1、 开题报告开题报告 题题 目目 潜器间动态连接机构的设计潜器间动态连接机构的设计 一、一、 选题的选题的背景背景和意义和意义 随着海洋空间的开发与利用,人们在海洋中活动的领域逐渐扩大,活动的时 间也逐渐延长,这就促进了各种水下航行器及海洋空间站的研发与利用。海洋开 发和研究的深入以及国防方面的需要, 潜器对接技术在诸如海底探测、 沉船打捞、 水下工厂、海洋工作站、援潜救生和军事等领域得到了广泛应用。而水下多潜器 间物资与人员的交换便成为海洋开发需要解决的关键问题。 在水下工作环境中,要想实现不同潜器之间的这种物资和人员的交换, 必须 在两潜器之间 形成一个封闭的通道,该通道能够连接两潜器的舱室
2、,包括潜器 与水面航行器、 海底空间站间的信息交换, 都需要在水下环境间建立封闭的通道, 并保证连接的潜器与通道均处于常压状态。 该通道的形成是由潜器间动态连接机 构来实现的,因此,该机构的设计对于多个潜器之间资源的交换具有重要意义。 二、二、国内外的发展现状、趋势国内外的发展现状、趋势 潜器对接技术主要应用于援潜救生。 载人深潜救生艇的使命是营救遇难潜艇 上的人员及时撤离潜艇和危险区。依据其载人多少有大、中、小型之分;依据其 潜水深度又有浅水型与深水型之分。浅水型潜艇救生艇通常不得进入深水区作 业。 由于对失事潜艇的救援工作,必须在潜艇失事后72-96小时内进行。况且, 有些潜艇在失事后维持
3、幸存艇员生命的时间甚至还达不到72小时。所以,还必须 提高抢救速度,赢得时间。同时也要求救援母舰有良好的综合性能,以确保营救 效率。由于研制载人深水型潜艇救生艇需要很高的综合技术水准,需要进行大量 的多学科试验,需要建立设计、建造规范,需要成熟的工艺技术,因此,目前只 有少数国家具有这种实力。 拥有先进对接技术的国家主要有美国、 俄罗斯、 日本、 英国、瑞典、澳大利亚、意大利和中国等国家。 国外发展状况, 俄罗斯的深潜救生艇技术属世界一流。其载人深潜救生艇通常由两个耐 压密封球体构成,并由钛合金制成。艇载控制设备和 2-3 名艇员位于前球 体,后球体可容纳 12-15 名被营救者。该深潜救生艇
4、由 I 级援救艇运载。 每艘 I 级救援潜艇可运载两艘型号不一的载人深潜救生艇,以确保救援活 动的灵便性、针对性和有效性。 美国海军花费巨资于 1977 年由洛克希德公司建成了 DSRV 载人深潜救 生艇。该艇排水量 35 吨,长 15.2 米,直径 2.5 米,动力源为燃料电池。 DSRV 载人深潜救生艇每次可救出 24 名艇员, 若以美海军俄亥俄级弹道 导弹核潜艇上的 155 名官兵为例,出动一艘 DSRV 载人深潜救生艇将要往返 6-7 次才能把全部艇员营救出来。 英国的 LR5 载人深潜救生艇长 9.8 米,高 3.5 米,艇重 21 吨,航速 2 节;最大救援深度 550 米,持久力
5、 8 小时,艇上操作人员两名,一次可营 救 9 名艇员,能以独特的多自由度接口与最大倾角 60 度的失事潜艇救生舱 口对接。 日本川崎公司建造的载人深潜救生艇(DSBV)艇长 12.4 米,艇宽 3.2 米,吃水 4.3 米,艇重 40 吨。艇上装有 1 台 22 千瓦电机作推进动力装 置,航速 4 节,可载 12 人。 美国的神秘者号深潜救生艇DSRV, 日本的千早号深潜救生艇属于无倾角固定 裙口的对接口。瑞典的SRV和英国的LR5、LR7等属于有倾角固定的对接裙口。 美国 DSRV 深潜救生艇 日本千早号深潜救生艇 瑞典 SRV 深潜救生艇 英国 LR5 深潜救生艇 英国 LR7 深潜救生
6、艇 澳大利亚的 REMORA 和意大利的 SRV300 则采用转动裙口式对接装置。 澳大利亚 REMORA 深潜救生艇 意大利 SRV300 深潜救生艇 国内发展状况: 中国 7103 深潜救生艇 中国十分重视载人深潜救生艇的研制和开发。 使用中的一种深潜救生艇艇长 15 米,艇宽 4 米,吃水 2.6 米,航速 4 节,人员编制 4 名。其首次海试于 1986 年 进行,由大型打捞船携带。该艇能在 200 米深度进行湿式救援,最大下潜深 度可达 600 米,艇内可容纳 6 名被营救人员。该艇还装有水下摄像机、高频主动 声纳和 1个机械手。另外,我国从英国进口了 LR7 深潜救生艇,并正在进行相关 设备的开发工作。 目前世界一些国家海军装备的载人深潜救生艇主要参数是:艇长9.8-15.2 米,艇宽2.5-4米,吃水2.6-4.3米,艇重21-40吨,全部采用电动推进装置,航 速2-4节,潜深200-600米,可载9-24人,持久力8小时左右。通过查去相关资料 进行比对后得出结论,采用固定裙口的救生装置对