一种新型水下碟形滑翔机制造技术

本发明专利技术提供一种新型水下碟形滑翔机，滑翔机主体是由水滴形对称结构和尾部结构组成的蝶形滑翔机，水滴形对称结构的内部分为上下两层，上层舱内的前半部分设置有一对压载水舱和水泵、丝杠驱动步进电机，丝杠驱动步进电机输出端连接有丝杠，丝杠上安装有滑块，且丝杆位于两个压载水舱之间，下层舱内前半部分设置有控制单元和锂电池、后半部分设置有安装杆，安装杆上设置有可滑动的配重滑块，尾部结构上对称设置有两个可转动尾翼，两个可转动尾翼由尾翼操作直流电机控制驱动，所述尾翼操作直流电机和丝杠驱动步进电机均有控制单元控制。本发明专利技术具有功能稳定、工作时间较长，续航能力强、振动小，隐身好等优点，可以更有效地提高安全性和隐身性。

A new underwater dish glider

The present invention provides a novel underwater dish glider, glider body is butterfly glider by drop shaped symmetrical structure and tail structure, teardrop shaped internal symmetry structure is divided into two layers, the upper front part of the cabin has a set of ballast water tank and water pump, wire bar drive stepper motor, stepper motor drive output end is connected with a screw, screw is installed on the slider, and the screw rod two is located in the ballast water tank, the lower deck is arranged in the top half of the second half of the control unit and the lithium battery, is provided with a mounting lever mounting rod is arranged on the counterweight block sliding the tail structure are symmetrically arranged on the two rotary wing, two rotary wing tail by the operation control of DC motor drive, the tail operation of DC motor and screw drive stepper motor control unit can control. The invention has the advantages of stable function, long working time, strong endurance, small vibration, good invisibility, etc., and can effectively improve the safety and the invisibility.

【技术实现步骤摘要】
一种新型水下碟形滑翔机
本专利技术涉及一种新型水下碟形滑翔机，属于水下滑翔机领域。
技术介绍
水下无人航行器(UIJV)作为一种海上力量倍增器不仅有着广泛而重要的军事用途，还是人类和平开发海洋不可或缺的重要工具。因此，近年来，无人水下航行器倍受各国青睐，现己成为各发达国家军事海洋技术研究的前沿。随着无人化军事装备的研究，对于体积小、运动灵活的水下潜器的研究愈发深入。但是目前潜水器普遍存在的缺点在于，受外形、推进装置等因素导致阻力较大航速不高，且转向不够灵活，受体积限制携带能源少导致工作时间短续航能力有限等。目前许多发达国家正在加大对于大航程水下机器人的开发，以谋取率先探测并发现海洋中大量的资源，据估计水下机器人产业的市值在23亿美元以上。由此可见，长航程的水下机器人的量产是实现海洋强国的必经之路。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种新型水下碟形滑翔机。本专利技术的目的是这样实现的：滑翔机主体是由水滴形对称结构和尾部结构组成的蝶形滑翔机，水滴形对称结构的内部分为上下两层，上层舱内的前半部分设置有一对压载水舱和水泵、丝杠驱动步进电机，丝杠驱动步进电机输出端连接有丝杠，丝杠上安装有滑块，且丝杆位于两个压载水舱之间，下层舱内前半部分设置有控制单元和锂电池、后半部分设置有安装杆，安装杆上设置有可滑动的配重滑块，尾部结构上对称设置有两个可转动尾翼，两个可转动尾翼由尾翼操作直流电机控制驱动，所述尾翼操作直流电机和丝杠驱动步进电机均有控制单元控制。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.所述尾部结构的上还对称设置有一对辅助喷水推进器。2.滑翔机主体的外表面设置有凹槽减阻涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的整体外形采用近似“水滴形”的对称形状并在表面上安装仿生鲨鱼“凹槽减阻涂层”，可以有效地减小滑翔机在水中的阻力，大大提高其航行速度，节约能源并提高滑翔机的续航能力和工作范围。“水滴形”的外形使新型碟形滑翔机航行时航行的噪音减少，有助于提高其隐身性能，更加适用于海军侦查和突防。“水滴形”的外形还能够提高滑翔机的耐压问题，在深海航行时水滴形的外壳在耐压方面比梭形外壳的耐压性更好，使潜器航行深度更深。此外，新型水下碟形滑翔机采用喷水推进器为辅助推进方式，在特殊要求下可提高碟形滑翔机的航行速度，提高航行效率。同时，可在一定程度上实现矢量推进，具有操纵和动力定位性能较好等优点。为了实现新型水下碟形滑翔机在海洋中自由航行，在滑翔机的尾部设计了两个可转动的尾翼，便于控制滑翔机的航行方向。此外，新型水下碟形滑翔机在保持蝶形潜器优良水动力性能的基础上，与滑翔机无动力滑行的优点相结合，以无动力正弦波航行为主要航行方式，具有功能稳定、工作时间较长，续航能力强、振动小，隐身好等优点，可以更有效地提高安全性和隐身性。附图说明图1是本专利技术的上舱总布置图；图2是本专利技术的下舱总布置图；图3是本专利技术的外部结构正视图；图4是本专利技术的外部结构侧视图；图5a至图5d均是本专利技术的外部设计尺寸图；图6是本专利技术的运动轨迹示意图；图7是本专利技术的外部结构俯视图；图中：1.水泵，2.压载水舱，3.丝杠，4.电磁线圈，5.电磁转子，6.齿轮转换机构，7.尾翼操作直流电机，8.喷水推进器，9.丝杆驱动步进电机，10.压载水，11.滑块，12.驱动单元，13.配重滑块，14.控制单元，15.锂电池，16.可转动尾翼。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图6，本专利技术整体外形采用近似“水滴形”的对称形状并在表面上安装仿生鲨鱼“凹槽减阻涂层”。可以在水中以“正弦波”的运动轨迹进行“无动力滑行”，本专利技术可以在水中以“正弦波”的运动轨迹进行“无动力滑行”。所述整体外形长为100cm,在长度等于24cm处时有最大宽度，最大宽度为48cm,上下高度为10cm，横剖面为：NACA0020翼型。本专利技术的辅助推进装置为喷水推进器，且在尾部设计可转动翼板。本专利技术在保持碟形潜器优良水动力性能的基础上，与滑翔机无动力滑行的优点相结合。本专利技术的新型水下碟形滑翔机在入水前通过水泵1往压载水舱2内注入一定量的压载水10，用于增加碟形滑翔机的整体的重量，从而克服碟形滑翔机在水中受到的浮力，使滑翔机在水中下潜深度更深。新型水下碟形滑翔机在下水航行的过程中可以通过重心调节机构即步进电机9驱动丝杠3调节滑块11的位置可以使滑翔机前后保持平衡。同时，通过控制水泵吸入和排出海水调节滑翔机左右的平衡，使滑翔机在水中缓慢下潜。当滑翔机下潜到某一深度时，通过水下控制单元14驱动步进电机转动，调节丝杠使滑块向前移动，同时配重滑块13也向前滑动，使得新型水下碟形滑翔机的重心前移，从而使滑翔机向前向下运动。当滑翔机下潜一定深度后，通过水面控制系统传递信号到水下控制单元。水下控制单元驱动电机反转使滑块向后移动，同时，配重滑块向后移动，使碟形滑翔机重心后移，滑翔机艏部向前向上移动，从而实现滑翔机以无动力正弦波的方式航行，本专利技术还设置有锂电池15，为整体结构供电。本专利技术在海洋中航行时，水泵通过滑翔机底部的抽水口往压载舱内注入和排出压载水，实现滑翔机的上浮和下潜。滑翔机在航行过程中需要转弯时，水下控制单元12控制驱动单元使尾翼操作直流电机7转动，控制尾翼可转动16转动，从而实现滑翔机的转弯。同时，本专利技术还装有两个辅助喷水推进器8，可提高滑翔机在复杂水下环境下进行作业时的效率，且辅助喷水推进器8由电磁线圈4、电磁转子5和齿轮转换机构实现驱动。新型水下碟形滑翔机外表喷涂船用防腐、防磨漆面，漆面颜色为灰色，主要目的是提高水下碟形滑翔机的隐身性能，更好地提高其作战性能。综上，本专利技术涉及的是一种新型水下碟形滑翔机。该新型水下碟形滑翔机是一种以无动力正弦波航行为主要航行方式、功能稳定、工作时间较长，续航能力强，且具有良好水动力性能的高速水下滑翔机。通过对碟形深潜器的研究，在保持其优良水动力性能的基础上，将其与滑翔机无动力滑行的优点相结合，克服了一般潜器使用时间短，续航能力差的缺点，研发了一种具有超长续航能力的无动力滑行水下潜器，同时，将碟形潜器的外形进行了改变，设计出外形为“雨滴形”的高速水下滑翔机。在保持碟形潜器优良水动力性能的基础上能够实现长距离远程奔袭，新型碟形滑翔机在使用过程中更加节能环保，安全性和可靠性更高。其结构简单，安装运输方便，制作成本低可以实现量产化，是一种很有发展前景的滑翔机。本专利技术是为了在复杂的水下环境下进行作业而设计的，辅助推进方式采用喷水推进，大大提高滑翔机的推进效率，减小其振动和噪声。同时，可在一定程度上实现矢量推进，具有操纵和动力定位性能较好等优点。为了实现碟形滑翔机在海洋中自由航行，在滑翔机的尾部设计了两个可转动的尾翼，便于控制滑翔机的航行方向。该产品的诸多显著优点可以用来军事侦察、生物勘探、水下机械维修以及作为其他以泵喷为推进方式的水下航行器的载体。新型水下碟形滑翔机能在复杂的海底暗流中灵活航行和工作，是作为水下作业，海军侦查和突防，乃至于水下长距离奔袭的先锋。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水下碟形滑翔机，其特征在于：滑翔机主体是由水滴形对称结构和尾部结构组成的蝶形滑翔机，水滴形对称结构的内部分为上下两层，上层舱内的前半部分设置有一对压载水舱和水泵、丝杠驱动步进电机，丝杠驱动步进电机输出端连接有丝杠，丝杠上安装有滑块，且丝杆位于两个压载水舱之间，下层舱内前半部分设置有控制单元和锂电池、后半部分设置有安装杆，安装杆上设置有可滑动的配重滑块，尾部结构上对称设置有两个可转动尾翼，两个可转动尾翼由尾翼操作直流电机控制驱动，所述尾翼操作直流电机和丝杠驱动步进电机均有控制单元控制。

【技术特征摘要】
1.一种新型水下碟形滑翔机，其特征在于：滑翔机主体是由水滴形对称结构和尾部结构组成的蝶形滑翔机，水滴形对称结构的内部分为上下两层，上层舱内的前半部分设置有一对压载水舱和水泵、丝杠驱动步进电机，丝杠驱动步进电机输出端连接有丝杠，丝杠上安装有滑块，且丝杆位于两个压载水舱之间，下层舱内前半部分设置有控制单元和锂电池、后半部分设置有安装杆，安装杆上设置有可滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春雨，徐佩，景涛，于凯，骆婉珍，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23