本發(fā)明涉一種水下深潛裝置,尤其是一種仿金槍魚水下深潛器,屬于海洋探測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
水下深潛器一般情況下指無線纜無人深潛器,由于不需要線纜的聯(lián)系,深潛器的機動能力更強,可以在深海區(qū)域完成觀察、探測、攻擊等特定任務(wù)。一般的自主深潛器采用螺旋槳推進的方式,具有能耗高、效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音較大、靈活性差、造價昂貴等缺點。同時,在結(jié)構(gòu)上由于是主軸從艇體中伸出帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn),需要用密封圈將主軸和艇體做密封處理,這對密封環(huán)的耐壓性提出了很高的要求。這些都不利于開發(fā)具有高機動性、大航行范圍的自主式水下深潛器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種水下深潛器,目的在于降低深潛器能耗、提高機動性、降低整體造價。
為達上述目的,本發(fā)明一種水下深潛器,包括主體,主體的后部通過連接件與尾鰭連接,在主體的后部內(nèi)設(shè)有線圈,連接件的前端為永磁體動子,永磁體動子插在線圈內(nèi),永磁體動子和線圈構(gòu)成發(fā)動機,通過控制線圈內(nèi)電流的通斷時間和脈沖周期長短控制永磁體動子動作。
線圈為兩組,每組兩個線圈,連接件包括弧形桿和u形桿,每組的兩個線圈內(nèi)的永磁體動子通過弧形桿連接,u形桿的底部與尾鰭內(nèi)的骨架連接,u形桿的頂部與弧形桿連接。
尾鰭的骨架為軟體,尾鰭材質(zhì)為軟性橡膠材質(zhì),骨架的前端設(shè)有轉(zhuǎn)動軸。
永磁體動子與線圈之間有間隙。
弧形桿水平設(shè)置,弧形桿的圓心在尾鰭的后部,u形桿和尾鰭垂直設(shè)置。
主體的中部和前部外包覆鯊魚皮,主體的后部到尾鰭的前部包覆密封外套。
線圈固定在固定架上或主體后部的內(nèi)壁上。
主體的前部上下左右分別設(shè)有一個噴水口。
每個噴水口出水方向與主體前進方向呈鈍角。
主體和尾鰭構(gòu)成的外形為仿金槍外形。
本發(fā)明的優(yōu)點效果:具有仿金槍魚的外形,能夠承受較大的水壓,外形有利于快速航行;由發(fā)動機和尾部組成了一體化動力系統(tǒng),利用擺尾的方式驅(qū)動艇體,解決了傳統(tǒng)軸推式深潛器航行速度有限、能耗高等問題;利用永磁體動子和線圈構(gòu)成弧形雙軌電磁驅(qū)動系統(tǒng),并提供擺尾動力,利用脈沖占空比控制擺尾的力度,利用脈沖周期長短控制擺尾頻率,能量利用率高,速度調(diào)節(jié)方便;弧形雙軌電子驅(qū)動裝置各自獨立,雙力輸出,一個有故障時另一個可以繼續(xù)提供動力,提高了動力系統(tǒng)的可靠性;四個噴水口構(gòu)成轉(zhuǎn)向系統(tǒng),能夠調(diào)整左右、上下的航行方向,同時設(shè)置了噴嘴的角度,能夠提供輔助的動力;每一個噴水口都可以作為吸水口,轉(zhuǎn)向過程中可以一側(cè)吸水另一側(cè)噴水,提高了轉(zhuǎn)向的靈活性,同時節(jié)約了動力能源。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明連接件與尾鰭連接示意圖。
圖3是圖2的主視圖。
圖4是圖2的左視圖。
圖5是圖2的俯視圖。
圖中:1、主體;2、尾鰭;3、u形桿;4、噴水口;5、鯊魚皮;6、弧形桿;7、線圈;8、永磁體動子;9、骨架;10、轉(zhuǎn)動軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖所示本發(fā)明一種水下深潛器,包括主體1,主體1的后部通過連接件與尾鰭2連接,在主體1的后部內(nèi)設(shè)有線圈7,連接件的前端為永磁體動子8,永磁體動子7插在線圈7內(nèi),永磁體動子8和線圈7構(gòu)成發(fā)動機,通過控制線圈7內(nèi)電流的通斷時間和脈沖周期長短控制永磁體動子7動作。
線圈7為兩組,每組兩個線圈,連接件包括弧形桿6和u形桿3,每組的兩個線圈內(nèi)的永磁體動子8通過弧形桿連接,u形桿3的底部與尾鰭2內(nèi)的骨架9連接,u形桿3的頂部與弧形桿6中間連接。
尾鰭2的骨架9為軟體,尾鰭2材質(zhì)為軟性橡膠材質(zhì),骨架9的前端設(shè)有轉(zhuǎn)動軸10。
永磁體動子8與線圈7之間有間隙。
弧形桿6水平設(shè)置,弧形桿6的圓心在尾鰭2的后部,u形桿3和尾鰭2垂直設(shè)置。
主體1的中部和前部外包覆鯊魚皮,主體1的后部到尾鰭2的前部包覆密封外套。
線圈7固定在固定架上或主體1后部的內(nèi)壁上。
主體1的前部上下左右分別設(shè)有一個噴水口4。
每個噴水口4出水方向與主體1前進方向呈鈍角。
主體1和尾鰭2構(gòu)成的外形為仿金槍外形。
本發(fā)明的工作原理:當線圈通電后,通過對線圈7中電流的通斷時間、脈沖周期長短的控制,對永磁體動子實現(xiàn)磁激勵,永磁體動子在線圈內(nèi)實現(xiàn)了左右擺動,從而帶動連接件及尾鰭的擺動,使尾鰭實現(xiàn)仿生學(xué)的擺動效果,噴水口用于主體前進過程中進行靈活的轉(zhuǎn)向,上下左右四個噴水口與前進方向設(shè)置為一定的夾角,轉(zhuǎn)向的同時對艇體有加速效果,實現(xiàn)主體的航行和轉(zhuǎn)向。噴水口2出水方向的角度,在噴水過程中不僅能夠提供轉(zhuǎn)向的力,還能夠提供前進方向的分力,轉(zhuǎn)向的同時增加了艇體的動力。