一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置

本发明涉及水下航行体安全保障装备，具体涉及一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置。

背景技术：

1、大型水下航行体的螺旋桨被渔网缠绕是一直困扰航行安全的一个安全风险。随着海洋渔业发展迅速，沿海一带广泛布设渔网区，这对大型水下航行体的安全航行及隐秘出动造成极大的困难，频于规避渔网区，轴系被渔网缠绕后可能发生航行体艉部水密结构破坏，螺旋桨缠绕渔网易致使航行体动力不足，甚至停车无法航行，严重威胁舰艇生命力。

2、目前国内外应对水下航行体异物缠绕问题时，基本措施可以分为预防措施和排除措施两类。预防措施包括涡轮喷射水流、保护轴套等。前者成本极高且装置复杂程度高，且对于大面积缠绕物而言，效果很差。后者可以使得发生缠绕关键部位得到保护，减少因异物缠绕导致严重事故发生的可能性，但是一旦套筒被缠，无任何排除措施，依旧可能诱发安全问题。排除措施包括机械手或简易机器人处理、渔网割刀处理等。前者为主动施放机械手或简易机器人，达到尾部渔网缠绕处进行问题排查解决，但是需要对水下航行体进行改装设计，且机构复杂导致可靠性降低，造价也较大。后者为被动切割处理，在运行状态实时切割可能缠绕的渔网，目前主要安装在水面舰船，水下航行体由于尾部结构紧凑、设计困难等问题，目前尚无相关设计安装。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，本发明旨在充分利用水下航行体尾部与螺旋桨间的狭小间隙，在解决渔网缠绕问题的同时，还可实现来流预旋，实现推进效率、减噪性能等方面的提升。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，包括防网罩、渔网收集器、整流鳍片和割网刀片，所述防网罩安装在水下航行体的桨轴末端，所述渔网收集器安装在水下航行体的螺旋桨桨毂上，所述渔网收集器呈法兰状结构且与螺旋桨桨毂之间形成凹槽，所述防网罩上设有用于对来流起到预旋作用的多个整流鳍片，所述防网罩靠螺旋桨桨毂的一侧安装有多个割网刀片，所述割网刀片布置于渔网收集器形成的凹槽中。

4、可选地，所述防网罩为环形结构。

5、可选地，所述渔网收集器的法兰状结构包括沿桨轴的轴向布置的轴向连接管和设于轴向连接管的一端的法兰盘，轴向连接管的另一端安装在水下航行体的螺旋桨桨毂上，使得法兰盘、轴向连接管、螺旋桨桨毂的端面形成所述凹槽。

6、可选地，所述轴向连接管的另一端通过螺栓安装在水下航行体的螺旋桨桨毂上。

7、可选地，所述多个整流鳍片均匀布置在防网罩上，且每一个整流鳍片与桨轴的轴向之间夹角为锐角以用于对来流起到预旋作用。

8、可选地，所述割网刀片包括纵向割网刀片和垂向割网刀片，所述纵向割网刀片沿着桨轴的轴向布置，所述垂向割网刀片垂直于桨轴的轴向布置且插入布置于渔网收集器形成的凹槽中。

9、可选地，所述纵向割网刀片和垂向割网刀片均由三条弧形内凹的刀刃构成。

10、可选地，所述纵向割网刀片和垂向割网刀片均位于整流鳍片的内侧，且所述纵向割网刀片的端部伸出布置于整流鳍片的外部。

11、可选地，所述防网罩、整流鳍片和割网刀片三者为一体式数控加工成型。

12、此外，本发明还提供一种水下航行体，所述水下航行体尾部的桨轴上连接有螺旋桨桨毂，所述螺旋桨桨毂前端、桨轴末端之间安装有前述用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置。

13、和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：

14、1、本发明在借鉴水面舰船渔网割刀的基础上，考虑水下航行体尾部结构特殊性，并结合尾流场整流技术，在水下航行体尾部的桨轴末端与螺旋桨桨毂前端之间的缝隙区域（约5cm）来安装固定式渔网收集切割装置，从而能够充分利用水下航行体尾部与螺旋桨间的狭小间隙，在解决渔网缠绕问题的同时，还可实现来流预旋，实现推进效率、减噪性能等方面的提升。

15、2、目前水下航行体尾部少有渔网割刀相关设计，对于割刀的功用最大化更是未有研究。本发明在设计渔网割刀装置实现被动式防护的同时，还能通过装置外侧加装整流鳍片，一方面增加了刀片厚度，提高了结构强度和稳定性；另一方面，整流鳍片能够预旋螺旋桨前来流，通过计算或试验确定最佳的鳍片形状，实现螺旋桨推进效率和噪声方面的改善优化。

16、3、目前水面船舶少量设计安装了渔网收集器，但是少有与渔网割刀配合设计安装的情况。本发明将渔网收集器与割刀进行统一设计安装。相对距离可以更好把控，避免了人为安装误差导致的装配问题或使用效果不佳等问题。

技术特征：

1.一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，包括防网罩（2）、渔网收集器（3）、整流鳍片（5）和割网刀片（6），所述防网罩（2）安装在水下航行体的桨轴（1）末端，所述渔网收集器（3）安装在水下航行体的螺旋桨桨毂（4）上，所述渔网收集器（3）呈法兰状结构且与螺旋桨桨毂（4）之间形成凹槽，所述防网罩（2）上设有用于对来流起到预旋作用的多个整流鳍片（5），所述防网罩（2）靠螺旋桨桨毂（4）的一侧安装有多个割网刀片（6），所述割网刀片（6）布置于渔网收集器（3）形成的凹槽中。

2.根据权利要求1所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述防网罩（2）为环形结构。

3.根据权利要求1所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述渔网收集器（3）的法兰状结构包括沿桨轴（1）的轴向布置的轴向连接管和设于轴向连接管的一端的法兰盘，轴向连接管的另一端安装在水下航行体的螺旋桨桨毂（4）上，使得法兰盘、轴向连接管、螺旋桨桨毂（4）的端面形成所述凹槽。

4.根据权利要求3所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述轴向连接管的另一端通过螺栓安装在水下航行体的螺旋桨桨毂（4）上。

5.根据权利要求1所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述多个整流鳍片（5）均匀布置在防网罩（2）上，且每一个整流鳍片（5）与桨轴（1）的轴向之间夹角为锐角以用于对来流起到预旋作用。

6.根据权利要求1所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述割网刀片（6）包括纵向割网刀片和垂向割网刀片，所述纵向割网刀片沿着桨轴（1）的轴向布置，所述垂向割网刀片垂直于桨轴（1）的轴向布置且插入布置于渔网收集器（3）形成的凹槽中。

7.根据权利要求6所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述纵向割网刀片和垂向割网刀片均由三条弧形内凹的刀刃构成。

8.根据权利要求7所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述纵向割网刀片和垂向割网刀片均位于整流鳍片（5）的内侧，且所述纵向割网刀片的端部伸出布置于整流鳍片（5）的外部。

9.根据权利要求1所述的用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，其特征在于，所述防网罩（2）、整流鳍片（5）和割网刀片（6）三者为一体式数控加工成型。

10.一种水下航行体，其特征在于，所述水下航行体尾部的桨轴（1）上连接有螺旋桨桨毂（4），所述螺旋桨桨毂（4）前端、桨轴（1）末端之间安装有权利要求1～9中任意一项所述用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置。

技术总结本发明公开了一种用于水下航行体的固定式渔网收集切割装置，包括防网罩、渔网收集器、整流鳍片和割网刀片，所述防网罩安装在水下航行体的桨轴末端，所述渔网收集器安装在水下航行体的螺旋桨桨毂上，所述渔网收集器呈法兰状结构且与螺旋桨桨毂之间形成凹槽，所述防网罩上设有用于对来流起到预旋作用的多个整流鳍片，所述防网罩靠螺旋桨桨毂的一侧安装有多个割网刀片，所述割网刀片布置于渔网收集器形成的凹槽中。本发明旨在充分利用水下航行体尾部与螺旋桨间的狭小间隙，在解决渔网缠绕问题的同时，还可实现来流预旋，实现推进效率、减噪性能等方面的提升。技术研发人员：叶金铭,刘伯运,马程前,吴原润受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15