一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，该装置安装于翼身融合水下滑翔机的腹部，包括绳索收放装置和配重滑动系统，绳索收放装置包括绳索收放电机组、绳索和配重，配重滑动系统包括等腰三角形滑轨和可滑动小车组。并公开了其工作方法。本发明专利技术中通过调节绳索收放装置和配重滑动系统，改变配重相对翼身融合水下滑翔机，进而改变翼身融合水下滑翔机整体的重心，由此改变水下滑翔机的俯仰角、横滚角，来提高翼身融合水下滑翔机的机动性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及水下滑翔机
，尤其是涉及一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]水下滑翔机是一种新型的水下机器人，由于其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大(可达上千公里)的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。
[0003]在理想状态下，水下滑翔机的运动范围是一个平面，当受到海流的影响时，它在水下执行任务时其运动轨迹并不是可控的，虽然在翼身融合水下滑翔机两翼加装推进器可以提高水下滑翔机的机动性和操纵性，但这会降低水下滑翔机的隐蔽性和续航能力。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，在保证其隐蔽性和续航能力的前提下，增强动力性。并提供了其工作方法。
[0005]技术方案：一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，包括绳索收放装置和配重滑动系统，绳索收放装置包括绳索收放电机组、绳索和配重，配重滑动系统包括等腰三角形滑轨和可滑动小车组，绳索收放电机组安装于水下滑翔机内部，等腰三角形滑轨安装于水下滑翔机底部，可滑动小车组包括左侧滑动小车、右侧滑动小车，以等腰三角形滑轨的底边中线为界，分别与等腰三角形滑轨的左半部分、右半部分滑动连接，左侧滑动小车和右侧滑动小车上分别设有一个绳索引导孔，绳索设有两根，两根绳索一端分别与绳索收放电机组连接，另一端分别穿设于对应的一个绳索引导孔中后与配重连接。
[0006]进一步的，等腰三角形滑轨包括内侧滑轨和外型滑轨，两者均为等腰三角形且截面呈C型，内侧滑轨置于外型滑轨内且两者的C型开口相对间隔设置，内侧滑轨和外侧滑轨上分别开有插销锁定孔。
[0007]进一步的，水下滑翔机的底面开设有与等腰三角形滑轨匹配的凹槽，内侧滑轨和外侧滑轨分别置于凹槽内并分别与其对应的一内侧壁通过螺丝固定。
[0008]进一步的，左侧滑动小车和右侧滑动小车上分别安装有一个主动插销，左侧滑动小车上的主动插销与内侧滑轨上的插销锁定孔匹配，右侧滑动小车上的主动插销与外侧滑轨上的插销锁定孔匹配。
[0009]最佳的，等腰三角形滑轨的底边中线与水下滑翔机的中轴线在同一平面内，等腰三角形滑轨的顶角和两个底角处均通过圆弧过渡。
[0010]最佳的，等腰三角形滑轨的底边长A为水下滑翔机宽度W的0.6～0.8倍，等腰三角形滑轨的底边高B为水下滑翔机长度L的0.5～0.75倍，等腰三角形滑轨等腰三角形的底边A与底边高B的比值η的取值范围为2＜η＜3。
[0011]最佳的，配重的质量m与水下滑翔机的质量M的比值β的取值范围为0.05＜β＜0.1。
[0012]最佳的，绳索收放电机组包括两个电机，分别通过一根绳索与配重连接，两根绳索一端分别与对应的一个电机连接，另一端分别穿设于对应的一个绳索引导孔中后与配重连接。
[0013]一种上述的翼身融合水下滑翔机机动性提高装置的工作方法，水下滑翔机的工作状态包括不工作状态、改变翼身融合水下滑翔机俯仰角状态、改变翼身融合水下滑翔机横滚角状态、同时改变翼身融合水下滑翔机俯仰角、横滚角状态；
[0014]处于不工作状态时：
[0015]左侧滑动小车、右侧滑动小车分别锁定于等腰三角形滑轨的左、右两底角处，配重收纳于水下滑翔机内部；
[0016]处于改变翼身融合水下滑翔机俯仰角状态时：
[0017]绳索收放电机组通过绳索使配重下方，左侧滑动小车沿着等腰三角形滑轨移动到达等腰三角形滑轨的顶角处后锁定，右侧滑动小车沿着等腰三角形滑轨移动到达等腰三角形滑轨底边中点处后固定，使配重悬挂于水下滑翔机中轴正下方；
[0018]处于改变翼身融合水下滑翔机横滚角状态时：
[0019]左侧滑动小车、右侧滑动小车分别锁定于等腰三角形滑轨的左、右两底角处；绳索收放电机组的两个电机开始工作，调节其对应绳索的长度，使左侧滑动小车与配重之间的绳索长度和右侧滑动小车与配重之间的绳索长度产生长度差，从而配重悬挂于水下滑翔机下方且偏离其中轴线；
[0020]处于同时改变翼身融合水下滑翔机俯仰角、横滚角状态时：
[0021]左侧滑动小车、右侧滑动小车分别移动到等腰三角形滑轨左、右两腰上后锁定，绳索收放电机组的两个电机开始工作，调节其对应绳索的长度，此时，左侧滑动小车、右侧滑动小车到等腰三角形滑轨顶角的距离存在距离差，左侧滑动小车与配重之间的绳索长度和右侧滑动小车与配重之间的绳索长度存在长度差，配重悬挂于水下滑翔机下方且偏离其中轴线。
[0022]最佳的，左侧滑动小车与配重之间的绳索长度S1与右侧滑动小车与配重之间的绳索长度S2的比值α的取值范围为1.8＜α＜2.5；左侧滑动小车到等腰三角形滑轨顶角的距离Q1与右侧滑动小车到等腰三角形滑轨顶角的距离Q2的比值γ的取值范围为2＜γ＜4。
[0023]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：
[0024]1、本专利技术可以调节水下滑翔机在水下滑翔过程中的俯仰角，在下潜深度不变的情况下，可改变水下滑翔机完成一个下潜上浮周期的航行距离，实现一款水下滑翔机完成一个周期不同航程的组网监测。
[0025]2、本专利技术无需在水下滑翔机左右两翼安装推进器，即可完成向左向右偏航的高机动性滑翔，实现更大范围的数据采集和目标探测与跟踪。
[0026]3、本专利技术通过改变可滑动小车在等腰三角形滑轨上的位置，控制绳索收放电机组调节绳索长度，使翼身融合水下滑翔机重心发生偏移，进而改变翼身融合水下滑翔机的姿态，来增加翼身融合水下滑翔机的机动性。
[0027]4、本专利技术能够直接代替其他翼身融合水下滑翔机左右两翼的螺旋桨推进装置，使得翼身融合水下滑翔机在系统整体性和滑翔隐蔽性上都有提升。
附图说明
[0028]图1为本专利技术安装于水下滑翔机上的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术中绳索收放装置、小车及配重的连接结构示意图；
[0030]图3为本专利技术从不工作状态到改变俯仰角状态过程示意图；
[0031]图4为本专利技术在俯仰角改变状态时配重相对位置及绳索长度示意图；
[0032]图5为图4的简化原理图；
[0033]图6为本专利技术在横滚角改变状态时配重相对位置及绳索长度示意图；
[0034]图7为图6的简化原理图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0036]一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，如图1～7所示，包括绳索收放装置1和配重滑动系统2，绳索收放装置1包括绳索收放电机组101、绳索102和配重103，配重滑动系统2包括等腰三角形滑轨21和可滑动小车组22。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：包括绳索收放装置(1)和配重滑动系统(2)，绳索收放装置(1)包括绳索收放电机组(101)、绳索(102)和配重(103)，配重滑动系统(2)包括等腰三角形滑轨(21)和可滑动小车组(22)，绳索收放电机组(101)安装于水下滑翔机(100)内部，等腰三角形滑轨(21)安装于水下滑翔机(100)底部，可滑动小车组(22)包括左侧滑动小车(228)、右侧滑动小车(229)，以等腰三角形滑轨(21)的底边中线为界，分别与等腰三角形滑轨(21)的左半部分、右半部分滑动连接，左侧滑动小车(228)和右侧滑动小车(229)上分别设有一个绳索引导孔(222)，绳索(102)设有两根，两根绳索(102)一端分别与绳索收放电机组(101)连接，另一端分别穿设于对应的一个绳索引导孔(222)中后与配重(103)连接。2.根据权利要求1所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：等腰三角形滑轨(21)包括内侧滑轨(211)和外型滑轨(212)，两者均为等腰三角形且截面呈C型，内侧滑轨(211)置于外型滑轨(212)内且两者的C型开口相对间隔设置，内侧滑轨(211)和外侧滑轨(212)上分别开有插销锁定孔(213)。3.根据权利要求2所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：水下滑翔机(100)的底面开设有与等腰三角形滑轨(21)匹配的凹槽(999)，内侧滑轨(211)和外侧滑轨(212)分别置于凹槽(999)内并分别与其对应的一内侧壁通过螺丝(213)固定。4.根据权利要求2所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：左侧滑动小车(228)和右侧滑动小车(229)上分别安装有一个主动插销(223)，左侧滑动小车(228)上的主动插销(223)与内侧滑轨(211)上的插销锁定孔(213)匹配，右侧滑动小车(229)上的主动插销(223)与外侧滑轨(212)上的插销锁定孔(213)匹配。5.根据权利要求1所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：等腰三角形滑轨(21)的底边中线与水下滑翔机(100)的中轴线在同一平面内，等腰三角形滑轨(21)的顶角和两个底角处均通过圆弧过渡。6.根据权利要求1所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：等腰三角形滑轨(21)的底边长A为水下滑翔机(100)宽度W的0.6～0.8倍，等腰三角形滑轨(21)的底边高B为水下滑翔机(100)长度L的0.5～0.75倍，等腰三角形滑轨(21)等腰三角形的底边A与底边高B的比值η的取值范围为2＜η＜3。7.根据权利要求1所述的一种翼身融合水下滑翔机机动性提高装置，其特征在于：配重(103)的质量m与水下滑翔机(100)的质量M的比值β的取值范围为0.05＜β＜0.1。8.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪智超，杜金刚，朱文清，陈淑玲，刘蕾，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：