[發明專利]一種新型單體結構波浪滑翔器

在審

• 申請號: 201911031497.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110920814A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 孫秀軍;王力偉;桑宏強;李燦;王雷;劉金城
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;天津工業大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B21/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型單體結構波浪滑翔器，本裝置包括：水面浮體船、連接裝置及水下牽引機三個部分；所述水面浮體船與所述水下牽引機通過所述連接裝置進行三點的剛性連接，其中中部連接為類T型連接，尾部為類Y型連接；所述水下牽引機的水翼通過所述陶瓷軸承支撐處于懸掛狀態；本裝置優點在于：羅盤、直接安裝在船體尾部，水面浮體船與水下牽引機無需電氣連接，增強了控制系統的穩定性與安全性；連接裝置對首部、中部、尾部三點進行剛性連接，防止了水面浮體船和水下牽引機的相對轉動，增強了航向控制能力；利用陶瓷軸承支撐代替傳統的水翼轉軸直接接觸的旋轉副，減少了零部件相對運動時的摩擦；本新型單體結構波浪滑翔器，克服了工作環境上的限制，增強了波浪轉化效率。

技術領域

本發明主要涉及海洋移動觀測平臺技術領域，具體涉及一種采用剛性連接的新型單體結構波浪滑翔器技術。

背景技術

當前已經研制的波浪滑翔器是一型由水面浮體船和水下牽引機通過4-7米長的鎧裝纜連接而成的雙體構型水面自主移動觀測平臺，該平臺的鎧裝纜是由內部嵌有承力鋼絲與通訊導線的橡膠材質制作而成，具有一定柔性；柔性鎧裝纜長時間的海況拉伸下存在被拉斷破壞的可能，并且存在轉矩傳輸能力弱、制作工藝復雜、長期工作可靠性低、成本高昂等缺點；傳統的雙體結構波浪滑翔器工作環境受海深影響較大，無法在淺海區域使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有穩定性高、波浪動力轉換能力強、可在淺海區域使用的新型單體結構波浪滑翔器技術。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種新型單體結構波浪滑翔器技術包括：水面浮體船、連接裝置及水下牽引機三部分。

所述水面浮體船由船體、羅盤、舵機、太陽能電池板、電控系統組成。所述船體采用流線型船型設計，前向水阻較小，為新型單體結構波浪滑翔器提供浮力，所述羅盤安裝于所述船體尾部底端，用于新型單體結構波浪滑翔器的航向計算與輸出，所述舵機安裝于所述羅盤后部，用于新型單體結構波浪滑翔器的轉向控制，所述太陽能電池板安裝于所述船體上表面，為新型單體結構波浪滑翔器提供必要的電能，電控系統主要完成遠程通訊、自主導航、轉向控制等任務。

所述連接裝置由首部連接、中部連接、尾部連接三部分組成，所述首部連接將所述水面浮體船首部與所述水下牽引機首部進行剛性連接，所述中部連接按照類T型零件設計將所述水面浮體船中部與所述水下牽引機中部進行剛性連接，所述尾部連接按照類Y型零件設計將所述水面浮體船尾部與所述水下牽引機尾部進行剛性連接，同時通過螺絲固定所述羅盤與所述舵機。

所述水下牽引機由水翼轉軸、水翼、軸承擋套、水翼框架、軸承座子、軸承墊座、軸承軸套、陶瓷軸承組成。所述水翼通過所述水翼轉軸固定在所述水翼框架兩側，并由所述水翼框架限制水翼擺動角度，所述水翼轉軸通過兩個所述陶瓷軸承支撐處于懸掛狀態。

本發明的優點在于：

1.該發明所述的控制系統設置在水面浮體船中，水下牽引機無需增加電氣單元，水面浮體船與水下牽引機之間無需走線，增強了控制系統的穩定性與安全性。

2.該發明采用剛性連接裝置連接水面浮體船與水下牽引機，防止了水面浮體船與水下牽引機的相對扭轉，增強了水下牽引機的可控性。

3.該發明所述水翼裝置中的水翼轉軸單獨控制一支翼板，實現了水翼的異步擺動，提升了波浪滑翔器的波浪轉換效率。

4.該發明所述水翼裝置利用陶瓷軸承代替傳統的水翼轉軸直接接觸的旋轉副，減小了零部件相對運動產生的摩擦，增強了滑翔效率。

5.該發明新型單體結構波浪滑翔器整體加工工藝簡單、裝配簡便、穩定可靠。

6.該發明新型單體結構波浪滑翔器可在淺海區域使用，克服了工作環境上的限制。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構示意圖；