[發(fā)明專利]一種多自由度操縱水下拖曳體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310047012.5
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103144752A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳家鳴;陳健;黃志科;馬志權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州市番禺靈山造船廠有限公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于包括魚雷狀浮體、可控制迫沉水翼、邊板、固定水平翼、固定垂直尾翼、可控制垂直尾翼以及主腔體；所述魚雷狀浮體為兩個，分隔水平設(shè)置，兩個魚雷狀浮體通過固定水平翼連接；主腔體為流線型，設(shè)置在兩個魚雷狀浮體下端中部，主腔體兩端各由兩個翼型構(gòu)件支撐并分別與兩魚雷狀浮體相連；兩魚雷狀浮體外表面前端分別對稱設(shè)有拖曳部件，拖曳部件設(shè)有多個拖曳孔，拖纜通過拖曳孔與船體連接；兩魚雷狀浮體的尾部設(shè)置有固定垂直尾翼，固定垂直尾翼為對稱機翼型；

一橢圓柱狀的腔體固定在尾部的固定水平翼中間，腔體內(nèi)放置垂直尾翼攻角控制機構(gòu)，垂直尾翼攻角控制機構(gòu)主要由尾翼步進電機、主動齒輪、從動齒輪以及垂直轉(zhuǎn)軸組成；垂直轉(zhuǎn)軸固定連接可控制垂直尾翼，垂直轉(zhuǎn)軸還與從動齒輪連接；從動齒輪與主動齒輪嚙合，主動齒輪與尾翼步進電機連接，尾翼步進電機通過電纜與船上電源和拖曳體姿態(tài)控制器連接；所述垂直轉(zhuǎn)軸的軸心位于兩魚雷狀浮體對稱軸所在縱剖面上；可控制垂直尾翼為翼型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在腔體后端；

所述可控制迫沉水翼為對稱或者非對稱機翼型，設(shè)置在兩魚雷狀浮體之間的前端，由一支撐軸支撐，支撐軸與兩個魚雷狀浮體連接，支撐軸的軸線與兩個浮體的軸線正交；位于兩魚雷狀浮體之間的前端；可控制迫沉水翼的兩端分別設(shè)置有邊板，邊板的面與可控制迫沉水翼展長方向垂直；迫沉水翼攻角控制機構(gòu)設(shè)置在魚雷狀浮體內(nèi)，迫沉水翼攻角控制機構(gòu)主要由連桿、蝸桿、連桿套環(huán)、蝸輪、固定鉸接轉(zhuǎn)軸、萬向傳動裝置、迫沉水翼步進電機、操縱桿套環(huán)以及操縱桿組成；連桿與固定鉸接轉(zhuǎn)軸連接，操縱桿的一端伸出魚雷狀浮體并與可控制迫沉水翼的尾部連接，另一端與操縱桿套環(huán)鉸接，操縱桿套環(huán)套接在連桿上，連桿套環(huán)套接在連桿上，連桿套環(huán)與蝸輪之間設(shè)有一萬向傳動裝置；蝸輪與蝸桿連接，蝸桿與迫沉水翼步進電機連接，迫沉水翼步進電機通過電纜與船體電源連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述主腔體與兩個魚雷狀浮體水平連線的垂直距離為500～600mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述固定水平翼為對稱機翼型，在前后端分別與兩魚雷狀浮體連接，后端的固定水平翼還包括斜向布置水平翼型構(gòu)件，其翼展方向與縱向成45度角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：主腔體的流線型外形采用水滴或魚雷狀的形式；主腔體內(nèi)搭載不同類型的海洋物理、化學(xué)參數(shù)采樣傳感器，或聲、光物理傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述支撐軸位于距魚雷狀浮體頂部五分之一浮體的長度處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述邊板與兩邊相應(yīng)的魚雷狀浮體的距離為10～20mm，邊板的長度比可控制迫沉水翼的弦長大20～40mm，可控制迫沉水翼的邊板在可控制迫沉水翼的前、后兩端處分別突出10～20mm，邊板的高度比可控制迫沉水翼的最大厚度大20～40mm，可控制迫沉水翼邊板在可控制迫沉水翼的最大厚度處的上、下兩端分別突出10～20mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述可控制迫沉水翼的弦長為250～300mm；可控制迫沉水翼的最大厚度為40～50mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述萬向傳動裝置由兩個萬向節(jié)和一根短軸組成，兩個萬向節(jié)分別設(shè)置在連桿套環(huán)和蝸輪上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度操縱水下拖曳體，其特征在于：所述可控制垂直尾翼的前端與橢圓柱狀的腔體的末端的距離為10～20mm。