[发明专利]一种波浪能和太阳能混合动力推进的无人海洋运载器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种无人海洋运载器，特别是一种波浪能和太阳能混合动力推进的无人海洋运载器。

 

背景技术

由于没有工作母船及脐带电缆，自主式水下运载器的能源供应成为最重要的问题之一。现有的自主式水下运载器主要由一次电池或二次电池提供动力，续航能力有限；并且采用常规的螺旋桨推进，噪声大，隐蔽性差。现有的太阳能驱动的自主式水下运载器利用太阳能光伏发电技术，为运载器提供推进动力及通信、导航、控制等辅助动力，在一定程度上增强了太阳能驱动的自主式水下运载器的续航能力。但是，可利用的太阳能在时间和空间上是分布不均的，导致现有的太阳能驱动的自主式水下运载器运行范围狭窄。

 

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种波浪能和太阳能混合动力推进的无人海洋运载器。其能够具有较强的续航能力，噪声低，推进系统冗余度高；能够在多种海域航行，扩大运行范围。

本发明的构思：可利用的太阳能在时间上夏季多而冬季少；在空间上，可利用的太阳能低纬度多而高纬度少。而可利用的波浪能在时间上冬季多而夏季少；在空间上，可利用的波浪能高纬度多而低纬度少。单一利用海洋波浪能作为运载器的推进动力，则同样存在运载器运行范围太局限的问题。从太阳能和海洋波浪能在时间和空间上的分布规律可以得出，这两者无论在时间上的分布还是在空间上的分布，都具有非常好的互补性。

为解决上述技术问题，本发明的一种波浪能和太阳能混合动力推进的无人海洋运载器，包括A潜体和B潜体两部分，A潜体通过系缆与B潜体相连接。

所述的B潜体包括B潜体机身、六片B潜体机翼、舵、高度计。B潜体机身呈鱼形状，B潜体机身两侧分别与六片B潜体机翼连接，B潜体机身尾部与舵连接，B潜体机身首部与高度计连接，B潜体机身背部与系缆连接。

所述的A潜体包括A潜体机身、A潜体机翼、太阳能电池板、电源管理模块、数据采集与控制模块、弹性外胆、弹性内胆、常闭电磁阀、微型泵、A步进电机、丝杆传动机构、A锂离子电池组、B步进电机、蜗轮蜗杆传动机构、B锂离子电池组、天线、GPS接收机、航行姿态传感器、测速仪、测深仪；

A潜体机身背部与A潜体机翼连接，A潜体机翼上面与太阳能电池板连接，A潜体机身尾部分别与天线和GPS接收机连接，A潜体机身首部和中部耐压壳体内分别与电源管理模块、数据采集与控制模块、弹性内胆、常闭电磁阀、微型泵、A步进电机、丝杆传动机构、A锂离子电池组、B步进电机、蜗轮蜗杆传动机构、B锂离子电池组、航行姿态传感器机械连接，A潜体机身尾部导流罩内与弹性外胆机械连接，A潜体机身前底部与测速仪连接，A潜体机身后底部与测深仪连接，A潜体机身中底部与系缆连接；

A步进电机与丝杆传动机构的一端机械连接，丝杆传动机构的另一端与A锂离子电池组机械连接，用于调节运载器的俯仰角；B步进电机与蜗轮蜗杆传动机构的一端机械连接，蜗轮蜗杆传动机构的另一端与B锂离子电池组机械连接，用于调节运载器的横滚角；

弹性外胆分别通过常闭电磁阀和微型泵与弹性内胆管路连接，常闭电磁阀和微型泵均与电源管路模块电路连接，电源管路模块还分别与A锂离子电池组、B锂离子电池组和太阳能电池板电路连接；

天线、GPS接收机、电源管理模块、A步进电机、B步进电机、航行姿态传感器、测速仪、测深仪、高度计均与数据采集与控制模块电路连接，构成了运载器的通信导航及控制系统。

B潜体始终处于负浮力状态，A潜体浮力可调，弹性外胆和弹性内胆中充满了防冻液压油。

本发明的有益效果：采用波浪能和太阳能混合动力推进的无人海洋运载器续航能力强，噪声低，推进系统冗余度高。当运载器航行于有波浪存在的海域时，由波浪能提供推进动力；当运载器航行于无波浪存在、宽阔平静的海域时，由太阳能提供推进动力。该运载器的混合动力推进系统可以使运载器在多种海域航行，扩大了其运行范围。

 

附图说明

图1是本发明的总体布置示意图。

图2是本发明的波浪能推进系统原理图。

图3是本发明的太阳能推进系统原理图。