开有几个方形孔8和与方形孔8连接的孤形槽9，方形孔8内水密连接有工字梁10，工字梁10的两侧边水密嵌装有透明有机玻璃板11，透明有机玻璃板11的两端水密嵌装于承压环7上半部的孤形槽9内，承压环7下半部的弧形槽9内和工字梁10的一侧边焊接有前弧形钢板12，前弧形钢板12的上部用前舱板13密封，形成液压油箱14，前客舱6后端的承压环7与环型液压缸2连接，环型液压缸2由内，外两圈环形钢板围合成形，其承受深水压力部分的缸壁较厚，其未端有密封限位环15，其前端经液压管16分别与阀门17和液压泵18连接，阀门17和液压泵18又分别与液压油箱14连接，环型液压缸2的两外侧固定有收缩包装的救生气囊19，由涂有硅胶的尼龙布制的救生气囊19展开后为圆柱形，其一端经高压气管与置于驾驶舱5内的氮气罐20连接，另一端有减压阀21，环型液压缸2的两外侧还安装有升降舵22，中空的前楔型龙骨23与承压环7，前弧形钢板12，环型液压缸2焊接固定，环型液压缸2内部的中舱板24上布置有卫生间25，空气再生装置26和除湿机27，空气再生装置26和除湿机27经管道与前，后客舱连接，中舱板24的下面为蓄电池舱28，舱内有轨道29，轨道29上有小车30和蓄电池组31，小车30可沿轨道29滚动和停止，环型液压缸2的缸体内有环型活塞3，环型活塞3由环型活塞头32和活塞体33构成，环型活塞头32的外圆固定有活塞环34，内圆固定有活塞环35，活塞体33与后艇身4连接的一端用水密门36封闭，后艇身4由圆柱形的后客舱37与圆锥形的动力舱38构成，后客舱37的两端有圆环形的承压环7，承压环7的两侧边各开有几个方形孔8和与方形孔8连接的弧形槽9，方形孔8内水密连接有工字梁10，工字梁10的两侧边水密嵌装有透明有机玻璃板11，透明有机玻璃板11的两端水密嵌装于承压环7上半部的弧形槽9内，承压环7下半部的弧形槽9内和工字梁10的一侧边焊接有后弧形钢板39，后弧形钢板39与其上的后舱板40组成行李舱41，后弧形钢板39和承压环7与后楔型龙骨42焊接固定，后楔型龙骨42可***中空的前楔型龙骨23内，形成滑动配合，后客舱37后端的承压环7与动力舱38焊接固定，动力舱38内有电动机和舵***，舱外有垂直舵43和螺旋浆44，前客舱6的上方有前舱门45和通气管46，通气管46的顶端有电磁阀47，后客舱37的上方有后舱门48。

下面对本实用新型的工作原理和工作过程作详细的说明。

在船台上安放好前楔型龙骨23和后楔型龙骨42，然后分别将其与多个承压环7，前弧形钢板12，环型液压缸2，后弧形钢板39焊接固定，再安装工字梁10，透明有机玻璃板11和环形活塞3，最后安装驾驶舱5和动力舱38，本实用新型主体即制造完毕。

本实用新型在水面航行时，环型活塞头32处于密封限位环15的位置，此时本实用新型的体积最大，欲下潜时，打开阀门17，在海水压力下，环型活塞头32向前移动，带动后艇身4向前移动，后楔型龙骨42也***前楔型龙骨23内，同时将缸内的液压油排入液压油箱14内，艇的体积减小，比重增加，逐渐没入水中，此时舱内空气也被压缩，从通气管46排出，使舱内气压保持正常，待本实用新型完全浸入水中，处于零重力状态时，关闭电磁阀47，即可转动升降舵22，向深处潜航了。

潜航时艇体的纵倾是必须避免的，特别是向下的纵倾，会危及潜艇的安全。本实用新型质量最大的部位是艇体中部的环型液压缸2，其内部还放置了绝大部分设备，因此本实用新型的重心在艇的中部，潜航前配置好前、后客舱的荷载，可防止纵倾，潜航时如出现纵倾，可自动或手动使艇内最重的设备-蓄电池组31沿轨道29前后移动，调整重心以消除纵倾。

潜航时如遇到海水温度急剧升高，盐度或含沙量急剧降低的海区，即“断涯”海区，水浮力会显著降低，为避免发生意外，应一方面转动升降舵22，使潜艇上浮，另一方面起动液压泵18，使环型活塞3向后移动，艇的体积增大，产生正浮力，尽快脱离险区。

潜航时可能遇到的最大险情是艇体破裂，舱内进水，由于水密门36的隔离作用，海水只会进入前客舱6或后客舱37，此时驾驶员应紧急打开氮气罐20的阀门，使高压氮气冲入艇体两侧的救生气囊19，救生气囊19瞬间膨胀，产生正浮力，迅速将已破损的艇体整体托举到海面，使乘客得以逃生。在艇体上升的过程中，由于气囊19受到的外部压力不断减小，多余的氮气会从减压阀21排出，使救生气囊19到达海面时不会被胀破，仍能提供浮力。

本实用新型将结束潜航时，先转动升降舵22，使艇接近海面，通气管46露出海面，然后打开电磁阀47，起动液压泵18泵入液压油，环型活塞3向后移动，艇的体积增加，新鲜空气从通气管46进入舱内，使舱内、外气压平衡，此时方能打开前，后客舱门，乘客就可以陆续出舱了。

密封限位环15的作用是防止环型活塞3过度移动，也防止海水进入环型液压缸2内腐蚀缸壁。前楔型龙骨23和后楔型龙骨42作为全艇的基础，将前艇身1和后艇身4连接为一个整体，同时克服横倾。空气再生装置26能吸收乘客呼出的二氧化碳气体，同时释放氧气，维持密封客舱内的气压不变。除湿机27能去除乘客释出的水蒸气，以免水蒸气冷凝在透明有机玻璃板上，影响视觉效果。

在前客舱6和环型液压缸2之间能够加装水密门。

在前客舱6，后客舱37的两侧能够加装救生气囊19。

救生气囊19展开后另一种形状为球形。

由上述可知，本实用新型是利用潜艇体积的变化来改变其比重，以达到沉、浮的目的，其主要优点是

1、结构较简单。本实用新型为单层圆柱形耐压壳体结构，没有快潜水舱和浮力调整水舱，气、水阀门和管路，代之以较简单的、体积很小的环型液压缸和液压油舱，适合于批量生产。

2、舱容量较大。因为耐压壳体内没有水舱，阀门和管路，所以舱容量较大，环型活塞内的部分空间还可以作为货舱使用。

3、潜航操作方便。无论是快潜、上浮或调整浮力，均只需排出或泵入适量液压油就可实现，故操作方便，适合于民用。

4、潜航时性能较好。本实用新型的水面排水量和水下排水量相等，因此潜航时水阻力较小；又因为没有压载水，故惯性较小，且能克服纵倾和横倾，因此机动性较好。

5、损失管控能力较强，安全性较高。本实用新型前、后水密客舱的布局能降低损失。即使发生最严重的艇体破裂事故，依靠救生气囊仍能将艇体托出水面，使乘客有逃生机会。

6、水下视野开阔。

本实用新型仅适用于中、小型潜水艇，其主要用途是：

1、搭载乘客进行海底观光旅游。

2、在任何海况下进行中、短途人员和物质运输。

3、对本实用新型略加改造，如用钢板代替透明有机玻璃板，即成为用于三栖登陆作战的潜水登陆艇。

附图说明

图1为本实用新型处于水面以下时的主视图。

图2为本实用新型处于水面上时的主视图。

图3为承压环7的主视图。

图4为承压环7的A向视图。

图5为工字梁10的主视图。

图6为工字梁10的B向视图。

图7为环型液压缸2的纵向剖视图。

图8为环型液压缸2的C向视图。

图9为环型活塞3的纵向剖视图。

图10为环型活塞3的D向视图。

图11为环型液压缸2和环型活塞3的组装图。

在所述附图中，1-前艇身，2-环型液压缸，3-环型活塞，4-后艇身，5-驾驶舱，6-前客舱，7-承压环，8-方形孔，9-弧形槽，10-工字梁，11-透明有机玻璃板，12-前弧形钢板，13-前舱板，14-液压油箱，15-密封限位环，16-液压管，17-阀门，18-液压泵，19-救生气囊，20-氮气罐，21-减压阀，22-升降舵，23-前楔型龙骨，24-中舱板，25-卫生间，26-空气再生装置，27-除湿机，28-蓄电池舱，29-轨道，30-小车，31-蓄电池组，32-环型活塞头，33-活塞体，34-活塞环，35-活塞环，36-水密门，37-后客舱，38-动力舱，39-后弧形钢板，40-后舱板，41-行李舱，42-后楔型龙骨，43-垂直舵，44-螺旋浆，45-前舱门，46-通气管，47-电磁阀，48-后舱门。

具体实施方式

一艘小型伸缩式透明观光潜水艇，外径3m，由以下部分构成：1、驾驶舱，长2m，其前端为半球形，由30mm厚的有机玻璃板热压成型。2、前客舱和后客舱，各长4m，舱内横向布置有5排，每排4张座椅，可乘坐20人，共可乘坐40人。客舱顶部和两侧边水密安装有透光率达0.92的弧形透明有机玻璃板，玻璃板厚30cm，经过了加热和拉伸处理，强度和韧性均得到提高。3、环型液压缸，总长3.2m，缸的宽度，即内外环型钢板的间距为50mm，内、外环型钢板厚40mm，为高强度、耐腐蚀的合金钢板，可承受液压缸内最大为15MPa的压强。4、环型活塞，其活塞头厚50mm，与缸的宽度相等，宽100mm，活塞头外圆和内圆的表面均安装有三道橡胶密封环，活塞体厚30mm，长3.05m，环型活塞总长3.15m，在缸内移动的最大距离，即调节潜艇体积的最大距离为2.8m。5、动力舱，内安装有两台75KW直流电动机组，巡航时一工一备，紧急情况时可同时工作。

该艇空载时总重93T，在水面时长18m，空载潜航时长15.2m，极限潜深60m，此时环型液压缸内压强为9.4MPa。该艇空载时水上部分体积为20m³，满载(40人，人均100kg)时水上部分体积为16m³，可满足人员安全上、下艇的要求。

Claims (4)

1.一种伸缩式透明观光潜水艇，由前艇身(1)，环型液压缸(2)，环型活塞(3)和后艇身(4)组成，其特征是：前艇身(1)由透明有机玻璃制成的半球形驾驶舱(5)和圆柱形的前客舱(6)构成，前客舱(6)的两端有圆环形的承压环(7)，承压环(7)的两侧边各开有几个方形孔(8)和与方形孔(8)连接的孤形槽(9)，方形孔(8)内水密连接有工字梁(10)，工字梁(10)的两侧边水密嵌装有透明有机玻璃板(11)，透明有机玻璃板(11)的两端水密嵌装于承压环(7)上半部的孤形槽(9)内，承压环(7)下半部的弧形槽(9)内和工字梁(10)的一侧边焊接有前弧形钢板(12)，前弧形钢板(12)的上部用前舱板(13)密封，形成液压油箱(14)，前客舱(6)后端的承压环(7)与环型液压缸(2)连接，环型液压缸(2)由内，外两圈环形钢板围合成形，其承受深水压力部分的缸壁较厚，其未端有密封限位环(15)，其前端经液压管(16)分别与阀门(17)和液压泵(18)连接，阀门(17)和液压泵(18)又分别与液压油箱(14)连接，环型液压缸(2)的两外侧固定有收缩包装的救生气囊(19)，由涂有硅胶的尼龙布制的救生气囊(19)展开后为圆柱形，其一端经高压气管与置于驾驶舱(5)内的氮气罐(20)连接，另一端有减压阀(21)，环型液压缸(2)的两外侧还安装有升降舵(22)，中空的前楔型龙骨(23)与承压环(7)，前弧形钢板(12)，环型液压缸(2)焊接固定，环型液压缸(2)内部的中舱板(24)上布置有卫生间(25)，空气再生装置(26)和除湿机(27)，空气再生装置(26)和除湿机(27)经管道与前，后客舱连接，中舱板(24)的下面为蓄电池舱(28)，舱内有轨道(29)，轨道(29)上有小车(30)和蓄电池组(31)，小车(30)可沿轨道(29)滚动和停止，环型液压缸(2)的缸体内有环型活塞(3)，环型活塞(3)由环型活塞头(32)和活塞体(33)构成，环型活塞头(32)的外圆固定有活塞环(34)，内圆固定有活塞环(35)，活塞体(33)与后艇身(4)连接的一端用水密门(36)封闭，后艇身(4)由圆柱形的后客舱(37)与圆锥形的动力舱(38)构成，后客舱(37)的两端有圆环形的承压环(7)，承压环(7)的两侧边各开有几个方形孔(8)和与方形孔(8)连接的弧形槽(9)，方形孔(8)内水密连接有工字梁(10)，工字梁(10)的两侧边水密嵌装有透明有机玻璃板(11)，透明有机玻璃板(11)的两端水密嵌装于承压环(7)上半部的弧形槽(9)内，承压环(7)下半部的弧形槽(9)内和工字梁(10)的一侧边焊接有后弧形钢板(39)，后弧形钢板(39)与其上的后舱板(40)组成行李舱(41)，后弧形钢板(39)和承压环(7)与后楔型龙骨(42)焊接固定，后楔型龙骨(42)可***中空的前楔型龙骨(23)内，形成滑动配合，后客舱(37)后端的承压环(7)与动力舱(38)焊接固定，动力舱(38)内有电动机和舵***，舱外有垂直舵(43)和螺旋浆(44)，前客舱(6)的上方有前舱门(45)和通气管(46)，通气管(46)的顶端有电磁阀(47)，后客舱(37)的上方有后舱门(48)。

2.根据权利要求1所述的伸缩式透明观光潜水艇，其特征还在于，在前客舱(6)和环型液压缸(2)之间能够加装水密门。

3.根据权利要求1所述的伸缩式透明观光潜水艇，其特征还在于，在前客舱(6)和后客舱(37)的两侧能够加装救生气囊(19)。

4.根据权利要求1所述的伸缩式透明观光潜水艇，其特征还在于，救生气囊(19)展开后另一种形状为球形。