本發(fā)明涉及一種新型水下碟形滑翔機，屬于水下滑翔機領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水下無人航行器(UIJV)作為一種海上力量倍增器不僅有著廣泛而重要的軍事用途，還是人類和平開發(fā)海洋不可或缺的重要工具。因此，近年來，無人水下航行器倍受各國青睞，現(xiàn)己成為各發(fā)達國家軍事海洋技術(shù)研究的前沿。隨著無人化軍事裝備的研究，對于體積小、運動靈活的水下潛器的研究愈發(fā)深入。但是目前潛水器普遍存在的缺點在于，受外形、推進裝置等因素導(dǎo)致阻力較大航速不高，且轉(zhuǎn)向不夠靈活，受體積限制攜帶能源少導(dǎo)致工作時間短續(xù)航能力有限等。目前許多發(fā)達國家正在加大對于大航程水下機器人的開發(fā)，以謀取率先探測并發(fā)現(xiàn)海洋中大量的資源，據(jù)估計水下機器人產(chǎn)業(yè)的市值在23億美元以上。由此可見，長航程的水下機器人的量產(chǎn)是實現(xiàn)海洋強國的必經(jīng)之路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種新型水下碟形滑翔機。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：滑翔機主體是由水滴形對稱結(jié)構(gòu)和尾部結(jié)構(gòu)組成的蝶形滑翔機，水滴形對稱結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分為上下兩層，上層艙內(nèi)的前半部分設(shè)置有一對壓載水艙和水泵、絲杠驅(qū)動步進電機，絲杠驅(qū)動步進電機輸出端連接有絲杠，絲杠上安裝有滑塊，且絲桿位于兩個壓載水艙之間，下層艙內(nèi)前半部分設(shè)置有控制單元和鋰電池、后半部分設(shè)置有安裝桿，安裝桿上設(shè)置有可滑動的配重滑塊，尾部結(jié)構(gòu)上對稱設(shè)置有兩個可轉(zhuǎn)動尾翼，兩個可轉(zhuǎn)動尾翼由尾翼操作直流電機控制驅(qū)動，所述尾翼操作直流電機和絲杠驅(qū)動步進電機均有控制單元控制。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述尾部結(jié)構(gòu)的上還對稱設(shè)置有一對輔助噴水推進器。

2.滑翔機主體的外表面設(shè)置有凹槽減阻涂層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的整體外形采用近似“水滴形”的對稱形狀并在表面上安裝仿生鯊魚“凹槽減阻涂層”，可以有效地減小滑翔機在水中的阻力，大大提高其航行速度，節(jié)約能源并提高滑翔機的續(xù)航能力和工作范圍。“水滴形”的外形使新型碟形滑翔機航行時航行的噪音減少，有助于提高其隱身性能，更加適用于海軍偵查和突防?！八涡巍钡耐庑芜€能夠提高滑翔機的耐壓問題，在深海航行時水滴形的外殼在耐壓方面比梭形外殼的耐壓性更好，使?jié)撈骱叫猩疃雀?。此外，新型水下碟形滑翔機采用噴水推進器為輔助推進方式，在特殊要求下可提高碟形滑翔機的航行速度，提高航行效率。同時，可在一定程度上實現(xiàn)矢量推進，具有操縱和動力定位性能較好等優(yōu)點。為了實現(xiàn)新型水下碟形滑翔機在海洋中自由航行，在滑翔機的尾部設(shè)計了兩個可轉(zhuǎn)動的尾翼，便于控制滑翔機的航行方向。此外，新型水下碟形滑翔機在保持蝶形潛器優(yōu)良水動力性能的基礎(chǔ)上，與滑翔機無動力滑行的優(yōu)點相結(jié)合，以無動力正弦波航行為主要航行方式，具有功能穩(wěn)定、工作時間較長，續(xù)航能力強、振動小，隱身好等優(yōu)點，可以更有效地提高安全性和隱身性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的上艙總布置圖；

圖2是本發(fā)明的下艙總布置圖；

圖3是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)正視圖；

圖4是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖5a至圖5d均是本發(fā)明的外部設(shè)計尺寸圖；

圖6是本發(fā)明的運動軌跡示意圖；

圖7是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖中：1.水泵，2.壓載水艙，3.絲杠，4.電磁線圈，5.電磁轉(zhuǎn)子，6.齒輪轉(zhuǎn)換機構(gòu)，7.尾翼操作直流電機，8.噴水推進器，9.絲桿驅(qū)動步進電機，10.壓載水，11.滑塊，12.驅(qū)動單元，13.配重滑塊，14.控制單元，15.鋰電池，16.可轉(zhuǎn)動尾翼。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結(jié)合圖1至圖6，本發(fā)明整體外形采用近似“水滴形”的對稱形狀并在表面上安裝仿生鯊魚“凹槽減阻涂層”?？梢栽谒幸浴罢也ā钡倪\動軌跡進行“無動力滑行”，本發(fā)明可以在水中以“正弦波”的運動軌跡進行“無動力滑行”。所述整體外形長為100cm,在長度等于24cm處時有最大寬度，最大寬度為48cm,上下高度為10cm，橫剖面為：NACA0020翼型。

本發(fā)明的輔助推進裝置為噴水推進器，且在尾部設(shè)計可轉(zhuǎn)動翼板。本發(fā)明在保持碟形潛器優(yōu)良水動力性能的基礎(chǔ)上，與滑翔機無動力滑行的優(yōu)點相結(jié)合。

本發(fā)明的新型水下碟形滑翔機在入水前通過水泵1往壓載水艙2內(nèi)注入一定量的壓載水10，用于增加碟形滑翔機的整體的重量，從而克服碟形滑翔機在水中受到的浮力，使滑翔機在水中下潛深度更深。新型水下碟形滑翔機在下水航行的過程中可以通過重心調(diào)節(jié)機構(gòu)即步進電機9驅(qū)動絲杠3調(diào)節(jié)滑塊11的位置可以使滑翔機前后保持平衡。同時，通過控制水泵吸入和排出海水調(diào)節(jié)滑翔機左右的平衡，使滑翔機在水中緩慢下潛。當滑翔機下潛到某一深度時，通過水下控制單元14驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)絲杠使滑塊向前移動，同時配重滑塊13也向前滑動，使得新型水下碟形滑翔機的重心前移，從而使滑翔機向前向下運動。當滑翔機下潛一定深度后，通過水面控制系統(tǒng)傳遞信號到水下控制單元。水下控制單元驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)使滑塊向后移動，同時，配重滑塊向后移動，使碟形滑翔機重心后移，滑翔機艏部向前向上移動，從而實現(xiàn)滑翔機以無動力正弦波的方式航行，本發(fā)明還設(shè)置有鋰電池15，為整體結(jié)構(gòu)供電。

本發(fā)明在海洋中航行時，水泵通過滑翔機底部的抽水口往壓載艙內(nèi)注入和排出壓載水，實現(xiàn)滑翔機的上浮和下潛?；铏C在航行過程中需要轉(zhuǎn)彎時，水下控制單元12控制驅(qū)動單元使尾翼操作直流電機7轉(zhuǎn)動，控制尾翼可轉(zhuǎn)動16轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)滑翔機的轉(zhuǎn)彎。同時，本發(fā)明還裝有兩個輔助噴水推進器8，可提高滑翔機在復(fù)雜水下環(huán)境下進行作業(yè)時的效率，且輔助噴水推進器8由電磁線圈4、電磁轉(zhuǎn)子5和齒輪轉(zhuǎn)換機構(gòu)實現(xiàn)驅(qū)動。新型水下碟形滑翔機外表噴涂船用防腐、防磨漆面，漆面顏色為灰色，主要目的是提高水下碟形滑翔機的隱身性能，更好地提高其作戰(zhàn)性能。

綜上，本發(fā)明涉及的是一種新型水下碟形滑翔機。該新型水下碟形滑翔機是一種以無動力正弦波航行為主要航行方式、功能穩(wěn)定、工作時間較長，續(xù)航能力強，且具有良好水動力性能的高速水下滑翔機。通過對碟形深潛器的研究，在保持其優(yōu)良水動力性能的基礎(chǔ)上，將其與滑翔機無動力滑行的優(yōu)點相結(jié)合，克服了一般潛器使用時間短，續(xù)航能力差的缺點，研發(fā)了一種具有超長續(xù)航能力的無動力滑行水下潛器，同時，將碟形潛器的外形進行了改變，設(shè)計出外形為“雨滴形”的高速水下滑翔機。在保持碟形潛器優(yōu)良水動力性能的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)長距離遠程奔襲，新型碟形滑翔機在使用過程中更加節(jié)能環(huán)保，安全性和可靠性更高。其結(jié)構(gòu)簡單，安裝運輸方便，制作成本低可以實現(xiàn)量產(chǎn)化，是一種很有發(fā)展前景的滑翔機。本發(fā)明是為了在復(fù)雜的水下環(huán)境下進行作業(yè)而設(shè)計的，輔助推進方式采用噴水推進，大大提高滑翔機的推進效率，減小其振動和噪聲。同時，可在一定程度上實現(xiàn)矢量推進，具有操縱和動力定位性能較好等優(yōu)點。為了實現(xiàn)碟形滑翔機在海洋中自由航行，在滑翔機的尾部設(shè)計了兩個可轉(zhuǎn)動的尾翼，便于控制滑翔機的航行方向。該產(chǎn)品的諸多顯著優(yōu)點可以用來軍事偵察、生物勘探、水下機械維修以及作為其他以泵噴為推進方式的水下航行器的載體。新型水下碟形滑翔機能在復(fù)雜的海底暗流中靈活航行和工作，是作為水下作業(yè)，海軍偵查和突防，乃至于水下長距離奔襲的先鋒。