專利名稱：無人潛艇的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開一種潛艇，特別涉及一種無人潛艇。
背景技術：
我國擁有廣闊的海洋國土，隨著經濟和社會發(fā)展海洋已成為國家利益和國家安全的重點。目前世界上的軍事強國不但具備全球海洋控制能力，還具備海洋與空天一體的偵察監(jiān)測系統(tǒng)，先進的攻擊系統(tǒng)和完善的攔截防御系統(tǒng)。近年來我軍在維護和平保障國家安全，維護國家核心利益的能力有了很大的提升，但與世界軍事強國還存在很大的差距，特別是對藍海的控制能力、突破能力和反介入能力等方面存在更大的差距。隨著近年來西方一些國家海上圍堵戰(zhàn)略的實施，中國面臨的戰(zhàn)略態(tài)勢越來越復雜，中國海軍要提升軍事能力沖破“島鏈”封鎖，不僅要加快發(fā)展傳統(tǒng)的航空母艦、潛艇等裝備，更要研發(fā)具有防御和進攻能力的無人潛艇。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開一種遠程控制，智能化作戰(zhàn)，長期潛伏，自動航行，機動能力強，承擔戰(zhàn)略、戰(zhàn)術攻擊防御或偵察等任務的無人潛艇。無人潛艇的主要指標如下艇長20米左右；艇寬3米左右；排水量100砘以內；動力裝置燃料電池模塊；航速冰下10節(jié)；潛深800米；武器裝備彈道導彈、巡航導彈、反潛導彈、魚雷；噪音100分貝以下。無人潛艇采取模塊化設計由艇體、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通訊導航系統(tǒng)、 探測系統(tǒng)、水聲對抗系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、隱形靜音系統(tǒng)、自毀系統(tǒng)構成。艇體為單殼結構，艇體形狀采用長水滴線型或比目魚線型?？刂葡到y(tǒng)由主控制模塊、操作控制模塊、動力控制模塊、通訊導航控制模塊、探測控制模塊、水聲對抗控制模塊、武器控制模塊、敵我識別控制模塊、自毀控制模塊構成，其中主控制模塊由主計算機和相關單元組成，通過電路或接口與操作控制模塊、動力控制模塊、通訊導航控制模塊、探測控制模塊、水聲對抗控制模塊、武器控制模塊、敵我識別控制模塊、自毀控制模塊連接，接收各控制模塊的信息，經主控制模塊的分析、判斷向各控制模塊或有關控制模塊發(fā)出相應的指令，各控制模塊接收主控制模塊的指令做出相應的反應。
操作控制模塊由計算機、下潛上浮、水下均衡變換航向等單元構成，根據控制系統(tǒng)的指令，控制操作系統(tǒng)做出相應的反應和動作。動力控制模塊由計算機、相關單元和傳感器等構成，接收控制系統(tǒng)的指令，控制動力系統(tǒng)做出相應的反應和動作。通訊導航控制模塊由計算機和通訊導航等單元構成，將采集到的信息傳遞給主控制模塊，接收控制系統(tǒng)的指令，控制通訊導航系統(tǒng)工作。探測控制模塊由計算機和多種探測單元及傳感器等構成，承擔探測、監(jiān)測、偵察功能，將采集到的信息傳遞給主控制模塊，接收控制系統(tǒng)指令做出相應的反應。水聲對抗控制模塊由計算機和多種預警單元構成，將采集到的信息傳遞給主控制模塊，接收控制系統(tǒng)的指令，控制水聲對抗設備做出相應的反應。武器控制模塊由計算機和多種武器控制單元構成，接收控制系統(tǒng)的指令，在探測控制模塊的配合下，控制武器系統(tǒng)做出相應的反應。敵我識別控制模塊由計算機和多種識別單元構成，對采集的信息進行識別，并將識別結果傳遞到主控制系統(tǒng)。自毀控制模塊由計算機和相應的單元構成，接收控制系統(tǒng)的指令，控制自毀裝置執(zhí)行自毀功能。所述的操作系統(tǒng)由艇艏、艇艉等壓載水艙和設在艇艉的方向舵等構成，根據控制系統(tǒng)的指令，操作有關的設備，實現(xiàn)潛艇的下潛上浮，保持和變換航向，保持水下均衡深度潛伏等功能。所述的動力系統(tǒng)采用“不依賴空氣推進”(AIP)系統(tǒng)，裝配燃料電池模塊，為潛艇提供電力。潛艇推進器采用泵噴射推進器或螺旋漿推進器，根據控制系統(tǒng)的指令，執(zhí)行開車， 航行、上浮、下潛、懸停等機動方式，進行自動檢測維護等功能。所述的的通訊導航系統(tǒng)由通訊和導航兩部分構成，通訊系統(tǒng)包括短波、超短波、長波收發(fā)通信設備，水下激光通信設備、衛(wèi)星通訊和水聲通訊等設備；導航系統(tǒng)包括磁羅儀、 陀螺羅經、計程儀、測深儀、六分儀、航跡自繪儀、自動操舵儀和無線電、星光、衛(wèi)星性導航和海流導航等設備，通訊導航系統(tǒng)通過以上設備接收信息轉輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，并根據控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，啟動相關的設備進行通訊聯(lián)系，信息傳遞和定位導航。所述的探測系統(tǒng)由雷達、聲納系統(tǒng)以及雷達偵察報警機等構成，探測系統(tǒng)通過電路與控制系統(tǒng)中的探測模塊連接，接收控制系統(tǒng)的指令，在控制系統(tǒng)的控制下做出反應。所述的水聲對抗系統(tǒng)，由偵察聲吶和水聲干擾器材等設備構成，在控制系統(tǒng)的控制下，進行偵察目標信息及其技術參數(shù)、壓制、迷惑、誘開、跟蹤或攻擊。所述的武器系統(tǒng)由彈道導彈、巡航導彈、反潛導彈、魚雷等武器及其控制系統(tǒng)和發(fā)射裝置構成，武器控制系統(tǒng)采用數(shù)字計算機，計算出攻擊目標的方位、多目標的射擊單元， 具有同時跟蹤多批目標，同時具有對陸地、空中和水面艦船、水下潛艇的作戰(zhàn)能力。在潛艇中部設置4具并排垂直發(fā)射裝置，用于彈道導彈、巡航導彈、反艦導彈的發(fā)射，在前部、后部分別設置裝備2具水平發(fā)射裝置用于魚雷、反艦導彈的發(fā)射，配置的彈道導彈為多彈頭分導導彈，所配置的彈道導彈、巡航導彈、反艦導彈、魚雷等即可是常規(guī)彈頭，也可是核彈或生化彈頭。所述的的敵我識別系統(tǒng)由敵我識別裝置等設備構成，在控制系統(tǒng)的控制下，根據CN 102582808 A
探測等系統(tǒng)搜集的信息和控制系統(tǒng)傳遞的信息進行判斷識別，并將識別結果傳遞到主控制系統(tǒng)。所述的自毀系統(tǒng)，由自毀裝置等設備構成，接受等控制系統(tǒng)傳遞的指令，啟動自毀裝置通過爆炸方式將潛艇及所搭載的武器裝備自毀，防止被敵方控制或捕獲。所述的隱形靜音系統(tǒng)包括降噪和吸音兩部分，降噪的措施主要采用泵噴射推進器，在艇上所有運動機械都安裝在減振基座、彈性支座和彈性減振器上，并采取有源消聲技術；吸音的措施主要采取將艇體的外形設計成長水滴或比目魚型，在艇體外表設置阻尼吸音橡膠，除通訊導航、探測設備的傳感器、接收器和導彈、魚雷發(fā)射口外，艇體上再沒有其它開口等的外露物，使艇體外形光滑，開口少，突出物少，通過上述的降噪、吸音措施，使無人潛艇的噪聲降到100分貝以下，低于海洋背景噪聲，具有超強的隱形靜音性能。本發(fā)明的有益效果是，無人潛艇具有遠程控制、智能化作戰(zhàn)，攻擊性強、長期潛伏、 機動能力、隱身能力強的優(yōu)勢，可在戰(zhàn)略要地、港口、海峽、航道內機動布置，可獨立的執(zhí)行戰(zhàn)略封鎖，戰(zhàn)略防御，戰(zhàn)略打擊、戰(zhàn)術進攻和執(zhí)行情報搜集、掃雷等任務，特別對提高海洋控制權，遏制航空母艦作戰(zhàn)模式，提高反介入能力，具有其強大的實戰(zhàn)作用和戰(zhàn)略威懾能力。 而且還具有制造成本低，便于大批量生產的特點，可極大的提升我國海軍的作戰(zhàn)能力。


圖I為本發(fā)明無人潛艇系統(tǒng)構成圖。圖2為本發(fā)明無人潛艇外形示意圖。圖中1艇體、2垂直發(fā)射裝置、3魚雷發(fā)射裝置、4尾舵、5泵噴射推進器。
具體實施例方式如圖I所示，無人潛艇由控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通訊導航系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、水聲對抗系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、隱形靜音系統(tǒng)、自毀系統(tǒng)構成。如圖2所示，無人潛艇艇體⑴為單殼結構。采用鈦合金等耐高壓金屬材料制造， 艇體形狀采用長水滴線型或比目魚線型，艇長在20米左右，艇體寬為3米左右。所述的控制系統(tǒng)由主控制模塊、操作控制模塊、動力控制模塊、通訊導航控制模塊、探測控制模塊、水聲對抗控制模塊、武器控制模塊、敵我識別控制模塊、自毀控制模塊構成，設置在潛艇內，各控制模塊由計算機和相應的設備組成?？刂葡到y(tǒng)通過上述模塊與操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通訊導航系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、水聲對抗系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、自毀系統(tǒng)連接，實現(xiàn)無人潛艇的功能。所述的動力系統(tǒng)采用“不依賴空氣推進”(AIP)系統(tǒng)，裝配二套燃料電池模塊，設置在潛艇殼內后部為潛艇提供電力，推進器采用泵噴射推進器(5)，尾舵(4)設置在艇尾。所述的通訊導航系統(tǒng)由通訊和導航兩部分構成，通訊設備包括短波、超短波、長波收發(fā)通訊設備、水下激光通訊設備、衛(wèi)星通訊和水聲通訊等設備，采取模塊組合方式設置在潛艇殼體內部；導航設備包括磁羅儀、陀螺羅經、計程儀、測深儀、六分儀、航跡自繪儀、自動操舵儀和無線電、星光、衛(wèi)星、慣性導航、海流導航設備等，采取模塊組合方式設置在潛艇殼體內部。探測系統(tǒng)由雷達、聲吶系統(tǒng)以及雷達偵察報警等設備構成，采取模塊組合方式設
5置在潛艇殼體內前端，拖曳陣列式聲吶收放裝置設置在艇體尾部。水聲對抗系統(tǒng)由偵察聲吶和水聲干擾器材等設備構成，采用模塊組合方式設置在艇殼體內，偵察目標信息及技術參數(shù)、壓制、迷惑、誘開跟蹤或攻擊。武器系統(tǒng)由彈道導彈、巡航導彈、反潛導彈、魚雷等武器和控制系統(tǒng)構成。在潛艇中部并排設置四具垂直發(fā)射裝置(2)，可發(fā)射彈道導彈、巡航導彈、反潛導彈，在潛艇的前部和后部分別設置2具魚雷發(fā)射裝置(3)，可發(fā)射魚雷、反潛導彈等反艦導彈。所配置的彈道導彈為多彈頭分導導彈，所配置的彈道導彈、巡航導彈、反潛導彈、反艦導彈、魚雷可配置常規(guī)彈頭，也可配置核彈頭或生化彈頭。敵我識別系統(tǒng)由敵我識別裝置等設備構成，設置在艇殼體內，判別目標，跟蹤敵艦艇。隱形靜音系統(tǒng)包括降噪和吸音兩部分，降噪主要采取1、采用泵噴射推進器，2、對艇上的運動機械安裝減振基座、彈性支座和彈性減振器，3、采用有源消聲技術，反向消除艇內所發(fā)出的噪音；吸音主要采取1、將艇體設計為長水滴或比目魚型，2、在艇體外表設置阻尼吸音橡膠，3、艇體除垂直發(fā)射口、水平發(fā)射口和拖曳聲吶收放口外，沒有其它開口和突出裝置，確保艇身的光滑。通過采取以上技術措施，使無人潛艇的噪聲降到100分貝以下， 低于海洋背景噪聲，具有超強靜音和隱形性能。本發(fā)明無人潛艇的各系統(tǒng)及重要的裝置和設備均采取功能模塊設計，可根據需要或隨著新技術的應用進行更換，潛艇的重要設備全部可以換裝模塊的方式裝設最新的功能模塊保持潛艇的先進性能或其專業(yè)性能。本發(fā)明無人潛艇可以通過艦船和飛機水面投放和回收，也可通過艦船和潛艇水下投放和回收。本發(fā)明無人潛艇是一種新型的智能化隱形作戰(zhàn)平臺，可以遠程控制，長期潛伏和自動航行、機動能力強，可執(zhí)行戰(zhàn)略進攻戰(zhàn)略反擊，戰(zhàn)術進攻、戰(zhàn)術防御任務。本發(fā)明的實施將使航空母艦戰(zhàn)斗群的作戰(zhàn)方式成為歷史，創(chuàng)造一種全新的海洋作戰(zhàn)模式，海軍作戰(zhàn)將以水面為主水下為輔轉為水下為主水面為輔的新時代。以上實施例為本發(fā)明的較佳實施例，并不限制本發(fā)明的實施范圍，凡在本發(fā)明揭示的原理、原則和技術方案范圍內的變化、變形、替代，均在本發(fā)明的權利保護范圍。
權利要求
1.一種無人潛艇，采取模塊化設計和裝配，由艇體、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通訊導航系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、水聲對抗系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、隱形靜音系統(tǒng)、自毀系統(tǒng)構成。
2.根據權利要求I所述的無人潛艇，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)的主控制模塊由主計算機和相關單元組成，通過電路或接口與操作控制模塊、動力控制模塊，通訊導航控制模塊、探測控制模塊、水聲對抗控制模塊、武器控制模塊、敵我識別控制模塊、自毀控制模塊連接，接收各模塊采集的信息，經主控制模塊的分析判斷向各控制模塊或相關控制模塊發(fā)出相應的指令，各控制模塊或相關控制模塊接收主控制模塊的指令做出相應的反映。
3.根據權利要求I所述的無人潛艇，其特征在于，所述的艇體采用單殼結構，艇體形狀采用長水滴線型或比目魚線型。
4.根據權利要求I所述的無人潛艇，其特征在于，所述的動力系統(tǒng)采用“不依賴空氣推進”(AIP)系統(tǒng)，裝配二套燃料電池模塊，為潛艇提供電力。
5.根據權利要求I所述的無人潛艇，其特征在于，所述的武器系統(tǒng)在潛艇中部設置4具單排垂直發(fā)射裝置，在前部、后部分別設置2具魚雷發(fā)射裝置。
6.根據權利要求I所述的無人潛艇，其特征在于，所述的操作系統(tǒng)中的潛艇推進器采用泵噴射推進器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無人潛艇，采取功能模塊化設計和裝配，由艇體、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通訊導航系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、水聲對抗系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、敵我識別系統(tǒng)、隱形靜音系統(tǒng)、自毀系統(tǒng)構成。具有遠程控制、智能化作戰(zhàn)、長期深潛、自動航行、機動能力、隱身能力強的特點，可承擔戰(zhàn)略，戰(zhàn)術攻擊防御或偵察等任務，具有其強大的實戰(zhàn)和戰(zhàn)略威懾能力。而且還具有制造成本低，大批量生產的特點，可極大的提升海軍的作戰(zhàn)能力。
文檔編號B63G8/28GK102582808SQ20121006152
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月10日 優(yōu)先權日2012年3月10日
發(fā)明者徐國元 申請人:徐國元