【技术实现步骤摘要】
本技术涉及航行体测试,尤其是涉及一种在跨介质环境中测试航行体的系统。
技术介绍
1、跨介质航行体(trans-media aerial underwater vehicle,tmauv)是指能够自主且多次跨越水空交界面,并可稳定在水中航行和空中飞行的新型航行器。此类航行体首先被应用于掠海飞行武器平台,利用其水下隐蔽性和空中高速、高机动性以提升武器突防能力和攻击成功率。此外,跨水空无人航行体可作为巡航武器进行海上侦察或攻击,相比于传统的水下单介质航行体,其搜索能力具有质的飞跃。随着通信技术的发展,跨水空介质航行器进入民用工程领域,包括远海探测、水质监察、海上搜索和救援、海上通信等。
2、跨介质航行体的研究过程中仍面临一些关键问题亟待深入研究及解决。其中航行体在跨水空介质过程中受到空气、水、空化形成的空泡等多相流场的作用,航行体的时变力载荷变化规律与航行体周围的多相复杂流动现象密切相关。为了设计可控、稳定飞行的跨介质航行器,有必要定量测量及研究航行体在跨介质过程中所受到的气动力、水动力等力载荷的实时变化规律,尤其是航行体周围介质变化,空泡形成、发展和变化等复杂流动现象对这种高度时变特性的作用机制。
3、跨介质出、入水涉及热力学过程、物质相变过程、动力学过程、冲击动力学过程、结构安全性、材料特性、运动控制等复杂多学科交叉问题。要进行缩比试验,首先要研究以上特性的相似性。目前研究跨介质出、入水问题最先进的减压或低气压水池试验系统,在保证空泡数、傅劳德数相似的基础上已经可以实现模型试验对原型试验现象一定程度的模拟与
技术实现思路
1、本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在跨介质环境中测试航行体的系统,实现航行体的低气压水池试验。
2、本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种在跨介质环境中测试航行体的系统,包括:
4、气密水池,所述气密水池用于容纳水体和低气压环境,所述气密水池的侧壁上设有进出孔,所述进出孔的高度低于所述水体的液面;
5、过渡舱,所述过渡舱设于所述气密水池的一侧,所述过渡舱的一端与所述进出孔连通,所述过渡舱的另一端与外界环境连通;
6、运输组件,所述运输组件上设有航行体安装件,所述航行体安装件用于装载待测航行体,所述运输组件能够在所述过渡舱与所述气密水池之间移动。
7、在其中一个实施例中,所述运输组件包括承接平台和运输车,所述航行体安装件设于运输车上,所述承接平台穿过所述进出孔分别位于所述过渡舱和所述气密水池中,所述运输车活动设于所述承接平台上。
8、在其中一个实施例中,所述待测航行体为圆柱体结构,所述航行体安装件包括设于所述运输车上的安装孔,所述待测航行体的一端能够插接于所述安装孔内。
9、在其中一个实施例中,所述安装孔的底壁与所述待测航行体之间设有推进器,用于为所述待测航行体设置测试初速度。
10、在其中一个实施例中,所述系统包括机械爪,所述机械爪设于所述气密水池的顶部,用于夹持所述待测航行体。
11、在其中一个实施例中,所述承接平台包括转运平台、搭接平台和水池平台,所述转运平台设于所述过渡舱内,所述水池平台设于所述气密水池中,所述搭接平台穿过所述进出孔,且分别与所述转运平台、所述水池平台搭接。
12、在其中一个实施例中,所述系统还包括操作平台,所述过渡舱的顶部与所述操作平台搭接,所述转运平台能够沿所述过渡舱的高度方向上下移动;
13、所述水池平台能够沿所述水池的高度方向上下移动,用于为所述待测航行体设置初始高度。
14、在其中一个实施例中,所述转运平台上设有第一位移传感器,所述第一位移传感器用于检测所述转运平台与所述搭接平台之间的垂直距离,所述水池平台上设有第二位移传感器,所述第二位移传感器用于检测所述水池平台与所述搭接平台之间的距离。
15、在其中一个实施例中,所述承接平台上设有滑轨,所述滑轨沿所述气密水池与所述过渡舱相对设置的方向延伸,所述滑轨的两端分别位于所述过渡舱和所述气密水池内,所述运输车与所述滑轨滑动配合。
16、在其中一个实施例中,所述过渡舱内设有第一液位传感器,所述第一液位传感器用于检测所述过渡舱的水位,所述气密水池内设有第二液位传感器,所述第二液位传感器用于检测所述气密水池的水位。
17、与现有技术相比,本技术具有如下优点:
18、1、上述测试航行体的系统,用于在跨水空介质中测试航行体的性能,为了提高测试的有效性,采用低气压水池试验系统,首先通过低气压空间和水体组合建立气密水池,使得水池内的环境保持低气压,用于模拟海洋环境,进一步地,为了将待测航行体放入气密水池而不破坏气密水池中的低气压环境,设置了与气密水池连通的过渡舱,便于待测航行体通过过渡舱、进出孔进入气密水池中,结构简单,使用方便;同时由于设置了运输组件,待测航行体可装载在运输组件上,在无需人工操作条件下,自动进出气密水池,实现了精准运载,并在长期保持低气压环境中可进行多次试验,提高了测试效率。
19、2、该系统中的运输组件,设置了横跨过渡舱和气密水池的承载平台,并在承载平台上设置了活动的运输车,将待测航行体装载在运输车,移动运输车就能实现待测航行体自动移入和移出气密水池,可有效提高待测航行体的移动的自动化程度,从而提高了运载效率。
20、3、对于圆柱体结构的待测航行体,运输车上可以设置圆形安装孔,将待测航行体插入安装孔就行实现装载待测航行体,结构简单,装载效率高。同时还能在安装孔的底壁上设置推进器,使得运输车还能作为测试弹射器使用,为待测航行体设置测试初速度,实现运输测试结构一体化。
21、4、当运输车对待测航行体进行弹射,进行进出水试验后,待测航行体会随机掉落在承载平台上,机械爪可以在承载平台上抓取散落的待测航行体,并将待测航行体装载在运输车上,便于运输车将待测航行体运出气密水池,因此机械爪提高了待测航行体性能测试的自动化程度,提高了测试效率。
22、5、进一步地,为了简化承接平台安装和制造过程,将承接平台分割为转运平台、搭接平台和水池平台三个独立的部分;并且设置转运平台和水池平台均能沿高度方向移动,因此当待测航行体在操作平台上时,转运平台可以带着运输车上升至与操作平台平齐,工作人员可以在这里将待测航行体装载在运输车上,装载结束后,转运平台再带着运输车下降至与搭接平台平齐,此时运输车载着待测航行体移动至水池平台,水池平台带着运输车移动至待测航行体的测试初始高度,待测航行体在该高度上进行各项测试项目后,水池平台带着运输车移动至与搭接平台平齐,再由运输车将待测航行体运输至转运平台,转运平台上升至操作平台,在操作平台上完成待测航行体的卸载,最终完成整个待测航行体的运输和测试过程;由此可见,可升降的转运平台和水池平台使得待测航行体在转运平台上的装载、卸载更加方便,在水池平台上的测试初始高度更加灵活,有效提高该系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述运输组件(30)包括承接平台(31)和运输车(32),所述航行体安装件设于所述运输车(32)上,所述承接平台(31)穿过所述进出孔(13)分别位于所述过渡舱(20)和所述气密水池(10)中,所述运输车(32)活动设于所述承接平台(31)上。
3.根据权利要求2所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述待测航行体(60)为圆柱体结构,所述航行体安装件包括设于所述运输车(32)上的安装孔(321),所述待测航行体(60)的一端能够插接于所述安装孔(321)内。
4.根据权利要求3所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述安装孔(321)的底壁与所述待测航行体(60)之间设有推进器,所述推进器用于为所述待测航行体(60)设置测试初速度。
5.根据权利要求4所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述系统包括机械爪(50),所述机械爪(50)设于所述气密水池(1
6.根据权利要求2所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述承接平台(31)包括转运平台(311)、搭接平台(312)和水池平台(313),所述转运平台(311)设于所述过渡舱(20)内,所述水池平台(313)设于所述气密水池(10)中,所述搭接平台(312)穿过所述进出孔(13),且分别与所述转运平台(311)、所述水池平台(313)搭接。
7.根据权利要求6所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述系统还包括操作平台(40),所述过渡舱(20)的顶部与所述操作平台(40)搭接,所述转运平台(311)能够沿所述过渡舱(20)的高度方向移动;
8.根据权利要求7所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述转运平台(311)上设有第一位移传感器(21),所述第一位移传感器(21)用于检测所述转运平台(311)与所述搭接平台(312)之间的垂直距离,所述水池平台(313)上设有第二位移传感器(14),所述第二位移传感器(14)用于检测所述水池平台(313)与所述搭接平台(312)之间的距离。
9.根据权利要求2所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述承接平台(31)上设有滑轨(314),所述滑轨(314)沿所述气密水池(10)与所述过渡舱(20)相对设置的方向延伸,所述滑轨(314)的两端分别位于所述过渡舱(20)和所述气密水池(10)内,所述运输车(32)与所述滑轨(314)滑动配合。
10.根据权利要求1所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述过渡舱(20)内设有第一液位传感器(22),所述第一液位传感器(22)用于检测所述过渡舱(20)的水位,所述气密水池(10)内设有第二液位传感器(15),所述第二液位传感器(15)用于检测所述气密水池(10)的水位。
...【技术特征摘要】
1.一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述运输组件(30)包括承接平台(31)和运输车(32),所述航行体安装件设于所述运输车(32)上,所述承接平台(31)穿过所述进出孔(13)分别位于所述过渡舱(20)和所述气密水池(10)中,所述运输车(32)活动设于所述承接平台(31)上。
3.根据权利要求2所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述待测航行体(60)为圆柱体结构,所述航行体安装件包括设于所述运输车(32)上的安装孔(321),所述待测航行体(60)的一端能够插接于所述安装孔(321)内。
4.根据权利要求3所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述安装孔(321)的底壁与所述待测航行体(60)之间设有推进器,所述推进器用于为所述待测航行体(60)设置测试初速度。
5.根据权利要求4所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述系统包括机械爪(50),所述机械爪(50)设于所述气密水池(10)的顶部,用于夹持所述待测航行体(60)。
6.根据权利要求2所述的一种在跨介质环境中测试航行体的系统,其特征在于,所述承接平台(31)包括转运平台(311)、搭接平台(312)和水池平台(313),所述转运平台(311)设于所述过渡舱(20)内,所述水池平台(313)设于所述气密水池(10)中,所述搭接平台(312)穿过...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄宏,徐剑,徐永春,黄凌寅,朱伟华,李华梅,王士龙,方明,李加雷,张玮,刘俊,黄熠,曹震毅,李震伟,
申请(专利权)人:中船第九设计研究院工程有限公司,
类型:新型
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