[發明專利]一種多參數可調的無動力水下潛航器模型

有效

• 申請號: 201711450774.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108454808B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 雷陽;林志豪;胡慶玉;鄒明文;王光越
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一0研究所
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/14;B63C11/52
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

本發明提供一種多參數可調的無動力水下潛航器模型，適用于各類回轉體外形的大深度潛航器在采用無動力螺旋回轉下潛方案時對設計姿態參數、流體外形、功率因素、航行軌跡、航行半徑等參數的驗證。包括：艏部、舯段、艉部、艉翼板、舵板、壓載組件和姿態傳感器組件；其中艏部、舯段、艉部通過剛性連接方式連接形成良好的流體外形；舵板通過舵板角度調節，模擬不同角度水壓的側向推力，驗證不同外形、不同面積、不同角度側推力對無動力螺旋下潛潛航器的運動軌跡參數；槽道和艉部槽道用于模擬垂直推進，橫向推進裝置在無動力螺旋回轉下潛中，對潛航器運動參數的影響；艉翼板用于調節無動力下潛過程中航向姿態等參數；推進用于模擬電機及測試其功角參數。

技術領域

本發明涉及一種水下潛航器模型，具體涉及一種多參數可調的無動力水下潛航器模型，屬于水下機器人航行技術領域。

背景技術

隨著人類對海洋資源開發、大深度海洋搜救、海底地形地貌勘探等方面的需求，對于潛航器能夠到達的海洋水深要求越來越高、航行時間要求越來越長、航行搜尋范圍越來越大。無動力水下潛航器采用無動力螺旋回轉下潛模式，能夠較好的解決大深度海水中，無纜水下潛航器對蓄電池續航能力補充；水下潛航器無動力螺旋回轉下潛模式能夠較好的優化下潛過程中潛航器的各類姿態角度和效率參數(包括：橫滾角、俯仰角、功角等)。良好的水下潛航器流線型及相關的機械結構也能夠對潛航器推進的功率進行優化。無動力下潛實現了大深度、長航程及大搜索范圍功能。大水深航行及相應的潛航器的研究目前在國內外均為熱點和難點，搶占海洋深度的至高點以及形成相應的潛航器功能顯的尤為重要。目前，國內關于大水深潛航器的研究中，也面臨著諸多的難題。無動力下潛作為潛航器大深度下潛的一種可行方法，厄待解決。

目前，國內無動力下潛技術在試驗前主要通過數學公式計算，軟件仿真輸入特定參數來對下潛軌跡、下潛半徑、下潛姿態角、橫輥角等參數進行模擬以及指導潛航器總體設計。甚至于用高成本對技術方案進行驗證。同時會出現技術方案的反復，浪費大量的人力物力。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種多參數可調的無動力水下潛航器模型，該模型適用于各類回轉體外形的大深度潛航器在采用無動力螺旋回轉下潛方案時對設計姿態參數，流體外形，功率因素，航行軌跡、航行半徑等參數的實際驗證。

所述的多參數可調的無動力水下潛航器模型包括：艏部、舯段、艉部、艉翼板、舵板、壓載組件和姿態傳感器組件；

所述艏部和艉部分別密封對接在所述舯段的兩端，使所述舯段內部形成密封腔體；在所述艏部外表面固接用于提供潛航器下潛側推力的舵板，所述舵板為角度可調舵板，通過調節舵板角度，模擬不同角度下水壓的側推力；

所述壓載組件包括：下潛壓載和平衡壓載；所述平衡壓載包括安裝在所述艏部的艏部平衡壓載、安裝在所述舯段的舯段平衡壓載以及安裝在艉部的艉部平衡壓載；所述平衡壓載用于使所述潛航器模型在水下保持平衡；

所述下潛壓載安裝在所述艏部內部，用于給潛航器模型提供下潛負浮力，通過改變下潛壓載的體積和重量能夠調節潛航器模型的下潛浮力和下潛角度；

設置在所述舯段上的舯段槽道和設置在所述艉部上的艉部槽道，分別用于裝載橫向推進裝置、垂直推進裝置，以模擬橫向推進裝置、垂直推進裝置在潛航器模型無動力下潛過程中，對潛航器模型運動參數的影響；

在所述艉部設置有用于調節潛航器模型無動力下潛過程中航向姿態的艉翼板；

在所述艉部設置有用于模擬潛航器推進設備的推進器；

所述姿態傳感器組件固定安裝在所述舯段的密封腔體內，包括用于測量潛航器模型無動力下潛過程姿態參數的姿態傳感器以及用于存儲所述姿態傳感器所檢測的姿態參數的數據存儲單元。

所述舯段平衡壓載能夠分別沿舯段的軸向和徑向移動進行位置調整。

有益效果：