一种水下航行器的上层建筑结构和水下航行器的制作方法

1.本实用新型涉及水下航行器技术领域，具体涉及一种水下航行器的上层建筑结构和水下航行器。


背景技术：

2.随着海洋资源开发和海防形势的变化，海洋利用区域不断扩大，并不断向深海、远海延伸，科技工作者致力于水下航行器技术的研究和应用，目前已有很多不用种类的水下航行器应用到军事海洋技术、海洋科学技术考察、海底勘探、管路检修、海底打捞、油田勘探等多个工作领域。其中水下航行器的上层建筑结构是水下航行器的重要组成部分，现有技术中的水下航行器的上层建筑结构通常为钢质上层建筑结构，钢质上层建筑结构在受到水流冲击时振动噪声大，需要借助如消声瓦等消声结构降低噪声，这增加了水下航行器的重量，以及消声瓦等消声结构在受到水流冲击时易掉落而需要进行维护，这增加了水下航行器的经济成本。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中水下航行器的重量较大且经济成本较高的的缺陷，从而提供一种水下航行器的上层建筑结构和水下航行器。
4.一种水下航行器的上层建筑结构，包括：
5.框架，所述框架设有若干通空部；
6.复合件，所述复合件包括复合本体和加强连接本体，其中，所述复合本体遮挡所述通空部，所述复合本体包括第一夹芯和第一蒙皮，所述第一蒙皮之间夹设有所述第一夹芯；所述加强连接本体连接于所述复合本体且还连接于所述框架。
7.进一步地，所述加强连接本体的壁厚小于所述复合本体的壁厚。
8.进一步地，所述复合件还包括加强本体，所述加强本体设于所述复合本体上。
9.进一步地，所述加强本体包括第二夹芯和第二蒙皮，所述第二夹芯位于所述第二蒙皮内。
10.进一步地，所述加强本体沿其高度方向的截面呈矩形或者梯形设置；所述加强本体沿其长度方向的截面呈梯形设置。
11.进一步地，所述加强本体在其宽度方向上的侧壁面和竖直面之间的第一夹角大于等于0度且小于等于10度；所述加强本体在其长度方向的端部臂面和竖直面之间的第二夹角大于等于30度且小于等于45度。
12.进一步地，所述加强连接本体设有第一安装孔，所述框架设有第二安装孔，通过紧固件连接所述第一安装孔和所述第二安装孔。
13.进一步地，所述紧固件包括沉头螺栓和螺母，所述沉头螺栓连接所述第一安装孔和所述第二安装孔，所述螺母连接于所述沉头螺栓。
14.进一步地，所述框架包括多个横向件、多个纵向件和多个支腿，所述横向件沿所述
上层建筑的长度方向设置，所述纵向件沿所述上层建筑的宽度方向设置，所述横向件和所述纵向件相交连接，所述支腿连接于所述横向件和/或所述纵向件，其中所述横向件、所述纵向件设有所述第二安装孔。
15.一种水下航行器，包括水下航行器本体和上述的水下航行器的上层建筑结构，所述上层建筑结构连接于所述水下航行器本体。
16.本实用新型技术方案，具有如下优点：
17.1.本实用新型提供的一种水下航行器的上层建筑结构，包括：框架，所述框架设有若干通空部；复合件，所述复合件包括复合本体和加强连接本体，其中，所述复合本体遮挡所述通空部，所述复合本体包括第一夹芯和第一蒙皮，所述第一蒙皮之间夹设有所述第一夹芯；所述加强连接本体连接于所述复合本体且还连接于所述框架。此结构的一种水下航行器的上层建筑结构，框架和复合件的设置使得上层建筑结构并不完全是钢质上层建筑结构，复合件的密度相较于钢质件的密度而言减小了，可降低水下航行器的重量，且具有优异的耐海水腐蚀能力，第一蒙皮和第一夹芯的设置可以保证整体刚度、局部刚度，振动噪声低，无需借助于消声结构，从而降低了水下航行器的重量和经济成本，以及第一夹芯在水下可提供额外的浮力。
18.2.本实用新型提供的一种水下航行器的上层建筑结构，所述复合件还包括加强本体，所述加强本体设于所述复合本体上。此结构的一种水下航行器的上层建筑结构，通过设置有加强本体，可增加复合本体的强度、刚度。
19.3.本实用新型提供的一种水下航行器的上层建筑结构，所述紧固件包括沉头螺栓和螺母，所述沉头螺栓连接所述第一安装孔和所述第二安装孔，所述螺母连接于所述沉头螺栓。此结构的一种水下航行器的上层建筑结构，通过沉头螺栓的设置，可保证上层建筑结构表面的平整度。
20.4.本实用新型提供的一种水下航行器，包括水下航行器本体和上述的水下航行器的上层建筑结构，所述上层建筑结构连接于所述水下航行器本体。此结构的一种水下航行器，由于包括上述的水下航行器的上层建筑结构，为此自然而然地具有因包括上述的水下航行器的上层建筑结构所带来的优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型的实施例1中提供的水下航行器的上层建筑结构的结构示意图；
23.图2为图1所示的复合件的结构示意图；
24.图3为图1所示的复合件和框架连接的剖视图；
25.图4为图1所示的复合件的剖视图；
26.图5为图4所示的复合件沿另一方向的剖视图；
27.图6为图1所示的框架显示第二安装孔的结构示意图；
28.图7为图1所示的框架的结构示意图；
29.附图标记说明：
30.1-框架，11-通空部，12-第二安装孔，13-横向件，14-纵向件，15-支腿，2-复合件，3-复合本体，31-第一夹芯，32-第一蒙皮，4-加强连接本体，41-第一安装孔，5-加强本体，51-第二夹芯，52-第二蒙皮，61-沉头螺栓，62-螺母，7-第一夹角，8-第二夹角。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
35.实施例1
36.本实施例提供如图1至图7所示的一种水下航行器的上层建筑结构，包括框架1和复合件2。具体地，框架1设有若干通空部11；复合件2的密度小于框架1的密度，如图1和图2所示，复合件2包括复合本体3、加强连接本体4和加强本体5，其中，复合本体3遮挡通空部11，复合本体3包括第一夹芯31和第一蒙皮32，两个第一蒙皮32之间夹设有第一夹芯31；加强连接本体4连接于复合本体3且还连接于框架1；加强本体5设于复合本体3上。通过设置有加强本体5，可增加复合本体3的强度、刚度。作为可替换的一种实施方式，也可以不设置有加强本体5。需要说明的是，上层建筑结构在水下航行器的结构设计时通常作为非主要承载构件，可供行走并进行设备的维护。
37.其中，加强连接本体4的壁厚小于复合本体3的壁厚。以及，框架1为钢质框架1，复合件2为复合材料件。具体地，第一夹芯31可为泡沫夹芯或者其他，第一蒙皮32可为玻纤增强复合材料蒙皮或者碳纤维增强复合材料蒙皮或者碳纤或者玻纤混杂增强复合材料蒙皮结构或者其他，加强连接本体4可为实心的复合材料纤维增强体或者其他。需要说明的是，复合材料件可具有大型复杂曲面，通过模具保证成型精度，可保证具有更优异的线型；当第一蒙皮32为玻纤增强复合材料蒙皮时，具有优异的透波特性。
38.如图3所示，加强本体5包括第二夹芯51和第二蒙皮52，第二夹芯51位于第二蒙皮52内。具体地，加强本体5沿其高度方向的截面呈矩形或者梯形设置；加强本体5沿其长度方
向的截面呈梯形设置。其中如图4所示，加强本体5在其宽度方向上的侧壁面和竖直面之间的第一夹角7即加强本体5在宽度方向上的拔模角大于等于0度且小于等于10度，例如具体可为5度；以及如图5所示，加强本体5在其长度方向的端部臂面和竖直面之间的第二夹角8大于等于30度且小于等于45度，以保证制造工艺的方便实施，并减小应力集中。
39.如图3和图6所示，加强连接本体4设有第一安装孔41，框架1设有第二安装孔12，通过紧固件连接第一安装孔41和第二安装孔12。具体地，紧固件包括沉头螺栓61和螺母62，沉头螺栓61连接第一安装孔41和第二安装孔12，螺母62连接于沉头螺栓61。通过沉头螺栓61的设置，可保证上层建筑结构表面的平整度。
40.如图7所示，框架1包括多个横向件13、多个纵向件14和多个支腿15，横向件13沿上层建筑的长度方向设置，纵向件14沿上层建筑的宽度方向设置，横向件13和纵向件14相交焊接连接，支腿15连接于横向件13和纵向件14的相交连接处，其中横向件13、纵向件14设有第二安装孔12。作为可替换的一种连接方式，可设置支腿15连接于横向件13或纵向件14。具体参见图7，横向件13呈弧形设置，纵向件14成线形设置。
41.本实用新型的一种水下航行器的上层建筑结构，框架1和复合件2的设置使得上层建筑结构并不完全是钢质上层建筑结构，复合件2的密度相较于钢质件的密度而言减小了，可降低水下航行器的重量，且具有优异的耐海水腐蚀能力，第一蒙皮32和第一夹芯31的设置可以保证整体刚度、局部刚度，振动噪声低，无需借助于消声结构，从而降低了水下航行器的重量和经济成本，以及第一夹芯31在水下可提供额外的浮力。
42.实施例2
43.本实施例提供一种水下航行器，包括水下航行器本体和实施例1中的水下航行器的上层建筑结构，上层建筑结构的支腿15连接于水下航行器本体的壳体外表面。其中上层建筑结构和水下航行器本体之间可放置有对应的设备。
44.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。