[發明專利]一種波浪能和太陽能混合動力推進的無人海洋運載器

在審

• 申請號: 201310231805.2
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104229111A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 楊海;李光;李為;管文生;劉鋒華;王欣安
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇一研究所
• 主分類號: B63H19/02
• 分類號: B63H19/02;B63H21/20
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

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技術領域

本發明涉及一種無人海洋運載器，特別是一種波浪能和太陽能混合動力推進的無人海洋運載器。

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背景技術

由于沒有工作母船及臍帶電纜，自主式水下運載器的能源供應成為最重要的問題之一?，F有的自主式水下運載器主要由一次電池或二次電池提供動力，續航能力有限；并且采用常規的螺旋槳推進，噪聲大，隱蔽性差?，F有的太陽能驅動的自主式水下運載器利用太陽能光伏發電技術，為運載器提供推進動力及通信、導航、控制等輔助動力，在一定程度上增強了太陽能驅動的自主式水下運載器的續航能力。但是，可利用的太陽能在時間和空間上是分布不均的，導致現有的太陽能驅動的自主式水下運載器運行范圍狹窄。

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發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種波浪能和太陽能混合動力推進的無人海洋運載器。其能夠具有較強的續航能力，噪聲低，推進系統冗余度高；能夠在多種海域航行，擴大運行范圍。

本發明的構思：可利用的太陽能在時間上夏季多而冬季少；在空間上，可利用的太陽能低緯度多而高緯度少。而可利用的波浪能在時間上冬季多而夏季少；在空間上，可利用的波浪能高緯度多而低緯度少。單一利用海洋波浪能作為運載器的推進動力，則同樣存在運載器運行范圍太局限的問題。從太陽能和海洋波浪能在時間和空間上的分布規律可以得出，這兩者無論在時間上的分布還是在空間上的分布，都具有非常好的互補性。

為解決上述技術問題，本發明的一種波浪能和太陽能混合動力推進的無人海洋運載器，包括A潛體和B潛體兩部分，A潛體通過系纜與B潛體相連接。

所述的B潛體包括B潛體機身、六片B潛體機翼、舵、高度計。B潛體機身呈魚形狀，B潛體機身兩側分別與六片B潛體機翼連接，B潛體機身尾部與舵連接，B潛體機身首部與高度計連接，B潛體機身背部與系纜連接。

所述的A潛體包括A潛體機身、A潛體機翼、太陽能電池板、電源管理模塊、數據采集與控制模塊、彈性外膽、彈性內膽、常閉電磁閥、微型泵、A步進電機、絲桿傳動機構、A鋰離子電池組、B步進電機、蝸輪蝸桿傳動機構、B鋰離子電池組、天線、GPS接收機、航行姿態傳感器、測速儀、測深儀；

A潛體機身背部與A潛體機翼連接，A潛體機翼上面與太陽能電池板連接，A潛體機身尾部分別與天線和GPS接收機連接，A潛體機身首部和中部耐壓殼體內分別與電源管理模塊、數據采集與控制模塊、彈性內膽、常閉電磁閥、微型泵、A步進電機、絲桿傳動機構、A鋰離子電池組、B步進電機、蝸輪蝸桿傳動機構、B鋰離子電池組、航行姿態傳感器機械連接，A潛體機身尾部導流罩內與彈性外膽機械連接，A潛體機身前底部與測速儀連接，A潛體機身后底部與測深儀連接，A潛體機身中底部與系纜連接；

A步進電機與絲桿傳動機構的一端機械連接，絲桿傳動機構的另一端與A鋰離子電池組機械連接，用于調節運載器的俯仰角；B步進電機與蝸輪蝸桿傳動機構的一端機械連接，蝸輪蝸桿傳動機構的另一端與B鋰離子電池組機械連接，用于調節運載器的橫滾角；

彈性外膽分別通過常閉電磁閥和微型泵與彈性內膽管路連接，常閉電磁閥和微型泵均與電源管路模塊電路連接，電源管路模塊還分別與A鋰離子電池組、B鋰離子電池組和太陽能電池板電路連接；

天線、GPS接收機、電源管理模塊、A步進電機、B步進電機、航行姿態傳感器、測速儀、測深儀、高度計均與數據采集與控制模塊電路連接，構成了運載器的通信導航及控制系統。

B潛體始終處于負浮力狀態，A潛體浮力可調，彈性外膽和彈性內膽中充滿了防凍液壓油。

本發明的有益效果：采用波浪能和太陽能混合動力推進的無人海洋運載器續航能力強，噪聲低，推進系統冗余度高。當運載器航行于有波浪存在的海域時，由波浪能提供推進動力；當運載器航行于無波浪存在、寬闊平靜的海域時，由太陽能提供推進動力。該運載器的混合動力推進系統可以使運載器在多種海域航行，擴大了其運行范圍。

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附圖說明

圖1是本發明的總體布置示意圖。

圖2是本發明的波浪能推進系統原理圖。

圖3是本發明的太陽能推進系統原理圖。