[發明專利]一種高速兩棲車的蝠翼式調姿裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202110108093.X
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112659828A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 杜尊峰;慕旭亮;段鑫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00;B63B1/40;B63B1/26;B63B1/30
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

本發明公開了一種高速兩棲車的蝠翼式調姿裝置及其控制方法，旨在提供一種能實現減阻增效，確保航行穩定性的裝置及控制方法。該裝置包括水平尾翼單元、蝠式翼單元及控制器。水平尾翼單元包括由內層板與外層板組成的水平尾翼、內層板伸縮驅動機構和水平尾翼伸縮驅動機構；蝠式翼單元包括由第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板組成的蝠式翼板，第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板分別通過翼板伸縮驅動機構與主車體的尾部連接，第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板分別通過位于車輛底面與過度尾封板交界線處的鉸接軸與主車體鉸接。該裝置分塊設計，獨立控制，增強了對不同工況的適應性；確保了航行的穩定性。

技術領域

本發明涉及水陸兩棲車技術領域，更具體的說，是涉及一種高速兩棲車的蝠翼式調姿裝置及其控制方法。

背景技術

水陸兩棲車是一種同時具備車與船的特性，既可在陸地行駛，又可泛水浮渡的特種車輛。多用于軍事，救災救難，探測等專業領域。

相較于一般高性能船舶如滑行艇、多體船來講，水陸兩棲車的重量密度大，結構型線的流線性較差，同等航行條件下兩棲車的阻力系數比較高；此外兩棲車的長寬比較小，而為保證車輛通過復雜地形時不會觸底而對尾部底面進行削切形成斜升，更加減小了車輛的有效長度，即使配備了優良的噴水推進系統，在高航速工況下往往容易出現較大的航行縱傾角，導致達不到最佳的阻力性能，并且縱向穩定性也得不到保證，這對于兩棲車向高速化的方向發展提出了較大挑戰。

阻流板以及楔形板作為常用的改善高性能船舶航行性能的裝置，可通過改變船舶底面的壓力分布，達到調節航行姿態和改善縱向穩定性的效果，在中低速水陸兩棲車上也有應用；但楔形板因為其角度固定不可調，不能適應航速變化獲得最佳的航行性能，而阻流板雖然可以垂向調節，但下伸高度控制不當可能會造成橫向的不穩定情況，并且此二者具有顯著的附體特征，對車輛底部的流線性在一定程度上造成了破壞，在某些工況下會增加車輛航行阻力，應用于高速兩棲車有一定的技術難度。

因此，結合兩棲車的底面以及尾部結構特點，設計具有多適應性的車輛姿態調節裝置，對于改善高速兩棲車的綜合性能具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能夠實現高速兩棲車的減阻增效，確保航行穩定性的蝠翼式調姿裝置。

本發明的另一個目的是提供一種能夠實現高速兩棲車的減阻增效，確保航行穩定性的蝠翼式調姿裝置的控制方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種高速兩棲車的蝠翼式調姿裝置，包括水平尾翼單元、蝠式翼單元及控制器；所述水平尾翼單元包括由內層板與外層板組成的水平尾翼、內層板伸縮驅動機構和水平尾翼伸縮驅動機構，所述內層板與外層板可伸縮連接；所述蝠式翼單元包括由第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板組成的蝠式翼板，所述第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板分別通過翼板伸縮驅動機構與主車體的尾部連接，所述第一肱翼板、第一邊翼板、第二肱翼板及第二邊翼板分別通過位于車輛底面與過度尾封板交界線處的鉸接軸與主車體鉸接，所述第一肱翼板一端與所述外層板一側滑動連接，另一端與所述第一邊翼板搭接，所述第二肱翼板一端與所述外層板另一側滑動連接，另一端與所述第二邊翼板搭接，所述第一邊翼板、第一肱翼板、第二肱翼板及第二邊翼板展開后呈蝠翼狀在整個車寬范圍內布置；所述控制器分別與所述內層板伸縮驅動機構、水平尾翼伸縮驅動機構及翼板伸縮驅動機構連接，控制所述水平尾翼單元及蝠式翼單元動作。

所述內層板伸縮驅動機構包括內層板伸縮驅動電機，所述內層板伸縮驅動電機通過第一錐齒輪傳動機構及第一齒輪齒條傳動機構與所述內層板連接，驅動所述內層板從所述外層板內實現伸縮運動。

所述水平尾翼伸縮驅動機構包括水平尾翼伸縮驅動電機，所述水平尾翼伸縮驅動電機通過第二錐齒輪傳動機構及第二齒輪齒條傳動機構與所述外層板連接，驅動由所述外層板與內層板組成的水平尾翼實現伸縮運動。