[發(fā)明專利]一種可收縮的水翼機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210109641.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN114435533B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段慧玲;司博文;李宏源;呂鵬宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中心
• 主分類號(hào): B63B1/30
• 分類號(hào): B63B1/30;B63G8/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開涉及跨介質(zhì)航行器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種可收縮的水翼機(jī)構(gòu)，包括：一桶形支撐骨架；一主翼片伸縮機(jī)構(gòu)，連接于所述桶形支撐骨架，具有關(guān)于所述桶形支撐骨架的軸線左右對(duì)稱的兩個(gè)可展開或收縮的主翼片；兩個(gè)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)，分別連接于所述主翼片伸縮機(jī)構(gòu)的兩個(gè)主翼片，每個(gè)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)具有一個(gè)副翼片，兩個(gè)副翼片關(guān)于所述桶形支撐骨架的軸線左右對(duì)稱且可展開或收縮。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本公開提供的可收縮的水翼機(jī)構(gòu)，具有高度自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，除可以單獨(dú)使用外，還可以作為一個(gè)功能模塊，整合在相關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)中，尤其是在跨介質(zhì)航行器中，使得跨介質(zhì)航行器具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和隱蔽性，可廣泛應(yīng)用于多種軍用和民用作業(yè)場(chǎng)景。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及跨介質(zhì)航行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可收縮的水翼機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

海洋是生命的搖籃、資源的寶庫(kù)和戰(zhàn)略的要地，一個(gè)國(guó)家的興盛與海洋事業(yè)密不可分。

傳統(tǒng)的水面無(wú)人船可以實(shí)現(xiàn)水面快速航行，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)水下安全隱蔽；傳統(tǒng)的水下AUV可以實(shí)現(xiàn)水下安全隱蔽，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)水面快速航行。為了解決上述無(wú)法兼顧的難題，跨介質(zhì)航行器是一個(gè)非常理想的解決方案。跨介質(zhì)航行器兼具水面“無(wú)人船”和水下“AUV”的特征，既可以在水面快速航行，遇到緊急情況也可以潛到水下，達(dá)到隱蔽的目的。

然而，對(duì)于跨介質(zhì)航行器來說，如何通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)水面和水下的水動(dòng)力性能最優(yōu)是一個(gè)世界性難題。這就需要研發(fā)一種新型變體機(jī)構(gòu)，通過伸縮跨介質(zhì)航行器的水翼來適應(yīng)水和空氣兩種不同介質(zhì)的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)航行器的推進(jìn)性能持續(xù)最優(yōu)。在水中潛航時(shí)，為了追求更低的阻力與更快的航行速度，需要流線型設(shè)計(jì)；但是在水面航行時(shí)，需要將水翼展開，水翼表面通過切割自由面包覆氣層，最終實(shí)現(xiàn)減阻。

因此，發(fā)明一種可收縮的水翼機(jī)構(gòu)來解決跨介質(zhì)航行器在跨越“水-空”兩種不同介質(zhì)時(shí)遇到的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則矛盾問題是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本公開的主要目的在于提供一種在工作時(shí)完全展開，在不工作時(shí)完全收縮的可收縮的水翼機(jī)構(gòu)。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本公開采用的技術(shù)解決方案如下：

一種可收縮的水翼機(jī)構(gòu)，包括：一桶形支撐骨架1；一主翼片伸縮機(jī)構(gòu)2，連接于所述桶形支撐骨架1，具有關(guān)于所述桶形支撐骨架1的軸線左右對(duì)稱的兩個(gè)可展開或收縮的主翼片8；兩個(gè)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)3，分別連接于所述主翼片伸縮機(jī)構(gòu)2的兩個(gè)主翼片8，每個(gè)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)3具有一個(gè)副翼片9，兩個(gè)副翼片9關(guān)于所述桶形支撐骨架1的軸線左右對(duì)稱且可展開或收縮。

上述方案中，該可收縮的水翼機(jī)構(gòu)具有展開與收縮兩種工作狀態(tài)，且可在這兩種工作狀態(tài)中自由切換；在水翼結(jié)構(gòu)展開時(shí)，先觸發(fā)主翼片伸縮機(jī)構(gòu)2工作，使主翼片8展開，而后再觸發(fā)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)3工作，使副翼片9展開，完成整個(gè)水翼結(jié)構(gòu)的展開；在水翼結(jié)構(gòu)收縮時(shí)，先觸發(fā)副翼片伸縮機(jī)構(gòu)3工作，使副翼片9收縮，而后再觸發(fā)主翼片伸縮機(jī)構(gòu)2工作，使主翼片8收縮，完成整個(gè)水翼結(jié)構(gòu)的收縮。

上述方案中，所述主翼片伸縮機(jī)構(gòu)2還包括一旋轉(zhuǎn)底座4、一驅(qū)動(dòng)推桿5、一第一翼片拉桿6和一第二翼片拉桿7，其中：所述旋轉(zhuǎn)底座4設(shè)置于所述桶形支撐骨架1的內(nèi)部，且通過多個(gè)可活動(dòng)的支撐桿連接于所述桶形支撐骨架1；所述驅(qū)動(dòng)推桿5的一端通過一轉(zhuǎn)軸同時(shí)連接于所述第一翼片拉桿6的第一端和所述第二翼片拉桿7的第一端，所述驅(qū)動(dòng)推桿5的主體部分通過多個(gè)可活動(dòng)的支撐桿套接于所述桶形支撐骨架1，使得所述驅(qū)動(dòng)推桿5可沿自身的軸向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；所述第一翼片拉桿6的第二端通過一轉(zhuǎn)軸連接于所述旋轉(zhuǎn)底座4的第一端，且所述第一翼片拉桿6的第二端還固定連接于一個(gè)主翼片8；所述第二翼片拉桿7的第二端通過一轉(zhuǎn)軸連接于所述旋轉(zhuǎn)底座4的第二端，且所述第二翼片拉桿7的第二端還固定連接于另一個(gè)主翼片8。