[發明專利]可變側向力空化器

有效

• 申請號: 200910072007.3
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101559821A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 郜冶;胡曉;楊春英;熊永亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38;B63G8/14
• 代理公司: 哈爾濱市船大專利事務所
• 代理人: 劉淑華

(一)技術領域

本發明涉及的是一種水下運動裝置，具體地說是一種調節水下航行體側向力的可變空化器。

(二)背景技術

傳統的變阻力空化器通過改變空化器外形得到超空泡幾何形狀及空化器阻力系數變化。變阻力空化器理論上可以比較快速的改變航行體阻力和空泡尺寸，然而由于空化器頂部集中了整個超空泡航行體上百米運動速度降為零的總壓阻力，要想獲得良好的控制效果，需要其控制機構能夠提供數十萬牛頓的力，這一控制方法很難實施。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種可以控制空化器上的阻力系數和升力系數，改變航行體俯仰力和偏航力，可操作性強，結構簡單的可變側向力空化器。

本發明的目的是這樣實現的：

它包括前端錐形空化器，在前端錐形空化器后設置圓環形控制元件，圓環形控制元件分成2-4瓣，每瓣圓環形控制元件的連接處設置有相互插接的圓弧形鋼片，在前端錐形空化器中安裝的可動元件，可動元件是由錐形可動部分和圓柱操縱桿組成，錐形可動部分和圓柱操縱桿分成與圓環形控制元件的份數相等的瓣，圓柱操縱桿控制圓錐部分的橫向位移。

本發明還可以包括：

1、所述的圓環形控制元件、可動元件的錐形可動部分和圓柱操縱桿分別被分成四瓣。

2、可動元件的錐形可動部分和圓柱操縱桿的交界處設置環形擋板。

考慮到航行體側面的壓力較低，且通過增加空化器有效面積同樣可以改變航行體受力，從而使空泡尺寸發生變化，達到調節的作用，在設計中如使控制元件不對稱，可以方便的改變航行體的側向力，這也是控制航行體運動姿態的一種重要方式。本發明在前端錐形空化器中安裝一直徑小于Dn的可動元件，可動元件由錐形可動部分和圓柱操縱桿組成，四瓣圓柱操縱桿分別控制四瓣圓錐部分的橫向位移，從而改變控制元件的周向位移h_n值，使空化器有效工作面積變化，進而改變空泡尺寸。當可動元件任意兩側位移不一致時，控制元件具有不對稱性，前端錐形空化器產生不對稱受力，使空泡形態發生變化，可以有效的控制航行體運動姿態。

本發明的有益效果是：可以控制空化器上的阻力系數和升力系數，改變航行體俯仰力和偏航力，可操作性強，結構簡單。

(四)附圖說明

圖1a是本發明的結構示意；圖1b是圖1a的左視圖；圖1c是圖1a的A-A剖視圖；圖1d是弧形鋼片與控制元件的連接關系圖。

圖2a是可變側向力空化器第一個實施方案的結構示意圖；圖2b是2a的左視圖；圖2c是2a的剖視圖；圖2d是本實施方式對應的空泡示意圖。

圖3a是可變側向力空化器第二個實施方案的結構示意圖；圖3b是3a的左視圖；圖3c是3a的剖視圖；圖3d是本實施方式對應的空泡示意圖。

圖4a是可變側向力空化器第三個實施方案的結構示意圖；圖4b是4a的左視圖；圖4c是4a的剖視圖；圖4d是本實施方式對應的空泡示意圖。

圖5a是可變側向力空化器第四個實施方案的結構示意圖；圖5b是5a的左視圖；圖5c是5a的剖視圖；圖5d是本實施方式對應的空泡示意圖。

圖6a是可變側向力空化器第五個實施方案的結構示意圖；圖6b是6a的左視圖；圖6c是6a的剖視圖。

圖7a是可變側向力空化器第六個實施方案的結構示意圖；圖7b是7a的左視圖；圖7c是7a的剖視圖。

(五)具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1，本發明的可變側向力空化器的組成包括前端錐形空化器1、控制元件2、可動元件3、可動弧形鋼片4和環形擋板5。

在前端錐形空化器中安裝一直徑小于Dn的可動元件，可動元件由錐形可動部分和圓柱操縱桿組成，四瓣圓柱操縱桿分別控制四瓣圓錐部分的橫向位移，從而改變控制元件的周向位移h_n值，使空化器有效工作面積變化，進而改變空泡尺寸。當可動元件任意兩側位移不一致時，控制元件具有不對稱性，前端錐形空化器產生不對稱受力，使空泡形態發生變化，可以有效的控制航行體運動姿態。

在圖1a和圖1b中，可動元件3通過橫向運動改變控制元件2的縱向和側向位置，使空化器有效直徑發生變化，從而改變空化器的有效工作面積，使空泡外形變化。可動元件3的四瓣圓柱操縱桿分別控制四瓣錐形可動部分的橫向位移，從而改變元件2四瓣21、22、23和24的相對位置，為航行體提供俯仰力和偏航力。