[發明專利]一種無人水下航行器

有效

• 申請號: 201310037467.9
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103085952A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 郭彬;祝海勇;鄭立捷;鄧志純;趙蕊
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明屬于水下航行器技術領域，具體涉及一種提高浮力和縱傾調節能力的無人水下航行器。

背景技術

水下航行器廣泛應用于海洋科學研究、海洋工程、海洋資源勘探、軍事偵察等領域。水下航行器需要使用專用的浮力調節裝置來保持其在作業過程中的穩定浮態。目前使用的浮力調節裝置有很多種，比如采用高壓氣瓶＋壓載水艙的方式，此種裝置結構復雜龐大，而且浮力調節能力小于水下航行器總重量的1%；比如采用推進器的方式，此裝置需要持續運轉，耗能巨大；比如采用油囊的方式，此裝置結構簡單，但是調節能力有限，而且不能調節縱傾姿態。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種無人水下航行器，它結構簡單，可充分利用航行器浮力調節段的有效空間，耗能小，調節能力巨大，還能調節縱傾姿態，并且下潛深度不受水深限制。

本發明為解決上述提出的問題所采取的技術方案是：包括耐壓殼、以及設置在該耐壓殼兩端的航行器艏部和航行器艉部，所述耐壓殼內設有用于控制控制液體進出數量的液體控制系統，其特征在于：所述航行器艏部與耐壓殼之間、所述航行器艉部與耐壓殼之間分別緊密連接調節艙，所述調節艙內設有將所述調節艙分成控制液體存儲腔和排水腔的活塞，所述活塞受所述液體控制系統控制在所述調節艙內往復運動，所述排水腔上設有與外部連通的透水孔。

按上述技術方案，所述航行器艉部的尾端固定設有螺旋槳。

按上述技術方案，所述活塞與所述透水孔之間設有用于限制所述活塞運動的限位塊。

按上述技術方案，所述液體控制系統包括內部油缸、由電動機驅動的雙向柱塞泵、單向閥和電磁閥，所述雙向柱塞泵一端通過管路與所述內部油缸連接，另一端通過管路與所述單向閥和電磁閥連接，所述單向閥和所述電磁閥通過管路與所述控制液體存儲腔連接，其中，所述單向閥和所述電磁閥并聯連接。

按上述技術方案，還包括設置在所述調節艙上的超聲波測距儀以測量所述活塞在所述調節艙內的移動距離。

按上述技術方案，所述調節艙的外徑與所述耐壓殼的外徑相等以使無人水下航行器保持良好的流線型。

按上述技術方案，所述調節艙為可拆卸的艙段。

按上述技術方案，所述控制液體為低密度液體。

本發明的有益效果在于：本發明的浮力調節能力與調節艙的大小有關，加大調節艙可以提高其浮力調節能力；其調節能力還與液體控制系統的內部油缸的大小有關，加大內部油缸可以提高其浮力調節能力，通過將液體控制系統置于耐壓殼內，達到可以充分利用耐壓殼可用的體積空間。通過在耐壓殼兩端分別設置調節艙，可以僅通過調節兩端控制液體存儲腔內控制液體的數量使其不同，保持兩端調節艙的總排水體積不變，但兩個調節艙的排水體積不同，從而形成浮力矩，達到調節無人水下航行器的縱傾姿態的目的。本發明結構簡單，安裝方便，便于總布置。

通過將控制液體存儲腔用于存儲來自液體控制系統的低密度液體，排水腔通過透水孔與外部海水連通，使得活塞兩端的壓強相等，即調節艙的艙壁和活塞所受外力均衡，從而使得本發明的下潛深度不受水深限制。

通過設置超聲波測距儀，用于測量活塞的移動距離確定調節艙內液體的體積，進而計算出增減的浮力大小，使得該浮力調節裝置準確獲取浮力調節量。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；?

圖2為調節艙的結構示意圖；

圖3為內連接結構或外連接結構的俯視圖；

圖4為圖2的局部放大圖。

其中，1密封圈、2噴嘴、3螺母、4螺栓、5端蓋、6?O型密封圈、7內連接環、8金屬環帶、9液體控制系統、10耐壓殼、11排水腔、12活塞、13超聲波測距儀、14限位塊、16外連接環、17透水孔、?19控制液體存儲腔、20調節艙、21內部油缸、22雙向柱塞泵、23電動機、24管路、25單向閥、26電磁閥、27航行器首部、28航行器尾部、29螺旋槳、30限位板、31沉頭螺釘、32固定板。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。