一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统，属于水下潜航器控制技术领域，能够对水下潜航器的位置的微小偏移进行修正，使得水下潜航器能够稳定地停留在指定位置。燃烧室与燃气室通过管道相连接，燃烧室和燃气室之间的管道上设置燃气节流阀；燃烧室上开设有流态化镁粉燃料入口和海水入口。水箱为下端开设水射流喷管的水箱；水箱内存储有海水，水箱设置于水下潜航器的外侧，其中水箱的数量为一个以上。燃气室与水箱的上端通过管道相连通，燃气室和水箱之间的管道上设置水箱节流阀。

A position deviation correction system for underwater vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统
本专利技术涉及水下潜航器控制
，具体涉及一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统。
技术介绍
水下潜航器包括载人水下潜航器以及无人水下潜航器，其应用范围十分广泛，可用于水下安全搜救、水管及排污管道等人工水利设施的检查、船底和航道等的探查与排障、海洋考察以及海底石油矿产资源的勘探。另外应用于军事领域时具有很多的优点，比如具有良好的态势感知能力、隐蔽性强、使用灵活性强，并且可采用模块化设计，使其具有执行多样化任务的能力。在实际应用时，水下潜航器根据任务要求需要准确并且稳定地在某个位置停留，然而其在水下会受到水流和涌流的扰动使位置发生微小偏移。因此专利技术一种应用于水下潜航器的位置微调方法使水下潜航器能够准确稳定地停留在指定位置十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统，能够对水下潜航器的位置的微小偏移进行修正，使得水下潜航器能够稳定地停留在指定位置。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统，包括流态化镁粉燃料入口、海水入口、燃烧室、燃气节流阀、燃气室、水箱节流阀、水箱以及水射流喷管。燃烧室与燃气室通过管道相连接，燃烧室和燃气室之间的管道上设置燃气节流阀；燃烧室上开设有流态化镁粉燃料入口和海水入口。水箱为下端开设水射流喷管的水箱；水箱内存储有海水，水箱设置于水下潜航器的外侧，其中水箱的数量为一个以上。燃气室与水箱的上端通过管道相连通，燃气室和水箱之间的管道上设置水箱节流阀。进一步地，下端开设水射流喷管的水箱数量为4个，分别设置于水下潜航器的前端、后端、左侧及右侧。进一步地，燃气节流阀和水箱节流阀由水下潜航器的控制系统控制开闭。进一步地，水下潜航器的控制系统采用传感器检测水下潜航器的偏移方向，根据偏移方向，发出节流阀打开指令，节流阀打开指令用于控制燃气节流阀打开，同时用于控制偏移方向的水箱对应的水箱节流阀打开。则流态化镁粉燃料入口，用于接收镁粉随着流化气进入燃烧室。海水入口，用于接收海水进入燃烧室。进入燃烧室的流态化镁粉以及海水发生燃烧反应，产生燃气，通过打开的燃气节流阀进入燃气室。燃气室的燃气进入偏移方向对应的水箱后挤压海水经过水射流喷管喷出水射流，从而产生向逆向于偏移方向的推力，用于纠正水下潜航器位置。水下潜航器的控制系统采用传感器检测偏移方向为0之后，发出节流阀关闭指令，节流阀打开指令用于控制已打开的燃气节流阀和水箱节流阀关闭。进一步地，水射流喷管的直径不超过20cm。有益效果：本专利技术所提供的一种应用于水下潜航器的位偏移修正系统，采用微米级镁粉作为燃料，使其在燃烧室内与海水发生燃烧反应，产生燃气经燃气节流阀进入燃气室，燃气又经水箱节流阀进入水箱，挤压水箱内海水经开设于水箱下端的水射流喷管喷出水射流，从而产生向逆向于偏移方向的推力，用于纠正水下潜航器位置，设置水射流喷管的直径为不超过20cm，能够实现对水下潜航器5m以内的偏移进行修正，从而使得水下潜航器能够抵抗因水流和涌流的扰动使位置发生的微小偏移，稳定地停留在指定位置。本专利技术中采用镁作为燃料，镁具有较高的体积能量密度和质量能量密度，熔点低，金属活性适中，贮存稳定，成本廉价，氧化剂及工质直接使用外界海水，无需另外携带，节省了水下潜航器的空间，增加了载荷，使用四个方向的水射流喷管结合自动控制系统能够有效地对水下潜航器的位置进行微调。附图说明图1为本专利技术提供的一种应用于水下潜航器的位偏移修正系统组成框图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种应用于水下潜航器的位置微调装置，如图1所示，包括流态化镁粉燃料入口1、海水入口2、燃烧室3、燃气节流阀4、燃气室5、水箱节流阀6、水箱7以及水射流喷管8。燃烧室3与燃气室5通过管道相连接，燃烧室3和燃气室5之间的管道上设置燃气节流阀4；燃烧室3上开设有流态化镁粉燃料入口1和海水入口2。水箱7为下端开设水射流喷管8的水箱；水箱内存储有海水，水箱7设置于水下潜航器的外侧，下端开设水射流喷管8的水箱的数量为一个以上。燃气室5与水箱7的上端通过管道相连通，燃气室5和水箱7之间的管道上设置水箱节流阀6。本专利技术实施例中，下端开设水射流喷管8的水箱数量为4个，分别设置于水下潜航器的前端、后端、左侧及右侧，可以对水下潜航器四个方向的偏移进行修正。本专利技术实施例中，燃气节流阀4和水箱节流阀5由水下潜航器的控制系统控制开闭。本专利技术实施例中，水下潜航器的控制系统采用传感器检测水下潜航器的偏移方向，根据偏移方向，发出节流阀打开指令，节流阀打开指令用于控制燃气节流阀4打开，同时用于控制偏移方向的水箱7对应的水箱节流阀6打开。则流态化镁粉燃料入口1，用于接收镁粉随着流化气进入燃烧室3。海水入口，用于接收海水进入燃烧室3。进入燃烧室3的流态化镁粉以及海水发生燃烧反应，产生热量，使得燃烧室3内未反应的海水受热蒸发产生大量水蒸气，燃气通过第一节流阀4进入燃气室5；通入燃烧室的燃料使用流态化的微米级镁粉，氧化剂使用外界海水，燃气主要成分是通入燃烧室后受热蒸发的水蒸气。燃气室5的燃气进入偏移方向的水箱7后挤压海水经过水射流喷管8喷出产生向逆向于偏移方向的推力，用于纠正水下潜航器位置。水下潜航器的控制系统采用传感器检测偏移方向为0之后，发出节流阀关闭指令，节流阀打开指令用于控制已打开的燃气节流阀4和水箱节流阀6关闭。为了实现对水下潜航器5m以内的偏移进行修正，水射流喷管8的直径不超过20cm。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统，其特征在于，包括流态化镁粉燃料入口(1)、海水入口(2)、燃烧室(3)、燃气节流阀(4)、燃气室(5)、水箱节流阀(6)、水箱(7)以及水射流喷管(8)；/n所述燃烧室(3)与燃气室(5)通过管道相连接，燃烧室(3)和燃气室(5)之间的管道上设置燃气节流阀(4)；所述燃烧室(3)上开设有流态化镁粉燃料入口(1)和海水入口(2)；/n所述水箱(7)为下端开设水射流喷管(8)的水箱；水箱(7)内存储有海水，水箱(7)设置于水下潜航器的外侧，其中水箱(7)的数量为一个以上；/n所述燃气室(5)与所述水箱(7)的上端通过管道相连通，燃气室(5)和水箱(7)之间的管道上设置水箱节流阀(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于水下潜航器的位置偏移修正系统，其特征在于，包括流态化镁粉燃料入口(1)、海水入口(2)、燃烧室(3)、燃气节流阀(4)、燃气室(5)、水箱节流阀(6)、水箱(7)以及水射流喷管(8)；
所述燃烧室(3)与燃气室(5)通过管道相连接，燃烧室(3)和燃气室(5)之间的管道上设置燃气节流阀(4)；所述燃烧室(3)上开设有流态化镁粉燃料入口(1)和海水入口(2)；
所述水箱(7)为下端开设水射流喷管(8)的水箱；水箱(7)内存储有海水，水箱(7)设置于水下潜航器的外侧，其中水箱(7)的数量为一个以上；
所述燃气室(5)与所述水箱(7)的上端通过管道相连通，燃气室(5)和水箱(7)之间的管道上设置水箱节流阀(6)。


2.如权利要求1所述的位置偏移修正系统，其特征在于，下端开设水射流喷管(8)的水箱数量为4个，分别设置于水下潜航器的前端、后端、左侧及右侧。


3.如权利要求1或2所述的位置偏移修正系统，其特征在于，所述燃气节流阀(4)和所述水箱节流阀(5)由水下潜航器的控制系统控制开闭。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：可伟，许一楠，金鑫，洪军伟，吕沐辰，刘艳，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13