[发明专利]自倾潜水器

说明书

技术领域

本发明涉及潜水器领域，具体涉及一种可以自由改变纵倾角度从而实现垂直面机动的潜水器。

背景技术

各类新型潜水器的开发应用对于海洋资源的开发是不可或缺的。由于海洋情况复杂，环境恶劣，对潜水器的机动性能要求极高，通常情况下潜水器至少应具有纵向、横向、垂向机动和水平面回转等能力。对于在海洋工程中应用较多的低速潜水器，传统的舵面操纵方式在低速运动下的表现较差，尾水平舵还容易进入逆速区，而矢量推进在低速运动时表现出优秀的操纵性能，从而得到了很多的运应用。目前低速潜水器上主要采用固定推进器矢量布置的方法，来达到矢量推进的目的。

推进器矢量布置即是在潜水器的水平面和垂直面上分别固定安装多个推进器，最简洁的布置方式为2个水平面推进器布置在潜器两侧，其推进轴线和潜器纵向平行，1个垂直面推进器布置在潜器中间槽内，其推进轴线和潜器垂向平行。这种方法需要的推进器数目较多，会增加整个推进系统的复杂性，提高成本，并且部分螺旋桨只有在特定工况时才会启动，平时大多数情况下都待机不用，造成了机构资源浪费。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的为提供一种可以自由改变纵倾角度从而实现垂直面机动的潜水器，在装配较少螺旋桨的情况下实现其推进需求，从而降低推进系统的复杂性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种自倾潜水器，包括耐压舱、安装于耐压仓两侧的水下推进器、位于耐压舱中的驱动装置和配重块；所述驱动装置驱动配重块在耐压舱内前后移动。

而上述自倾潜水器的控制方法，采用如下技术方案：

通过使配重块前后移动，改变自倾潜水器的重心位置，由于自倾潜水器的外形不变从而保证浮力浮心不变，从而使得潜水器发生纵倾角度变化；

当潜水器无纵倾时，水下推进器负责前进和水平面转向，当潜水器纵倾到±90度时作为垂直推进器使用，负责垂直下潜和上浮，当潜水器纵倾在0到±90度范围内时，推力在水平面和垂直面的分量分别负责相应机动面的机动

有益效果：1、本发明只使用2套水下推进器，通过相应的配重移动机构使潜水器实现所需的纵倾角度，使水下推进器分别作为水平面或者垂直面推进器，或者根据操纵需求同时负责水平面和垂直面的机动。系统可以比传统方法至少减少使用一套水下推进器，降低了整个推进系统的复杂性和对驱动功率的需求，还可以减少传统方法垂向推进器安装所需的复杂结构。

2、本发明通过电机转速来控制推进器推力，通过配重移动机构实现所需的纵倾角度来控制推进力轴线角度，从而完成推力在水平面和垂直面的分配，实现潜水器的航向和速度控制和升降变化，潜水器在垂直面机动时阻力也比传统潜水器的阻力要小，潜水器的姿态和浮力由耐压舱和压载调整来实现。

3、本发明结构简单，经济、轻便、易于推广，适用于各类水下探测、维修检查。

附图说明

图1是本发明自倾潜水器的正视图。

图2是本发明自倾潜水器的俯视图。

图3是本发明自倾潜水器中的推进器正视图。

图4是本发明自倾潜水器纵倾示意图。

图5是本发明自倾潜水器的控制框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5所示，本发明公开一种自倾潜水器，包括耐压舱、安装于耐压仓两侧的水下推进器4、位于耐压舱中的驱动装置18、配重块12。耐压舱包括主筒体1和封闭在主筒体前后两端的前后端盖2。考虑到重量和强度，主筒体可采用工程塑料、铝合金等高强度重量比的材料制作，考虑到成本，本发明采用工程塑料制作；为保证视野的可观测性，前后端盖采用透明材料制作，如石英玻璃、有机玻璃等制作。主筒体和前后端盖由螺栓固定，用O型密封圈保证连接处水密，组成的耐压舱提供主要的水下浮力。

主筒体1上方设置脐带缆端口3，通讯脐带缆通过其引出至水面，连接水面和水下计算机的保证所需的数据交换。主筒体前下方设置深度传感器5用于检测潜器当前深度，必要时也可加配声纳用于探测水下地形，相关数据通过通过水下计算机采集后由脐带缆传至水面计算机。