[发明专利]一种双向压载水下滑翔机

说明书

技术领域

本发明涉及水下滑翔技术领域，尤其涉及一种双向压载水下滑翔机。

背景技术

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、续航力大的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其具有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。

目前水下滑翔机调节重心位置的方式有两大类：一种是采用质量块，一般为电池组移动来调节重心位置，由于水下滑翔机空间一定且要布置大量管道和设备，所以质量块运行距离有限，且不宜操控，往复的质量块还会增加线路的老化，造成水下滑翔机失控，甚至是沉没于大海中;另一种是采用热敏工质随海水温度变化而融化、凝固来调节重心位置，由于需要的海水温差较大，只能在深海运行，而且热敏工质价格昂贵，使得水下滑翔机造价较高，无法投入民用市场，所以开发一种适用于水下滑翔机的新型调节重心位置的方式，具有十分现实的意义。除此之外，现有水下滑翔机技术只能靠调节重心的纵向位置来实现移动，所以速度极慢，最快航速也不超过1节/小时，所以应添加一种辅助推进，在不过多消耗电力的同时，极大的提高水下滑翔机的推进效率，从而扩大水下滑翔机的适用范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双向压载水下滑翔机，能够解决一般的水下滑翔机的制造成本高、维护不方便、可重复性差、投放量少、巡航时间短，探索范围小的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种双向压载水下滑翔机，其创新点在于：包括

一壳体，所述壳体的两侧分别设置有一滑翔翼；所述壳体的尾端开有两个通液口；

一首部活塞压载机构，所述首部活塞压载机构设置在壳体内且位于壳体的首端的中间位置，所述首部活塞压载机构包括第一水舱、第一活塞、第一活塞杆、第一驱动电机和第一液管；所述第一液管的一端与第一水舱相连，第一液管的另一端延伸至壳体的尾端与一通液口相连；所述第一活塞设置在第一水舱内，所述第一活塞与第一活塞杆的一端相连，所述第一活塞杆另一端延伸出第一水舱外与第一驱动电机相连；所述第一驱动电机驱动第一活塞杆挤出或增加第一水舱内水；

一尾部活塞压载机构，所述尾部活塞压载机构设置在壳体内且位于壳体的尾端的中间位置，所述尾部活塞压载机构包括第二水舱、第二活塞、第二活塞杆、第二驱动电机和第二液管；所述第二液管的一端与第二水舱相连，第二液管的另一端延伸至壳体的尾端与另一通液口相连；所述第二活塞设置在第二水舱内，所述第二活塞与第二活塞杆的一端相连，所述第二活塞杆另一端延伸出第二水舱外与第二驱动电机相连；所述第二驱动电机驱动第二活塞杆挤出或增加第二水舱内水；

一控制机构，所述控制机构包括动力控制装置和信号模块；所述动力控制装置位于壳体的中端位置的中间位置，所述动力装置包括电池组、电池组驱动电机和舵机；所述电池组与电池组驱动电机之间通过丝杆螺母副传动，所述电池组驱动电机驱动沿着壳体的中心轴线方向位移；所述舵机与电池组固定相连，所述舵机包括一舵杆，所述舵杆的回转平面与丝杆相交；所述信号模块设置在壳体的尾端，信号模块控制第一驱动电机、第二驱动电机和舵机；

所述壳体、首部活塞压载机构、尾部活塞压载机构和控制机构的重心位于同一平面。

进一步的，所述第一水舱与第二水舱交替排水。

本发明的优点在于：

1）本发明与现有技术相比，本发明在重心纵向位置改变方式上首次采用首尾压载水舱设计，借助随处可见的水体调节重心和浮心的相对位置，解决了传统水下滑翔机借助质量块调整重心，导致线路老化、操作不便等问题，而且，相对于质量块调整重心方法，首尾压载水舱调节方法具有力臂长，俯仰角、俯仰力矩大的优点。另外，采用艇外水体做压载，有利于减少造价，更适合投入民用市场，排出艇外的水对水下滑翔机产生反推力且不污染水质，在提高了水下滑翔机的推进效率的同时保护了水域的生态环境。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种双向压载水下滑翔机的俯视图。

图2为本发明的一种双向压载水下滑翔机的正视图。

图3为本发明的一种双向压载水下滑翔机的局部结构图。

图4为本发明的一种双向压载水下滑翔机的控制流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。