【技术实现步骤摘要】
一种多工况浮力调节装置及调节方法
[0001]本专利技术涉及海洋航行器的浮力调节设备，尤其涉及一种多工况浮力调节装置及调节方法。
技术介绍
[0002]海洋航行器的浮力调节装置用来实现航行器的下潜、上浮、悬挂、定深航行和姿态的调整，是水下航行器实现自由运动不可或缺的组成部分。专利号为CN102975835A(海水活塞调节式滑翔式潜水器)，其整体结构如图10所示，该潜水器采用了单缸的活塞缸结构，通过图中单侧活塞缸6的吸水和排水达到调节浮力的目的，但是这种结构中活塞缸的轴向尺寸太大，可调节范围太小，同时采用单缸设计结构不利于整体装置的平衡与稳定。
[0003]专利号为CN202120973457.6(一种质心浮心可调可控浮力调节姿态控制器) 虽然提出在调节浮力时装置的质心会发生改变，但是并没有给出具体确定质心的计算方法和公式。
[0004]专利号为CN202020404403.3(一种浮力调节机构及具有该浮力调节机构的水下潜航器)虽然通过双向泵和三通电磁阀能实现内外油囊之间的体积变换来实现浮力调节，但是其只能实现装置的上浮和下潜两种工况，无法满足在海中所需的多种工况要求。
[0005]针对上述技术问题，如何提供一种结构可靠，可调节范围大，能够实现多种工况的浮力调节装置，并且计算出各种工况时该浮力调节装置重心的位置变化，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种多工况浮力调节装置及调节方法，在进行多种工况的浮力调节的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多工况浮力调节装置，其特征在于：包括舱体(10)、推力组件、腔体组件和橡胶囊组件；所述腔体组件包括第一腔体(3)和第二腔体(26)；所述橡胶囊组件包括第一橡胶囊(12)和第二橡胶囊(17)；所述推力组件包括第一推力组件和第二推力组件；所述推力组件通过控制油和水的进出来调整所述浮力调节装置的体积及重力，进而调节浮力调节装置的浮力及位姿。2.根据权利要求1所述的多工况浮力调节装置，其特征在于：所述第一推力组件和第二推力组件包括电推杆和活塞，所述活塞在电推杆的作用下移动。3.根据权利要求1所述的多工况浮力调节装置，其特征在于：所述腔体组件和橡胶囊组件之间通过管道连接，所述腔体组件和橡胶囊组件上设有控制油或水进出的闸阀。4.一种如权利要求1所述的多工况浮力调节装置的调节方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)设第一腔体(3)和第二腔体(26)的长度为h，直径为d；第一腔体和第二腔体内装有油，浮力调节装置的重力G
装1
大于浮力F
浮1
；所述浮力调节装置水平下沉；(2)将第一推力组件移动L，使第二腔体(26)中的油(7)进入第二橡胶囊(17)；同时将第二推力组件移动L，使第一腔体(3)中的油进入第一橡胶囊(12)，所述浮力调节装置的重力G
装2
等于浮力F
浮2
，所述装置水平悬浮；其中(3)将第一推力组件移动K使第二腔体(26)中的油(7)进入第二橡胶囊(17)；同时将第二推力组件移动K使第一腔体(3)中的油进入第一橡胶囊(12)，所述装置的重力G
装3
等于浮力F
浮3
，所述装置水平悬浮；其中L<K≤h；(4)将第一推力组件移动2L使第二腔体(26)中的油进入第一橡胶囊(12)，所述装置的重心偏移，装置的重力G
装4
等于浮力F
浮4
，所述装置倾斜悬浮；(5)将第一推力组件移动J使第二腔体(26)中的油进入第一橡胶囊(12)，推动第二推力组件移动J使第一腔体(3)中的油进入第一橡胶囊(12)，所述装置翻转且重心偏移，所述装置的重力G
装5
小于浮力F
浮5
；(6)在步骤(5)的基础上，通过第一推力组件和第二推力组件向第一腔体和第二腔体吸入海水，所述装置的重力G
装6
大于浮力F
浮6
，且装置的重心偏移但在竖直方向上，装置竖直下沉。5.根据权利要求4所述的多工况浮力调节装置的调节方法，其特征在于：步骤(1)中，G
装1
＝G
油1
+G
舱1
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；G
舱1
为舱体所受的重力，G
油1
为整个装置中油所受的重力；V
舱
为舱体的体积；H为浮力调节装置的长度，D为浮力调节装置的直径。6.根据权利要求4所述的多工况浮力调节装置的调节方法，其特征在于：步骤(2)中，所述F
浮2
＝ρ
水
·
g
·
(V
舱
+V
油2
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中V
油2
为从第一腔体和第二腔体输送至橡胶囊组件中油的体积：7.根据权利要求4所述的多工况浮力调节装置的调节方法，其特征在于：步骤(3)中，所
述F
浮3
＝ρ
水
·
g
·
(V
舱
+V<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建，刘畅，程鹏，展铭，苏世杰，殷宝吉，李永胜，唐文献，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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