downloaded from www.ship- 中 国 舰 船 研 究 第 1 3 卷 收 稿 日 期 2 0 1 8 - 0 4 - 1 7 网 络 首 发 时 间 2 0 1 8 - 1 1 - 2 6 1 7 0 6 作 者 简 介 张 晓 东 ， 男 ， 1 9 6 9 年 生 ， 硕 士 ， 副 教 授 。 研 究 方 向 船 舶 动 力 装 置 保 障 。 E - m a i l z x d 2 0 1 3 v i p . s i n a . c o m 刘 世 亮 （ 通 信 作 者 ） ， 男 ， 1 9 9 1 年 生 ， 硕 士 ， 工 程 师 。 研 究 方 向 船 舶 装 置 。 E - m a i l l i u s l 7 0 1 1 6 3 . c o m 第 1 3 卷 第 6 期 2 0 1 8 年 1 2 月 中 国 舰 船 研 究 Chinese Journalof Ship Research V o l . 1 3 N o . 6 D e c . 2 0 1 8 期 刊 网 址 w w w . s h i p - r e s e a r c h . c o m 网 络 首 发 地 址 h t t p / / k n s . c n k i . n e t / k c m s / d e t a i l / 4 2 . 1 7 5 5 . T J . 2 0 1 8 1 1 2 6 . 1 1 1 3 . 0 0 2 . h t m l 引 用 格 式 张 晓 东 ， 刘 世 亮 ， 刘 宇 ， 等 . 无 人 水 面 艇 收 放 技 术 发 展 趋 势 探 讨 ［ J ］ . 中 国 舰 船 研 究 ， 2 0 1 8 ， 1 3 （ 6 ） 5 0 - 5 7 . Z H A N G X D ， L I U S L ， L I U Y ， e t a l . R e v i e w o n d e v e l o p m e n t t e n d e n c y o f l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y f o r U S V ［ J ］ . C h i n e s e J o u r n a l o f S h i p R e s e a r c h ， 2 0 1 8 ， 1 3 （ 6 ） 5 0 - 5 7 . 无 人 水 面 艇 收 放 技 术 发 展 趋 势 探 讨 张 晓 东 1 ， 刘 世 亮 2 ， 刘 宇 2 ， 胡 晓 芳 2 ， 高 超 2 1 海 军 工 程 大 学 舰 船 与 海 洋 学 院 ， 湖 北 武 汉 4 3 0 0 3 3 2 中 国 舰 船 研 究 设 计 中 心 ， 湖 北 武 汉 4 3 0 0 6 4 摘 要 无 人 水 面 艇 （ U S V ） 是 当 前 无 人 系 统 研 究 的 热 点 领 域 之 一 ， 由 于 U S V 收 放 技 术 涉 及 到 回 收 引 导 、 对 接 、 挂 脱 钩 等 难 点 而 成 为 目 前 的 前 沿 研 究 课 题 。 通 过 收 集 整 理 国 内 外 现 有 及 在 研 U S V 的 收 放 技 术 要 点 ， 归 纳 出 U S V 收 放 操 作 过 程 通 常 采 用 吊 放 式 、 艉 滑 道 式 、 坞 舱 式 3 种 收 放 装 置 。 在 此 基 础 上 ， 从 设 备 配 置 、 空 间 需 求 、 波 浪 影 响 、 母 船 航 速 、 适 应 海 况 、 操 作 情 况 和 收 放 耗 时 等 方 面 ， 分 别 对 上 述 3 种 U S V 收 放 技 术 进 行 对 比 分 析 ， 得 出 艉 滑 道 式 收 放 技 术 更 适 合 于 U S V 收 放 需 要 的 结 论 。 同 时 ， 指 出 当 前 U S V 及 其 收 放 装 置 在 实 现 自 主 收 放 时 需 要 开 展 的 实 用 化 研 究 方 向 ， 期 望 能 对 U S V 及 其 收 放 技 术 的 发 展 起 到 一 定 的 指 导 作 用 。 关 键 词 无 人 水 面 艇 ； 布 收 回 收 ； 对 比 分 析 ； 发 展 趋 势 中 图 分 类 号 U 6 6 4 . 6 文 献 标 志 码 A D O I 1 0 . 1 9 6 9 3 / j . i s s n . 1 6 7 3 - 3 1 8 5 . 0 1 2 5 8 R e v i e w o n d e v e l o p m e n t t r e n d o f l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y f o r U S V Z H A N G X i a o d o n g 1 ， L I U S h i l i a n g 2 ， L I U Y u 2 ， H U X i a o f a n g 2 ， G A O C h a o 2 1 C o l l e g e o f N a v a l A r c h i t e c t u r e a n d O c e a n E n g i n e e r i n g ， N a v a l U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g ， W u h a n 4 3 0 0 3 3 ， C h i n a 2 C h i n a S h i p D e v e l o p m e n t a n d D e s i g n C e n t e r ， W u h a n 4 3 0 0 6 4 ， C h i n a A b s t r a c t T h e U n m a n n e d S u r f a c e V e h i c l e （ U S V ） i s o n e o f t h e h o t r e s e a r c h f i e l d s o f u n m a n n e d v e h i c l e ， a n d i t s l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y h a s b e c o m e a f r o n t i e r r e s e a r c h t o p i c d u e t o t h e d i f f i c u l t i e s i n r e c o v e r y g u i d a n c e ， d o c k i n g ， c o u p l i n g o r u n c o u p l i n g a n d s o o n . T h r o u g h c o l l e c t i n g a n d s o r t i n g o u t t h e t e c h n i c a l p o i n t s o f t h e l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y f o r U S V t h a t h a s e x i s t e d a n d b e e n u n d e r d e v e l o p m e n t i n d o m e s t i c a n d a b r o a d ， t h i s p a p e r c o n c l u d e s w i t h t h r e e k i n d s o f l a u n c h a n d r e c o v e r y s y s t e m s ， i . e . d a v i t ， s t e r n r a m p a n d d o c k c a b i n . T h e n t h e c o m p a r i s o n a m o n g t h e s e t h r e e k i n d s i s c a r r i e d o u t i n a s p e c t s o f e q u i p m e n t c o n f i g u r a t i o n ， s p a c e d e m a n d ， w a v e i n f l u e n c e ， m o t h e r s h i p s p e e d ， a d a p t i v e s e a s t a t e ， o p e r a t i o n c o n d i t i o n ， l a u n c h a n d r e c o v e r y d u r a t i o n ， e t c . ， a n d t h e n i t i s c o n c l u d e d t h a t t h e s t e r n r a m p t y p e i s m o r e s u i t a b l e f o r t h e U S V ； i n t h e m e a n w h i l e ， p r a c t i c a l r e s e a r c h d i r e c t i o n t h a t c o n t r i b u t e s t o r e a l i z i n g a u t o n o m o u s l a u n c h a n d r e c o v e r y i s p o i n t e d o u t ， w h i c h p l a y s a g u i d i n g r o l e i n t h e d e v e l o p m e n t o f t h e U S V a n d i t s l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y . K e y w o r d s U n m a n n e d S u r f a c e V e h i c l e （ U S V ） ； l a u n c h a n d r e c o v e r y ； c o m p a r i s o n a n d a n a l y s i s ； d e v e l o p m e n t t e n d e n c y 0 引 言 随 着 科 学 技 术 的 迅 速 发 展 和 对 无 人 系 统 认 识 的 不 断 深 入 ， 无 人 水 面 艇 （ U S V ） 在 导 航 、 巡 逻 、 探 测 、 搜 救 、 反 潜 战 、 反 舰 战 、 电 子 战 、 海 上 拦 截 、 水 雷 对 抗 等 领 域 的 应 用 潜 力 日 渐 凸 显 ［ 1 - 2 ］ 。 各 国 不 断downloaded from www.ship- 第 6 期 表 1 典 型 的 吊 放 式 收 放 技 术 T a b l e 1 T y p i c a l l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g i e s o f d a v i t 吊 放 形 式 回 转 式 回 转 式 回 转 式 回 转 式 A 架 式 伸 缩 式 伸 缩 式 伸 缩 式 研 制 机 构 或 母 船 美 国 导 航 技 术 公 司 德 国 G l o b a l D a v i t 公 司 中 国 上 海 大 学 美 国 5 G 海 洋 国 际 公 司 挪 威 V e s t D a v i t 公 司 美 国 “ 独 立 ” 号 濒 海 战 斗 舰 挪 威 V e s t D a v i t 公 司 美 国 “ 自 由 ” 号 濒 海 战 斗 舰 产 品 舷 侧 吊 放 收 放 系 统 吊 艇 架 式 工 作 艇 收 放 系 统 托 架 配 合 吊 艇 架 收 放 装 置 浮 动 托 架 吊 放 式 自 主 收 放 系 统 H N 型 双 吊 点 吊 艇 架 艉 部 伸 缩 臂 式 收 放 系 统 舷 侧 伸 缩 式 收 放 装 置 舷 侧 伸 缩 收 放 系 统 U S V “ 海 上 猫 头 鹰 ” “ 精 海 2 号 ” 适 应 海 况 及 航 速 4 级 、 低 航 速 正 常 航 行 6 级 4 级 操 作 方 式 人 工 解 挂 钩 人 工 解 挂 钩 人 工 解 挂 钩 人 工 解 挂 钩 人 工 遥 控 人 工 解 挂 钩 人 工 解 挂 钩 备 注 已 部 署 已 部 署 已 部 署 研 究 中 已 部 署 已 部 署 已 部 署 已 部 署 加 大 对 U S V 的 研 发 力 度 ， 使 其 进 入 了 一 个 快 速 的 发 展 阶 段 ［ 3 ］ 。 然 而 ， 与 U S V 相 匹 配 的 布 放 回 收 （ 以 下 称 “ 收 放 ” ） 技 术 却 处 于 相 对 滞 后 的 状 态 。 在 实 际 应 用 中 ， U S V 收 放 过 程 的 自 动 化 程 度 越 高 ， 进 入 工 作 状 态 越 快 ， 其 任 务 执 行 的 成 功 率 就 越 能 得 到 保 证 ， 而 母 船 携 带 更 多 U S V 参 与 任 务 就 更 有 意 义 。 从 此 发 展 趋 势 看 ， 应 加 强 对 U S V 收 放 技 术 发 展 方 向 的 分 析 研 究 ， 以 便 能 准 确 把 握 未 来 U S V 收 放 技 术 发 展 的 核 心 方 向 ， 为 开 展 具 体 研 究 奠 定 基 础 。 目 前 ， 小 艇 收 放 装 置 操 作 需 要 有 人 负 责 驾 驶 小 艇 及 解 挂 钩 等 辅 助 操 作 ， 难 以 适 应 舰 船 处 于 高 航 速 、 高 海 况 时 的 需 求 ， 这 不 仅 将 耗 费 大 量 的 时 间 ， 而 且 还 增 加 了 人 员 操 作 时 的 危 险 性 。 因 采 用 的 是 无 人 随 艇 航 行 方 式 ， 故 现 有 成 熟 的 载 人 小 艇 收 放 装 置 不 能 直 接 应 用 于 U S V 收 放 过 程 ［ 4 - 5 ］ 。 在 U S V 收 放 技 术 方 面 ， 国 内 外 尚 未 形 成 统 一 的 认 识 ， 现 有 收 放 装 置 虽 然 各 具 特 色 ， 但 未 出 现 性 能 特 别 突 出 的 类 型 。 因 此 ， 本 文 将 结 合 国 内 外 发 展 现 状 ， 充 分 调 研 现 有 载 人 小 艇 收 放 技 术 ， 在 此 基 础 上 ， 提 出 安 全 可 靠 、 迅 速 高 效 、 能 够 适 应 更 高 航 速 和 海 况 且 自 主 化 程 度 更 高 的 U S V 收 放 技 术 。 1 国 内 外 研 究 现 状 U S V 收 放 技 术 是 将 其 快 速 、 安 全 地 部 署 到 水 面 并 高 效 、 可 靠 地 回 收 到 母 船 的 技 术 。 国 外 早 在 上 世 纪 就 开 始 了 U S V 收 放 技 术 的 可 靠 性 和 安 全 性 研 究 ， 现 阶 段 ， 各 国 对 该 技 术 更 加 重 视 。 从 国 内 外 U S V 收 放 技 术 的 发 展 现 状 来 看 ， 主 要 研 究 方 向 包 括 吊 放 式 收 放 技 术 、 艉 滑 道 式 收 放 技 术 和 坞 舱 式 快 速 收 放 技 术 。 表 1 和 表 2 所 示 为 当 前 国 内 外 U S V 收 放 技 术 的 研 究 现 状 。 美 国 在 该 领 域 处 于 领 先 地 位 ， 在 适 应 海 况 、 航 速 等 方 面 均 比 国 内 领 先 ［ 6 ］ 。 1 . 1 吊 放 式 收 放 技 术 吊 放 式 收 放 技 术 广 泛 应 用 于 各 种 舰 艇 、 民 用 船 舶 和 其 他 特 种 船 舶 中 ， 其 技 术 已 相 对 成 熟 。 吊 放 式 收 放 技 术 包 括 单 吊 点 和 双 吊 点 两 种 。 单 吊 点 技 术 一 般 适 用 于 长 度 不 超 过 7 . 5 m 的 小 艇 ， 因 其 可 靠 性 高 、 操 作 简 单 ， 日 益 受 到 重 视 ； 双 吊 点 技 术 起 吊 小 艇 时 稳 定 性 更 好 ， 但 操 作 困 难 ， 危 险 性 高 ， 更 适 合 长 度 超 过 7 . 5 m 的 小 艇 ［ 7 - 8 ］ 。 国 外 大 型 舰 船 上 最 常 采 用 3 种 吊 放 式 收 放 装 置 ， 包 括 回 转 式 、 A 架 式 和 伸 缩 式 ［ 9 ］ ， 如 表 1 所 示 。 其 中 ， 德 国 G l o b a l D a v i t 公 司 开 发 的 吊 艇 架 式 工 作 艇 收 放 系 统 ［ 1 0 ］ 为 典 型 的 回 转 式 系 统 ， 该 系 统 由 绞 车 、 离 心 制 动 器 和 防 护 等 级 为 I P 5 6 的 电 动 机 等 组 成 ， 适 用 于 重 量 为 1 5 3 6 k N 的 U S V ， 如 图 1 （ a ） 所 示 ； 美 国 5 G 海 洋 国 际 公 司 基 于 母 船 上 现 有 的 吊 艇 架 ， 正 在 研 究 浮 动 托 架 式 吊 放 技 术 ， 该 收 放 系 统 的 未 来 设 计 方 向 是 成 为 一 种 集 自 动 收 放 、 海 上 补 给 于 一 体 ， 适 应 多 种 无 人 系 统 、 多 任 务 需 求 的 综 合 服 务 平 台 ［ 1 1 - 1 2 ］ ； 挪 威 V e s t D a v i t 公 司 研 制 的 H N 型 双 吊 点 吊 艇 架 ［ 1 3 ］ 为 典 型 的 A 架 式 收 放 系 统 ， 其 收 放 装 置 的 吊 钩 距 离 可 调 ， 并 设 计 有 独 立 的 波 浪 补 偿 系 统 和 自 动 调 平 双 卷 扬 系 统 ， 如 图 1 （ b ） 所 示 ； 此 外 ， V e s t D a v i t 公 司 还 开 发 出 了 伸 缩 式 T D B 型 吊 艇 架 ［ 1 4 ］ ， 该 吊 艇 架 配 置 有 自 主 研 制 的 动 态 减 震 器 ， 提 供 了 可 供 选 择 的 波 浪 补 偿 绞 车 、 拉 索 器 、 限 位 开 关 和 遥 控 器 ， 并 有 液 压 和 全 电 动 2 种 型 号 ， 如 图 1 （ c ） 所 示 。 国 内 吊 放 式 U S V 收 放 技 术 研 究 起 步 较 晚 ， 典 型 的 研 究 项 目 有 上 海 大 学 设 计 的 托 架 配 合 吊 艇 架 收 放 装 置 ， 该 装 置 主 要 是 在 现 有 载 人 艇 吊 放 式 收 放 装 置 的 基 础 上 开 展 研 究 ， 使 其 能 适 用 于 U S V 收 放 作 业 。 吊 放 式 收 放 技 术 按 照 吊 放 位 置 分 为 舷 侧 吊 放 和 艉 部 吊 放 2 种 方 式 。 如 图 1 （ a ） 、 图 1 （ b ） 和 图 1 （ c ） 所 示 ， 舷 侧 吊 放 技 术 需 要 在 母 船 舷 侧 设 置 吊 艇 架 、 小 艇 存 放 架 （ 如 需 要 ） 、 艏 部 牵 引 索 等 装 置 ［ 1 5 - 1 6 ］ ， 并 需 要 登 艇 设 备 以 便 于 人 员 登 上 U S V 完 成 辅 助 挂 钩 操 作 等 。 该 收 放 设 备 既 可 设 置 在 舱 内 ， 也 可 设 置 在 露 天 部 位 。 图 1 （ d ） 所 示 为 美 国 “ 独 立 ” 号 濒 海 战 斗 舰 艉 部 伸 缩 臂 式 收 放 系 统 ［ 1 7 ］ ， 该 系 统 在 伸 缩 吊 臂 下 方 设 置 了 具 有 多 个 吊 点 的 浮 动 托 架 。 在 回 张 晓 东 等 无 人 水 面 艇 收 放 技 术 发 展 趋 势 探 讨 5 1downloaded from www.ship- 中 国 舰 船 研 究 第 1 3 卷 收 时 ， U S V 驶 入 浮 动 托 架 ， 对 接 锁 定 装 置 将 二 者 固 定 ， 然 后 跟 随 浮 动 托 架 一 同 吊 起 ； 在 投 放 时 ， U S V 跟 随 浮 动 托 架 放 入 水 中 ， 由 对 接 锁 定 装 置 释 放 ， 然 后 倒 航 驶 出 。 采 取 该 方 式 收 放 作 业 需 要 人 工 辅 助 遥 控 操 作 U S V 驶 入 浮 动 托 架 ， 而 收 放 设 备 设 置 在 舱 内 ， 并 用 艉 门 遮 挡 存 放 。 1 . 2 艉 滑 道 式 收 放 技 术 艉 部 滑 道 收 放 技 术 主 要 应 用 在 各 种 舰 艇 、 公 务 船 和 外 贸 船 上 ， 包 括 单 滑 道 系 统 和 双 滑 道 系 统 ［ 1 8 - 2 1 ］ ， 如 表 2 所 示 。 早 在 1 9 9 7 年 ， 美 国 “ 海 上 猫 头 鹰 ” U S V 就 完 成 了 滑 道 式 收 放 的 工 程 应 用 方 案 。 为 配 合 濒 海 战 斗 舰 的 作 战 使 命 ， 该 技 术 被 广 泛 应 用 于 扫 雷 载 具 领 域 。 美 国 物 理 科 学 公 司 开 发 了 一 种 通 用 型 艉 滑 道 收 放 系 统 ［ 1 9 ］ ， 可 在 母 船 航 速 为 1 5 2 0 k n 时 实 现 载 人 艇 、 U S V 和 无 人 水 下 机 器 人 （ U U V ） 的 收 放 操 作 。 该 系 统 的 传 送 滑 道 安 装 有 可 展 开 、 大 间 隔 的 弹 性 皮 带 ， 既 可 在 母 船 艉 部 水 下 工 作 时 有 效 降 低 阻 力 ， 也 可 让 U S V 在 弹 性 皮 带 上 柔 性 登 船 。 荷 兰 M a r i n e S y s t e m s 公 司 与 德 国 G l o b a l D a v i t 公 司 合 作 研 制 了 一 种 新 型 艉 滑 道 收 放 系 统 ［ 2 0 ］ ， 该 系 统 主 要 包 括 控 制 单 元 、 起 落 架 式 坡 道 和 拖 曳 体 ， 可 在 4 级 海 况 下 实 现 U S V 的 安 全 收 放 ， 如 图 2 （ a ） 所 示 。 法 国 研 制 的 O P V 9 0 近 海 巡 逻 舰 ［ 2 1 ］ 为 艉 部 双 滑 道 式 系 统 的 典 型 应 用 案 例 ， 如 图 2 （ b ） 所 示 。 目 前 ， 国 内 艉 滑 道 式 载 人 小 艇 收 放 技 术 较 为 成 熟 ［ 2 2 ］ ， 并 已 形 成 单 滑 道 系 统 、 双 滑 道 系 统 等 不 同 系 列 设 计 。 然 而 ， 为 满 足 U S V 的 发 展 趋 势 和 吊 放 需 求 ， 还 需 在 此 基 础 上 开 发 出 适 合 U S V 的 艉 部 滑 道 收 放 技 术 。 艉 滑 道 式 收 放 技 术 通 过 滑 道 系 统 实 现 U S V 的 收 放 作 业 。 在 回 收 时 ， U S V 将 选 择 合 适 的 冲 排 时 机 ， 并 以 高 于 母 船 的 航 速 冲 入 艉 部 滑 道 ， 由 滑 道 前 方 的 阻 拦 索 与 艇 艏 挂 钩 机 构 自 动 挂 接 ， 阻 拦 缓 冲 机 构 则 吸 收 U S V 冲 排 时 的 动 能 ， 让 其 在 短 距 离 内 受 到 阻 拦 而 停 止 ， 从 而 实 现 U S V 的 回 收 。 在 释 放 时 ， U S V 的 电 控 机 构 自 动 打 开 挂 钩 ， 此 时 艇 艏 与 阻 拦 索 分 离 ， U S V 依 靠 自 重 下 滑 至 水 面 。 若 外 部 风 浪 较 大 ， 此 时 可 采 用 阻 拦 张 紧 装 置 将 U S V 推 送 至 距 水 面 较 近 的 位 置 ， 然 后 由 其 自 由 下 滑 ［ 2 3 ］ 。 该 收 放 形 式 需 人 工 辅 助 遥 控 操 作 以 克 服 尾 流 影 响 ， 并 对 准 收 放 装 置 冲 入 滑 道 。 此 收 放 设 备 既 可 设 置 在 舱 内 ， 也 可 设 置 在 露 天 部 位 。 （ a ） 舷 侧 回 转 式 吊 艇 架 （ b ） 舷 侧 A 架 式 吊 艇 架 （ c ） 舷 侧 伸 缩 式 吊 艇 架 （ d ） 艉 部 伸 缩 式 吊 艇 架 图 1 吊 放 式 收 放 技 术 F i g . 1 L a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y o f d a v i t 表 2 典 型 的 艉 部 滑 道 式 收 放 技 术 T a b l e 2 T y p i c a l l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g i e s o f s t e r n r a m p 研 究 机 构 或 母 船 美 国 导 航 技 术 公 司 美 国 密 歇 根 州 航 空 公 司 美 国 物 理 科 学 公 司 荷 兰 M a r i n e S y s t e m s 公 司 与 德 国 G l o b a l D a v i t 公 司 法 国 O P V 9 0 近 海 巡 逻 舰 产 品 艉 部 铰 链 式 滑 道 充 气 式 滑 道 收 放 系 统 通 用 型 艉 滑 道 收 放 系 统 新 型 艉 滑 道 收 放 系 统 艉 部 双 滑 道 收 放 系 统 U S V “ 海 上 猫 头 鹰 ” “ 斯 巴 达 侦 察 兵 ” 适 应 海 况 及 航 速 6 级 、 高 航 速 6 级 、 高 航 速 6 级 、 1 5 2 0 k n 4 级 操 作 方 式 人 工 遥 控 人 工 遥 控 备 注 已 部 署 研 究 中 研 究 中 已 部 署 已 部 署 5 2downloaded from www.ship- 第 6 期 1 . 3 坞 舱 式 快 速 收 放 技 术 关 于 利 用 坞 舱 搭 载 U S V 的 技 术 ， 现 有 研 究 认 为 需 针 对 坞 舱 开 发 适 用 于 U S V 的 快 速 收 放 系 统 ， 包 括 托 架 式 和 滑 道 式 。 该 收 放 技 术 应 具 有 多 样 化 的 特 点 ， 并 与 其 他 收 放 技 术 相 比 易 于 实 现 。 国 内 外 暂 无 在 坞 舱 内 快 速 收 放 U S V 的 应 用 案 例 。 坞 舱 托 架 式 收 放 系 统 是 将 U S V 存 放 在 坞 舱 内 的 托 架 上 ， 出 舱 前 先 打 开 舱 门 向 舱 内 注 水 ， 此 时 托 架 上 的 U S V 浮 起 ， 然 后 再 打 开 锁 定 装 置 ， 遥 控 其 驶 离 托 架 便 可 完 成 布 放 ， 而 回 收 过 程 与 此 相 反 。 坞 舱 滑 道 式 收 放 系 统 则 是 在 坞 舱 内 设 置 倾 斜 滑 道 ， 回 收 时 打 开 舱 门 向 舱 内 注 水 ， 系 统 的 U S V 只 需 驶 入 倾 斜 滑 道 便 可 通 过 牵 引 绞 车 等 多 种 方 式 实 现 回 收 ， 而 布 放 过 程 则 仅 需 从 滑 道 滑 入 水 中 即 可 。 该 收 放 系 统 可 借 鉴 图 3 所 示 的 载 人 小 艇 收 放 装 置 ， 其收 放 设 备 布 置 在 舱 内 ， 可 用 艉 门 遮 挡 存 放 。 2 现 有 收 放 技 术 对 比 如 前 所 述 ， 目 前 U S V 主 要 有 3 种 收 放 技 术 。 下 文 将 从 设 备 配 置 、 空 间 需 求 、 波 浪 影 响 （ 主 要 分 析 横 摇 和 纵 摇 影 响 ） 、 母 船 航 速 、 适 应 海 况 、 操 作 情 况 、 收 放 耗 时 等 方 面 对 3 种 U S V 收 放 技 术 进 行 对 比 分 析 。 1 ） 设 备 配 置 。 舷 侧 吊 放 式 收 放 技 术 、 艉 部 伸 缩 臂 吊 放 式 收 放 技 术 、 艉 滑 道 式 收 放 技 术 、 坞 舱 式 快 速 收 放 技 术 均 需 根 据 技 术 需 求 配 置 相 应 的 成 套 设 备 （ 表 3 ） ， 若 设 备 采 用 舱 内 布 置 ， 还 需 要 设 置 遮 蔽 装 置 ［ 2 4 - 2 5 ］ 。 2 ） 空 间 需 求 。 舷 侧 吊 放 式 收 放 设 备 既 可 布 置 在 舱 内 ， 也 可 （ a ） 艉 部 单 滑 道 （ b ） 艉 部 双 滑 道 图 2 艉 滑 道 式 收 放 技 术 F i g . 2 L a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y i e s o f s t e r n r a m p 图 3 坞 舱 式 快 速 收 放 技 术 F i g . 3 L a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g y o f d o c k c a b i n 表 3 收 放 技 术 对 比 T a b l e 3 C o m p a r i s o n o f l a u n c h a n d r e c o v e r y t e c h n o l o g i e s 收 放 方 式 吊 放 式 艉 滑 道 式 坞 舱 式 布 置 形 式 舷 侧 吊 放 式 艉 部 吊 放 式 单 滑 道 式 双 滑 道 式 托 架 式 滑 道 式 设 备 配 置 吊 艇 架 、 艏 部 牵 引 索 等 伸 缩 臂 吊 机 （ 含 托 架 ） 、 艉 门 等 滑 道 系 统 、 阻 拦 缓 冲 系 统 （ 含 阻 拦 索 、 牵 引 装 置 ） 、 可 翻 转 艉 门 等 托 架 、 牵 引 绞 车 等 倾 斜 滑 道 、 阻 拦 缓 冲 系 统 等 空 间 需 求 舷 侧 开 口 艉 部 开 口 艉 部 开 口 艉 部 开 口 较 大 大 型 坞 舱 大 型 坞 舱 横 摇 影 响 与 母 船 相 撞 对 准 托 架 难 较 小 对 准 滑 道 难 较 小 较 小 纵 摇 影 响 解 挂 钩 难 进 入 托 架 、 锁 定 装 置 对 接 难 进 入 滑 道 难 进 入 滑 道 难 较 小 较 小 航 速 影 响 小 艇 倾 覆 对 准 进 入 托 架 难 对 准 进 入 滑 道 难 对 准 进 入 滑 道 难 较 小 较 小 适 应 海 况 低 中 高 高 更 高 更 高 操 作 方 式 人 工 解 挂 钩 人 工 遥 控 出 入 托 架 人 工 遥 控 出 入 滑 道 人 工 遥 控 出 入 滑 道 人 工 遥 控 出 入 托 架 人 工 遥 控 出 入 滑 道 耗 时 长 长 短 短 短 最 短 张 晓 东 等 无 人 水 面 艇 收 放 技 术 发 展 趋 势 探 讨 5 3downloaded from www.ship- 中 国 舰 船 研 究 第 1 3 卷 布 置 在 露 天 部 位 ， 采 用 舱 内 布 置 时 需 要 在 舷 侧 设 置 开 口 ； 艉 部 伸 缩 臂 吊 放 式 收 放 设 备 布 置 在 舱 内 ， 需 在 母 船 艉 部 设 置 开 口 ； 艉 滑 道 式 收 放 装 置 既 可 布 置 在 舱 内 ， 也 可 布 置 在 露 天 部 位 ， 但 需 在 母 船 艉 部 设 置 开 口 ； 坞 舱 式 快 速 收 放 设 备 布 置 在 舱 内 ， 需 要 在 船 艉 配 置 大 型 坞 舱 ， 且 对 船 体 结 构 有 着 特 殊 要求 。 3 ） 波 浪 影 响 。 U S V 在 波 浪 作 用 下 会 产 生 包 括 横 荡 、 纵 荡 、 垂 荡 、 横 摇 、 纵 摇 及 艏 摇 的 六 自 由 度 运 动 ， 其 中 横 摇 、 纵 摇 对 收 放 过 程 的 影 响 最 大 ［ 2 6 - 2 7 ］ 。 舷 侧 吊 放 式 收 放 技 术 主 要 受 母 船 的 兴 波 和 海 浪 影 响 ， 二 者 叠 加 后 产 生 的 剧 烈 横 摇 可 能 会 使 U S V 撞 上 母 船 ， 而 纵 摇 则 给 人 工 解 / 挂 钩 带 来 较 大 难 度 ［ 2 8 - 3 0 ］ ； 艉 部 伸 缩 臂 吊 放 式 收 放 技 术 主 要 受 母 船 尾 流 和 海 浪 影 响 ， 横 摇 会 妨 碍 U S V 对 准 托 架 ， 纵 摇 可 能 会 使 U S V 与 托 架 分 别 处 于 波 峰 和 波 谷 中 ， 不 仅 使 U S V 进 入 托 架 变 得 困 难 ， 而 且 给 快 速 脱 钩 装 置 锁 定 或 释 放 U S V 造 成 障 碍 ； 艉 滑 道 式 收 放 技 术 也 主 要 受 母 船 尾 流 和 海 浪 的 影 响 ， 横 摇 会 妨 碍 U S V 对 准 艉 部 滑 道 ， 而 剧 烈 的 纵 摇 可 能 会 使 母 船 艉 部 升 起 、 离 开 水 面 ， 使 U S V 进 入 滑 道 时 存 在 较 大 难 度 ； 波 浪 对 坞 舱 式 收 放 技 术 的 影 响 相 对 较 小 ， 一 旦 U S V 驶 入 坞 舱 ， 便 可 关 闭 艉 门 ， 在 坞 舱 内 部 通 过 人 工 辅 助 操 作 实 现收放， 可最大限度地降低波浪对收放过程的影响 。 4 ） 航 速 影 响 。 舷 侧 吊 放 式 收 放 过 程 不 适 宜 在 母 船 高 航 速 下 进 行 。 在 布 放 过 程 中 ， 当 U S V 刚 入 水 时 ， 在 缆 索 的 拖 拽 下 可 能 会 造 成 艇 体 倾 覆 。 在 回 收 过 程 中 ， 当 U S V 为 完 成 挂 钩 而 减 速 ， 在 速 度 不 匹 配 时 ， 仍 可 能 出 现 拖 带 导 致 倾 覆 的 风 险 ［ 3 1 - 3 2 ］ 。 艉 部 伸 缩 臂 吊 放 式 收 放 技 术 在 母 船 航 速 过 高 时 会 增 加 U S V 对 准 驶 入 托 架 的 难 度 ； 艉 滑 道 式 收 放 技 术 在 母 船 航 速 过 高 时 会 增 加 U S V 对 准 驶 入 滑 道 的 难 度 ； 坞 舱 式 快 速 收 放 技 术 仅 需 U S V 驶 入 坞 舱 ， 其 收 放 作 业 可 在 舱 内 完 成 ， 对 母 船 航 速 适 应 性 更 好 。 5 ） 适 应 海 况 。 舷 侧 吊 放 式 收 放 技 术 由 于 受 风 浪 影 响 较 大 ， 难 以 适 应 高 海 况 下 的 收 放 作 业 ； 艉 部 伸 缩 臂 吊 放 式