[發(fā)明專利]一種基于電磁流動控制的水下滑翔機流動控制裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580815.7
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111674533A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜曉旭;劉鑫;宋保維;潘光
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14;B63G8/00;B63C11/52
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發(fā)明公開一種基于電磁流動控制的水下滑翔機流動控制裝置，涉及主動流動控制技術(shù)領(lǐng)域，包括安裝于水下滑翔機機翼處的電磁流動控制裝置，所述電磁流動控制裝置包括依次電連接的流場參數(shù)獲取單元、控制單元和電磁流動控制作動器單元；所述電磁流動控制作動器單元包括安裝于水下滑翔機機翼上表面的電磁激活板。本發(fā)明通過在水下滑翔機不同部位布置電磁流動控制裝置器形成主動流動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水下滑翔機上不同部位的流動控制目標。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主動流動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于電磁流動控制的水下滑翔機流動控制裝置。

背景技術(shù)

水下滑翔機(Underwater Glider，UG)是一種利用凈浮力和姿態(tài)角調(diào)節(jié)獲得推進力的新型水下航行器。相比于傳統(tǒng)水下航行器，水下滑翔機具有航程遠、持續(xù)工作能力強和經(jīng)濟性好等優(yōu)點。水下滑翔機作為一種水下無人智能移動平臺，在探索海洋資源、海洋科學考察和軍事等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景和巨大的潛在價值。水下滑翔機按照外形可分為傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)體式和翼身融合式兩類。由于回轉(zhuǎn)體殼體外形不能像水翼一樣提供非常高的升力，所以傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)體式滑翔機在加裝高展弦比水翼下的最大升阻比也只能達到5左右。而翼身融合式水下滑翔機由于具有更大的水翼面積能顯著提高升阻比。

水下滑翔機滑翔比是決定其航程和經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素之一，而滑翔比主要取決于水下滑翔機的升阻比。因而，升阻比對滑翔機航程和經(jīng)濟性至關(guān)重要。目前，翼身融合水下滑翔機通過外形優(yōu)化設(shè)計升阻比可達15～20，然而不管外形怎么優(yōu)化，在航行過程中由于流動分離現(xiàn)象的存在，導致阻力系數(shù)增加和升力系數(shù)減小，限制其升阻比的進一步提升。而且，僅依靠外形優(yōu)化來提升水下滑翔機的升阻比會使得滑翔機內(nèi)部空間狹窄，削弱其探測能力或者工作時間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于電磁流動控制的水下滑翔機流動控制裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過在水下滑翔機不同部位布置電磁流動控制裝置器形成主動流動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水下滑翔機上不同部位的流動控制目標。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種基于電磁流動控制的水下滑翔機流動控制裝置，包括安裝于水下滑翔機機翼處的電磁流動控制裝置，所述電磁流動控制裝置包括依次電連接的流場參數(shù)獲取單元、控制單元和電磁流動控制作動器單元；所述電磁流動控制作動器單元包括安裝于水下滑翔機機翼上表面的電磁激活板。

可選的，所述流場參數(shù)獲取單元布置在水下滑翔機與電磁流動控制作動器單元相鄰的位置；所述流場參數(shù)獲取單元包括傳感器，用于獲取水下滑翔機上對應電磁流動控制作動器單元位置的流場參數(shù)并上傳至控制單元。

可選的，所述控制單元包括信號接收單元、信號處理單元和策略庫單元；所述信號接收單元用于接收各流場參數(shù)獲取單元上傳的流場參數(shù)并存儲；信號處理單元調(diào)用信號接收單元存儲的流場參數(shù)并處理，處理包括轉(zhuǎn)碼、計算等；策略庫單元根據(jù)各控制數(shù)據(jù)輸出電磁流動控制作動器單元的控制策略。

可選的，所述電磁激活板包括多個并列設(shè)置的電磁條，所述電磁條的磁極正負交替設(shè)置。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明通過在水下滑翔機不同部位布置電磁流動控制裝置器形成主動流動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水下滑翔機上不同部位的流動控制目標；再通過控制系統(tǒng)實施多目標控制，使得飛行器上各部位電磁流動控制裝置器協(xié)調(diào)工作并發(fā)揮最大效率，最終實現(xiàn)翼身融合水下滑翔機的流動控制，契合解決工程實際問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明電磁激活板安裝位置示意圖；