[發明專利]一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器

在審

• 申請號: 201910895963.5
• 申請日: 2019-09-21
• 公開（公告）號: CN110641666A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 王樹新;王延輝;張宏偉;楊紹瓊;張連洪;劉玉紅;馬偉;楊亞楠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉子文

1.一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器，包括從前向后依次連接的艏部總成、中部總成和尾部總成，其特征在于，所述的艏部總成包括從前向后依次連接的拋纜模塊、艏部外殼、艏部連接環和前玻璃鋼外殼；所述的拋纜模塊與艏部外殼前端通過環向的螺栓固定連接；所述的艏部外殼與前玻璃鋼外殼通過艏部連接環連接；所述前玻璃鋼外殼內部通過前連接固定塊連接有前浮力調節模塊；所述拋纜模塊內設有纜繩；所述前浮力調節模塊能夠調節水下航行器的浮力大小，通過與后浮力調節模塊協同作業可實現水下航行器的上浮和下潛，并能夠輔助調整水下航行器的俯仰姿態；

所述的中部總成包括從前向后依次設置的中艙前連接環、中艙外殼和中艙后連接環，所述中艙外殼內設有電源模塊、姿態調節模塊和控制模塊；其中電源模塊給水下航行器提供能源，姿態調節模塊能夠調節水下航行器的俯仰姿態，控制模塊的作用是控制整個水下航行器的運行以及處理和存儲傳感器探測到的信息；

所述的尾部總成包括后玻璃鋼殼體、后連接固定塊、機翼、后浮力調節模塊、機翼固定條、通訊模塊、拋載、十字舵和推進器；所述機翼固定條通過螺栓與后玻璃鋼殼體連接，所述機翼通過螺栓與機翼固定條連接；所述后玻璃鋼殼體內通過所述后連接固定塊連接有所述后浮力調節模塊；所述的通訊模塊與后玻璃鋼殼體固定連接；所述拋載模塊安裝于后玻璃鋼殼體內的底部；所述后玻璃鋼殼體的尾部安裝有所述十字舵，用于調整水下航行器的航向；所述推進器安裝于尾部總成的尾端，用于向前推進水下航行器；所述后浮力調節模塊能夠調節水下航行器的浮力大小，通過與前浮力調節模塊協同作業可實現水下航行器的上浮和下潛，并能夠調整水下航行器的俯仰姿態。

2.根據權利要求1所述的一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器，其特征在于，所述十字舵由水平舵、舵架、垂直舵、活動舵面、弓字連接軸、舵機、舵機固定架、活動舵面連接軸和補償器組成；所述舵機固定架設置于舵架內并用于固定所述舵機，所述舵機輸出軸與弓字連接軸連接，所述水平舵分別連接于舵架水平方向的兩側；所述垂直舵分別連接于舵架垂直方向的兩側；每個所述垂直舵上通過活動舵面連接軸活動連接有活動舵面，每個所述活動舵面連接軸穿過舵架上的軸孔并分別與弓字連接軸的兩端相連；所述補償器通過一根油管與舵機的進油口連接，用于使舵機內部和外部的壓力平衡；當舵機旋轉時，帶動弓字連接軸旋轉，弓字連接軸帶動兩端的活動面連接軸旋轉，活動面連接軸帶動兩個活動舵面旋轉；所述十字舵通過調整兩個垂直的活動舵面的旋轉角度以控制水下航行器的航向。

3.根據權利要求1所述的一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器，其特征在于，所述的機翼采用模塊化拼接式結構，包括根部段、翼板A段、翼板B段、翼板C段、碳纖維管、拉緊螺柱和連接軸；所述的根部段與翼板A段之間、翼板A段與翼板B段之間、翼板B段與翼板C段之間均通過碳纖維管連接，并通過拉緊螺柱進行拉緊；拉緊螺柱之間通過連接軸相連；所述碳纖維管連接翼板的同時能夠起到對相鄰翼板的支撐和加強作用；增加和減少相應的翼板段即能夠改變機翼的展弦比，以調整水下航行器的滑翔性能。

4.根據權利要求1所述的一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器，其特征在于，所述前浮力調節模塊和后浮力調節模塊能夠同時調節或單獨調節，并且能夠單獨設置浮力調節速度，當兩個浮力調節模塊調節速度相同時，調節過程不影響水下航行器的姿態，當兩個浮力調節模塊調節速度不同時，能夠影響水下航行器的姿態。

5.根據權利要求1所述的一種雙浮力混合驅動大型重載水下航行器，其特征在于，所述前浮力調節模塊的前后兩端分別環向等間距的設置有四塊前連接固定塊，所述后浮力調節模塊的前后兩端分別環向等間距的設置有四塊后連接固定塊。