专利名称：无人驾驶气垫测量船的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程专用船，尤其是在急流水面上测量河道地形的无人驾驶 气垫测量船。
背景技术：
我国大西南的河道地域，道路崎岖、河岸险峻、水流湍急；为了开发这一宝贵的水 利资源，勘测水文资料是首要任务。然而由于地形复杂，勘测水文资料时难度极大。传统勘 测方法是用小船载着声纳装置，沿钢索在河道上横向航行，对河道地形进行勘测。该种方式 的主要缺点是危险性大；因为急流、漩涡很容易将小船倾覆；甚至造成人员伤亡，设备损毁 的重大事故。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工程测量船的改进，该测量船应能克 服上述背景技术的不足，具有运行稳定、作业安全的特点，并且结构简单、成本较低。本实用新型提供的技术方案是无人驾驶气垫测量船，包括船身，安装在船身的控 制装置和动力气流系统，安装在船身底部四周的围裙；其特征在于所述气垫船的船底外部 还装一声纳探杆，声纳探杆的底端装有一声纳探头；声纳探头通过数据线连通控制装置中 的无线发射器。所述动力气流系统包括安装在船身的发动机、离心风机、若干垫升风管及若干推 进风管；所述船身中部设置有气压舱，风机的出风管管口竖直向下与该气压舱对接，气压舱 的底部周边连通所述的垫升风管，气压舱的顶部周边连通所述的推进风管。所述推进风管上还设置一驱动推进风管转动以改变从推进风管喷出的推进气流 方向的风管转向机构，该调节机构包括使推进风管与船身转动配合的嵌合结构、固定在推 进风管管壁上的啮合齿以及由步进电机带动与该啮合齿啮合的驱动齿轮。所述船身的底板采用浮力较大的玻璃钢夹层泡沫塑料充填结构。本实用新型的工作原理是控制人员在河岸上通过遥控装置操纵气垫船的航行方 向和速度；气垫船上的发动机驱动离心风机高速旋转，所产生的气流进入气压舱后，一部分 气流通过垫升风管向下高速喷出，产生支持气垫船稳定或上升的支撑力，另一部分气流从 推进风管水平高速喷出，使气垫船作前进、后退运动；通过调节风管转向机构，还可使气垫 船作转弯、悬停、侧向平移及“川”字形等各种姿态调整运动。气垫船运动时，所携带的声纳 探头对航行经过的河道地形进行勘探作业，获得的数据通过控制装置中的无线发射器进行 发送，河岸上的无线接收器则接收勘察数据。本实用新型的有益效果是由于所采用的气垫船不受河道中的急流和旋涡的影 响，航行安全机动灵活，因而明显提高了勘探质量；并且采用无人遥控方式，所需载重量显 著减少，船体变得轻巧，因而气垫船的航行不但十分平稳、可靠及安全，而且在崎岖山路中 的搬运也相对方便，又降低了勘探成本。
图1是本实用新型的主视结构示意图。图2是图1中的A-B-C-D向剖视结构示意图。图3是本实用新型的俯视结构示意图。图4是本实用新型的风管转向机构的主视结构示意图。图5是本实用新型的风管转向机构的左视结构示意图。图6是图4中的P-P向剖视结构示意图。
具体实施方式
如图所示，该无人驾驶气垫测量船的基本要素，包括船身、发动机9、风机5，以及 安装在船身底部四周的围裙4(橡胶围裙)。本实用新型的改进是在所述气垫船的船底外部安装一声纳探杆13，声纳探杆的顶 端装有一声纳探头13-1 ；声纳探头通过数据线连通控制装置中的无线发射器。所述动力气流系统包括安装在船身的发动机、离心风机、垫升风管及推进风管；所 述船身中部的底板3下边设置了一层隔板22，底板3与隔板22之间的空间作为气压舱21 ； 风机位于船身上部，而风机的出风管竖直向下穿越过底板3后，出风管管口与该气压舱的 顶端对接，使得风机产生的气流全部进入气压舱。所述的垫升风管20全部制作隔板22上 (均勻分布在气压舱的底部周边)，气压舱内的部分气流向下从垫升风管喷出，进而使船身 获得垫升支撑力；气压舱的顶部周边又有4个风管向上穿越过底板3后分别连通一推进风 管12，推进风管的出风口 6端面的轴线呈水平状态；使得气压舱内的另一部分气流通过各 风管后从推进风管水平喷出。为提高航行作业操纵的灵活性，所述风管上还设置一驱动推进风管转动的风管转 向机构，以控制推进气流方向、风量。该机构包括使推进风管与船身转动配合的嵌合结构、 固定在推进风管管壁上的啮合齿以及由步进电机带动与该啮合齿啮合的驱动齿轮。该机构 在船四角对称设置，使得测量船可灵活地在河面上前进、后退、转弯、悬停和侧向平移运动， 作“川”字形往复作业。由图4至图6可知所述风管转向机构，通过驱动推进风管12的转动来改变出风 口方向(即气流喷出方向)；该机构中，连通气压舱的风管21顶端的上沿口 21-1插入在 推进风管12的底端沿口 12-1中；底端沿口 12-1上还制有一圈凹槽12-11，凹槽的开口朝 向风管横截面中心；另有若干(一般是3个以上)定位螺钉26穿越上沿口 21后伸入凹槽 12-11中，使推进风管12与风管21可活动地嵌合在一起且无法分离；推进风管12的底端 沿口 12-1的部分外圆周面上还制有若干个啮合齿23，步进电机25则竖直朝上安装，其输出 轴端的驱动齿轮22与所述的啮合齿啮合；显然，步进电机启动将驱使推进风管12绕其竖直 轴线转动，进而实现对气流喷射方向的调节，以满足气垫船的航行需要。控制装置负责气垫船的启动及所有作业控制，采用无线电遥控、数控系统，可精确 控制航速、航向、定位及测量作业。动力执行元件为步进电机。气垫船全部设备均安装在船舱底板上，全船重心低，稳性好。设备舱为密封舱， 船舱底板采用玻璃钢夹层泡沫塑料充填结构，具有较大浮力；全船在无垫升动力情况吃水70mm，使船有较好的安全保障。为适应崎岖山路搬运，能够便于人力运送气垫船，船体设计 成可分解、组装的单体，单体重不超过60Kg。当气垫船发动机意外停机时，船体失去垫升，将 触水并被激流冲走不能自控。为防止此种情况发生，气垫船可带有备用发动机，其应急启动 可立即恢复垫升。具体实施方法首先制造玻璃钢夹层泡沫塑料充填结构底板。再在底板上安装发动机、离心风机、 遥控、遥测设备(包括声纳探测机构)；安装橡皮围裙，垫升、推进气流分配装置；再安装油 箱、风管等附件。最后安装船罩壳。图中还有舱罩1，船上罩2，声纳探头13。
权利要求无人驾驶气垫测量船，包括船身，安装在船身的控制装置和动力气流系统，安装在船身底部四周的围裙(4)；其特征在于所述气垫船的船底外部还装一声纳探杆(13)，声纳探杆的顶端装有一声纳探头(13-1)；声纳探头通过数据线连通控制装置中的无线发射器。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶气垫测量船，其特征在于所述动力气流系统包括安 装在船身的发动机(9)、离心风机(5)、若干垫升风管(20)及若干推进风管(12)；所述船身 中部设置有气压舱(21)，风机的出风管(5-1)管口竖直向下与该气压舱对接，气压舱的底 部周边连通所述的垫升风管，气压舱的顶部周边连通所述的推进风管(12)。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶气垫测量船，其特征在于还设置一驱动推进风管 转动以改变从推进风管喷出的推进气流方向的风管转向机构，该机构包括使推进风管(12) 与船身转动配合的嵌合结构、固定在推进风管管壁上的啮合齿(23)以及由步进电机带动 与该啮合齿啮合的驱动齿轮(22)。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶气垫测量船，其特征在于船身的底板(3)采用玻璃 钢夹层泡沫塑料充填结构。
专利摘要本实用新型涉及一种工程专用船。所要解决的技术问题是提供的测量船具有运行稳定、作业安全的特点，并且结构简单、成本较低。本实用新型提供的技术方案是无人驾驶气垫测量船，包括船身，安装在船身的控制装置和动力气流系统，安装在船身底部四周的围裙；其特征在于所述气垫船的船底外部还装一声纳探杆，声纳探杆的底端装有一声纳探头；声纳探头通过数据线连通控制装置中的无线发射器。
文档编号G01S7/52GK201633724SQ20102010545
公开日2010年11月17日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者史建伟, 周家明, 方舟, 齐大中 申请人:浙江华东测绘有限公司;杭州大吉新材料开发有限公司;方舟