一種用于灘涂監(jiān)測的防擱淺無人船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于灘涂監(jiān)測的防擱淺無人船。
【背景技術(shù)】
[0002]海陸交匯處，如灘涂、潮間帶、濕地等，是人類活動(dòng)頻繁、海洋生物密集、海洋功能全面的特殊區(qū)域，但也是海洋污染輸入、生態(tài)災(zāi)害、自然體系破壞最集中的區(qū)域。然而在該區(qū)域，因?yàn)槭艿街芷谛缘某毕⒑５灼鸱偷踪|(zhì)多樣的限制，通常進(jìn)入該區(qū)域進(jìn)行相關(guān)觀測較為困難，目前主要還處于人員徒步進(jìn)入、手提肩扛的境地，給觀測工作帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)，且效率較低，這也導(dǎo)致灘涂成為海洋監(jiān)測工作的薄弱地帶。無人船是一種船內(nèi)載有控制、通信與導(dǎo)航系統(tǒng)可用于海表面自動(dòng)觀測的新型無人平臺(tái)，通過搭載溫度、濕度、壓力等多種傳感器完成相關(guān)海洋測量，通常采用水下推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)方式，在近岸容易受到水草纏繞和吃水限制。已有的空氣驅(qū)動(dòng)無人船將風(fēng)扇裝在船上提供推力，可以在更廣泛的水域航行，但仍具有一定的吃水深度，否則容易擱淺，因此不能應(yīng)用于海陸交匯處潮間帶、灘涂和濕地等區(qū)域的觀測。顯然實(shí)現(xiàn)一種不受吃水限制的防擱淺無人船，搭載相關(guān)傳感器，靈活進(jìn)入這些特殊區(qū)域，順利地完成相關(guān)海洋觀測是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于灘涂監(jiān)測的防擱淺無人船，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的無人船受吃水深度限制、且容易擱淺而不能進(jìn)入灘涂、潮間帶和濕地等區(qū)域進(jìn)行測量工作，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明考慮到灘涂、潮間帶和濕地等特殊地貌區(qū)域，在船底專門設(shè)置一種防擱淺裝置。并考慮到已有的水下推進(jìn)器在這些區(qū)域不適用，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方式是采用空氣推進(jìn)裝置，并通過舵片轉(zhuǎn)動(dòng)而改變空氣驅(qū)動(dòng)的方向；且又在通風(fēng)管道的底部設(shè)有擋板和通氣管及其一端口上的氣閥，且該氣閥位于通氣管的進(jìn)風(fēng)口處并受控于控制系統(tǒng)，該通氣管的另一端位于船底部設(shè)有噴口，憑借該噴口結(jié)構(gòu)，既有利于船底防擱淺，也是推進(jìn)裝置的補(bǔ)充，或者作為水下推進(jìn)裝置的另一種形式。
[0005]本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案為:
[0006]一種用于灘涂監(jiān)測的防擱淺無人船，包括由船底和甲板構(gòu)成的船體、船體內(nèi)的通信與導(dǎo)航系統(tǒng)、電源和控制系統(tǒng)以及設(shè)置在甲板上的推進(jìn)裝置，其特征在于上述船體的船底上裝有防擱淺裝置，且推進(jìn)裝置是空氣推進(jìn)裝置。
[0007]上述防擱淺裝置是從船頭至船尾平行固定于船底上的多排彈性浮板組成，憑借彈性浮板上螺孔固定在船底上，且彈性浮板的弧面方向向前。
[0008]上述彈性浮板是包括用于固定于船底的矩形條塊和用于接觸地面的弧面塊的結(jié)合體，兩者夾角α在30°?45°之間，彈性浮板的弧面曲率為10?30ΠΓ1。
[0009]上述每排彈性浮板是由一個(gè)或多個(gè)組成，總體長度稍小于該位置船底的橫向尺寸，且彈性浮板的寬度為5-10cm。
[0010]上述的推進(jìn)裝置是設(shè)置于前部為流線型的保護(hù)罩內(nèi)的電動(dòng)機(jī)與其傳動(dòng)軸上的扇葉，該扇葉位于通風(fēng)管道的出氣口端并面向固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的舵片，該舵片與扇葉間、通風(fēng)管道的底部設(shè)有擋板和通氣管一端口上的氣閥，且該氣閥位于通氣管的進(jìn)風(fēng)口處并受控于控制系統(tǒng)，該通氣管的另一端位于船底部設(shè)有噴口，上述的通風(fēng)管道的進(jìn)氣口一側(cè)面與保護(hù)罩的中后背相
[0011]考慮到既有船底的防擱淺作用，也有利于推進(jìn)船體前行，又將上述的噴口至少設(shè)置一個(gè)以上于船底部。如設(shè)置于船底的船首部和/或者船前部。顯然也是推進(jìn)裝置的補(bǔ)充，或者作為水下推進(jìn)裝置的另一種形式?？梢宰鳛楸景l(fā)明的空氣推進(jìn)裝置的協(xié)同作用或者水下推進(jìn)的補(bǔ)充。
[0012]本發(fā)明能順利地航行于水陸交匯的灘涂上，而不至于擱淺或陷落于淤泥中。本發(fā)明的推進(jìn)裝置能夠有效地解決常規(guī)水下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受吃水限制的問題。本發(fā)明的防擱淺裝置能夠在灘涂區(qū)域支撐起船體，實(shí)現(xiàn)了在推進(jìn)裝置的配合下完成防擱淺航行。因此本發(fā)明能通過搭載多種海洋觀測傳感器作為集成觀測平臺(tái)，以靈活、自動(dòng)、無障礙的方式，順利地實(shí)現(xiàn)在海水、潮間帶、灘涂和濕地等海陸交匯處的實(shí)驗(yàn)觀測。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的防擱淺裝置的示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的后視圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的彈性浮板結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的推進(jìn)裝置示意圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的直航狀態(tài)下舵片位置示意圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的左轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下舵片位置示意圖。
[0021]圖9是本發(fā)明的右轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下舵片位置示意圖。
[0022]其中，I船體，2船底，3防擱淺裝置，4推進(jìn)裝置，5電動(dòng)機(jī)，6傳動(dòng)軸，7扇葉，8轉(zhuǎn)動(dòng)軸，9舵片，10進(jìn)氣口，11出氣口，12通風(fēng)管道，13保護(hù)罩，14通信與導(dǎo)航系統(tǒng)，15電源，16控制系統(tǒng)，17彈性浮板，18甲板，19氣閥，20通氣管，21噴口，22擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1-4所示，本發(fā)明包括由船底2和甲板18構(gòu)成的船體1、船體I內(nèi)的通信與導(dǎo)航系統(tǒng)14、電源15和控制系統(tǒng)16以及設(shè)置在甲板18上的推進(jìn)裝置4，其特征在于上述船體I的船底2上裝有防擱淺裝置3，且推進(jìn)裝置4是空氣推進(jìn)裝置。
[0025]如圖3和圖5所示，防擱淺裝置3是從船頭至船尾平行固定于船底2上的多排彈性浮板17組成，憑借彈性浮板17上螺孔固定在船底2上，且彈性浮板17的弧面方向向前。所述彈性浮板17是包括用于固定于船底2的矩形條塊和用于接觸地面的弧面塊的結(jié)合體，兩者的夾角α在30°?45°之間，彈性浮板17的弧面的曲率為10?30ΠΓ1，且曲率逐漸減小。
[0026]所述每排彈性浮板17是由一個(gè)或多個(gè)組成，總體長度稍小于該位置船底的橫向尺寸，且彈性浮板17的寬度為5-lOcm，且長度可變；所述彈性浮板17是用注塑工藝一次成型的彎曲塑料片或金屬片，具有一定彈性、表面光滑。
[0027]所述彈性浮板17的彈性、尺寸、數(shù)目可根據(jù)灘涂底質(zhì)類型、地貌特征、潮汐情況進(jìn)行選擇。多排彈性浮板17構(gòu)成防擱淺船底，其彈力能夠支撐起船體1，使船底2不直接與灘涂接觸，并在外力作用下能夠?qū)⒋wI彈起。通常情況下，防擱淺裝置3船頭部分較船尾部分采用彈性系數(shù)大的彈性浮板17，為船頭提供更大的彈性力，并且配合在船首的船底下設(shè)置一個(gè)噴口 21，獲得一部分推進(jìn)氣體，從而保證灘涂航行時(shí)船頭上翹。當(dāng)船體I航行于灘涂和潮間帶等區(qū)域時(shí)，當(dāng)船底2的防擱淺裝置3遇到障礙物時(shí)，與障礙物接觸的部分彈性浮板17由于更大的形變將提供更大的向上彈力，同時(shí)在推進(jìn)裝置4的前向推進(jìn)力和噴口21提供的空氣升力