一种水下航行器用外舱结构制造技术

本申请公开了一种水下航行器用外舱结构，包括外壳以及硬质框架；外壳整体呈扁平的横置类六棱柱结构；横置类六棱柱结构的两个类V形端部分别形成艏部和艉部；外壳的外周面上沿水平方向环设有凸起裙边；硬质框架可拆卸设于外壳内中部。通过这一外壳结构设计能够在提高升阻比的前提下显著提高横摇稳定性，保证数据采集的准确性。而且，还具有航行机动性更强、升阻比更具优势、非预期纵摇时自带一定回复力等优点，能够节省推进或控制能源，提升续航里程。也能够尽可能满足内部搭载的空间需求，整体实现模块化设计，便于整体卸取和吊装，维护更换方便。同时硬质框架也能够起到支撑作用，用于加强整体结构的力学强度，抵御更大的外部压力。

【技术实现步骤摘要】
一种水下航行器用外舱结构
本申请涉及水下航行相关
，尤其涉及一种水下航行器用外舱结构。
技术介绍
随着人类对海洋的探索和海洋经济的发展日趋深入，水下无人航行器的研究和发展得到越来越多的关注。根据任务目标和使用途径的不同，无人的水下航行器大致可以分为有缆和无缆两大类。有缆的水下航行器多用于近距离探测和水下采集检修等工作，操纵与能源供给通过水下线缆传输实现。无缆的水下航行器多用于中远距离的海底地形和资源勘测，通过自带电池实现水下航行，同时通过自身携带的相关探测设备采集数据。其中，无缆的水下航行器由于工作范围更广，工况更复杂，而且不像有缆的水下航行器那样可以持续获取能源，因此在提升航行器稳定性、操纵性，以及提高升阻比以增加续航里程的研究上相对于有缆的水下航行器也更多。现有的水下航行器的外壳结构多为圆柱体设计，类似鱼雷造型，但是横摇稳定性不足，在水下探测任务中易受到水流干扰，导致采集数据出现波动，影响数据采集的准确性。而且也难以较好的满足内部顶部搭载空间需求，同时在拆装维护方面也较为不便。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的是提供一种水下航行器用外舱结构，能够在提高升阻比的前提下显著提高横摇稳定性，保证数据采集的准确性；而且能够尽可能满足内部搭载的空间需求，以及在拆装维护上具有较好的便利性；这种结构还具有升阻比大、机动性好的特点，能够有效提升续航里程，并可适用多种工作模式，如水下航行、水面航行以及水中滑翔。为达到上述技术目的，本申请提供了一种水下航行器用外舱结构，包括外壳以及硬质框架；r>所述外壳整体呈扁平的横置类六棱柱结构；所述横置类六棱柱结构的两个类V形端部分别形成艏部和艉部；所述外壳的外周面上沿水平方向环设有凸起裙边；所述硬质框架可拆卸设于所述外壳内中部，且与所述外壳内中部空间相适配。进一步地，所述外壳的艏部与艉部均为线型弧形部。进一步地，所述凸起裙边位于艏部的边沿的两个边角部呈圆弧角部。进一步地，所述外壳包括两个相同结构的半壳体；两个所述半壳体呈上下分布，且可拆卸连接；所述半壳体连接面的外边缘上设有环形凸缘；于两个所述半壳体连接配合时，所述环形凸缘形成所述凸起裙边。进一步地，所述半壳体的两个斜面的倾斜角度为23°～32°；所述凸起裙边的厚度与凸起裙边的宽度比为0.1～0.3；所述外壳的厚度与所述外壳的顶面长度或底面长度之间的比为0.62～0.73；所述外壳的艏部圆弧半径或艉部圆弧半径与所述外壳的厚度之间的比为0.12～0.2；所述凸起裙边的圆弧角部的半径与所述外壳的厚度之间的比大于1.6；所述凸起裙边的宽度与所述外壳的顶面长度或底面长度之间的比为0.14～0.16。进一步地，位于上方的一个所述半壳体顶面设有安装口；所述安装口上可拆卸安装有盖板。进一步地，所述硬质框架呈方形笼式结构，包括型材底框、型材顶框以及多个第一连接型材；多个所述第一连接型材的两端分别与所述型材底框以及所述型材顶框连接固定。进一步地，还包括固定板；所述固定板设在处于下方位置的所述半壳体的底部下方，通过平头螺钉与所述型材底框可拆卸连接，且所述固定板与所述型材底框之间对处于下方位置的所述半壳体的底部形成夹持固定；所述平头螺钉的头部位于下方位置的所述半壳体外。进一步地，所述型材顶框的顶部可拆卸连接有呈十字型的连接板；所述连接板上设有多个第一安装孔；所述盖板上设有多个与所述第一安装孔配合的第二安装孔；所述盖板底面设有对应所述连接板且呈棱形的第一凸块部；所述第二安装孔开设在所述盖板于所述第一凸块部位置。进一步地，所述型材顶框上可拆卸设有至少两个伸出所述盖板的吊环螺钉；所述型材顶框上设有多个可分别用于安装所述吊环螺钉的吊环安装块；所述盖板上设有多个一一对应所述吊环安装块且用于避让所述吊环螺钉的避让口；各个所述吊环安装块分别分布在所述型材顶框上的型材单元之间的连接位置；所述盖板底面上于各个所述避让口周围还环设有呈回字型，且与所述第一凸块部等高的第二凸块部。从以上技术方案可以看出，本申请将外壳整体设计为扁平的横置类六棱柱结构，并使得横置类六棱柱结构的两类V形端部分别形成艏部与艉部，而且在外壳外周面上沿水平方向环设凸起裙边，以此构建新的外壳结构。能够在提高升阻比的前提下显著提高横摇稳定性，保证数据采集的准确性。而且，还具有航行机动性更强、升阻比更具优势、非预期纵摇时自带一定回复力等优点，能够节省推进或控制能源，提升续航里程，并可适用多种工作模式，如水下航行、水面航行以及水中滑翔。另外，这一外壳结构设计也能够尽可能满足内部搭载的空间需求。再者，通过在外壳内中部可拆卸设置一个相适配的硬质框架，整体实现模块化设计，便于内部载荷设备集成安装至硬质框架，便于整体卸取和吊装，维护更换方便。同时硬质框架也能够起到支撑作用，用于加强整体结构的力学强度，抵御更大的外部压力。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的轴侧示意图；图2为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的整体爆炸示意图；图3为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的透视图；图4为图3中A位置放大示意图；图5为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构带有提手的侧视图；图6为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的仰视图；图7为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的硬质框架的轴侧示意图；图8为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的硬质框架的爆炸示意图；图9为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的连接板结构示意图；图10为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的硬质框架的俯视图；图11为图10的A-A剖视图；图12为图10的C-C剖视图；图13为图12的B位置放大示意图；图14为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的盖板轴侧示意图；图15为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的盖板剖视图；图16为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的外壳基于预设相同量级条件下的模型图；图17为传统鱼雷造型外壳基于预设相同量级条件下的模型图；图18为预设相同量级条件下的本申请外壳模型与传统鱼雷造型外壳的第一比对图；图19为预设相同量级条件下的本申请外壳模型与传统鱼雷造型外壳的第二比对图；图20为预设相同量级条件下的本申请外壳模型与传统鱼雷造型外壳的第三比对图；图21为本申请中提供的一种水下航行器用外舱结构的外壳在一定航本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，包括外壳以及硬质框架；/n所述外壳整体呈扁平的横置类六棱柱结构；/n所述横置类六棱柱结构的两个类V形端部分别形成艏部和艉部；/n所述外壳的外周面上沿水平方向环设有凸起裙边；/n所述硬质框架可拆卸设于所述外壳内中部，且与所述外壳内中部空间相适配。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，包括外壳以及硬质框架；
所述外壳整体呈扁平的横置类六棱柱结构；
所述横置类六棱柱结构的两个类V形端部分别形成艏部和艉部；
所述外壳的外周面上沿水平方向环设有凸起裙边；
所述硬质框架可拆卸设于所述外壳内中部，且与所述外壳内中部空间相适配。


2.根据权利要求1所述的一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，所述外壳的艏部与艉部均为线型弧形部。


3.根据权利要求2所述的一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，所述凸起裙边位于艏部的边沿的两个边角部呈圆弧角部。


4.根据权利要求3所述的一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，所述外壳包括两个相同结构的半壳体；
两个所述半壳体呈上下分布，且可拆卸连接；
所述半壳体连接面的外边缘上设有环形凸缘；
于两个所述半壳体连接配合时，所述环形凸缘形成所述凸起裙边。


5.根据权利要求4所述的一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，所述半壳体的两个斜面的倾斜角度为23°～32°；
所述凸起裙边的厚度与凸起裙边的宽度比为0.1～0.3；
所述外壳的厚度与所述外壳的顶面长度或底面长度之间的比为0.62～0.73；
所述外壳的艏部圆弧半径或艉部圆弧半径与所述外壳的厚度之间的比为0.12～0.2；
所述凸起裙边的圆弧角部的半径与所述外壳的厚度之间的比大于1.6；
所述凸起裙边的宽度与所述外壳的顶面长度或底面长度之间的比为0.14～0.16。


6.根据权利要求4所述的一种水下航行器用外舱结构，其特征在于，位...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜大鹏，王嘉玺，颜家杰，麻彩朋，邓锐，闫勋，邓志豪，王占缘，贾晋军，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44