[发明专利]一种混合驱动水下滑翔器

说明书

本发明公开了一种混合驱动水下滑翔器。本发明包括耐压壳体，耐压壳体具有艏部和艉部，耐压壳体内设置有浮力机构、俯仰机构、摇摆机构、螺旋推进机构，螺旋推进机构接近所述艉部设置；耐压壳体包括浮力舱和主舱体，浮力舱具有与外部水域连通的通孔；本发明通过浮力结构调整滑翔器的沉浮，通过俯仰机构调整滑翔器的俯仰姿态，通过摇摆机构调整滑翔器的横倾姿态，同时设置了螺旋推进机构以配合浮力机构实现滑翔器的水下航行，且合理设置几个机构之间的位置关系。本发明的滑翔器航行速度可控，且机动性高。

技术领域

本发明涉及水下作业设备领域，尤其涉及一种混合驱动水下滑翔器。

背景技术

洋流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程，以及海洋上空的气候和天气的形成及变化，都有影响和制约的作用。故了解和掌握海流的规律、大尺度海气相互作用和长时期的气候变化，对渔业、航运、排污和军事等都有重要意义。为了科学合理地开发和利用海洋资源，我们需要从海洋中获得大量准确的海洋环境参数，并对其进行勘探、采样测量及施工。此时就需要各种海洋开发技术，包括深海勘探、深海潜水、海洋遥感和海上导航等。

水下滑翔器作为水下探测设备，功能非常强大，不仅价格低廉，而且能长距离航行，还不会污染海洋环境。因此，受到世界各地各国的青睐。水下滑翔器不仅能开采海洋资源，探测海洋环境，还能实现海洋定位。水下滑翔器的发展与我国乃至世界海洋的发展联系十分紧密，所以，我国十分注重水下滑翔器的发展。

但是，现有的水下滑翔器存在以下缺陷：

(1)航行速度低；

(2)机动性小，容易受到洋流或风浪的影响，航迹和定位精度较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种混合驱动水下滑翔器，该滑翔器机动性高，航行速度可控。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

本发明一种混合驱动水下滑翔器，包括耐压壳体，所述耐压壳体具有艏部和艉部，所述耐压壳体内设置有浮力机构、俯仰机构、摇摆机构、螺旋推进机构，所述螺旋推进机构接近所述艉部设置；所述耐压壳体包括浮力舱和主舱体，所述浮力舱具有与外部水域连通的通孔；

所述浮力机构包括设于所述浮力舱内的外皮囊，以及设于所述主舱体内的油箱、进油管、高压柱塞泵、电磁阀、步进电机；所述步进电机的底座与所述耐压壳体固定连接，所述步进电机的输出轴与所述高压柱塞泵的活塞杆相连；所述高压柱塞泵的进口与所述油箱连通，所述浮力舱与所述主舱体之间设有隔板，所述隔板上设有通孔，所述进油管一端与所述高压柱塞泵出口连通，另一端通过通孔穿入浮力舱与所述外皮囊连通，所述进油管与所述通孔之间设有密封件；出油管一端与电磁阀的进口连通，另一端通过通孔穿入浮力舱与外皮囊连通；所述电磁阀的出口与油箱连通；

所述俯仰机构包括第一电机、俯仰电池包、第一联轴器、第一丝杆、第一导轨，所述第一电机的底座和第一导轨均固定于所述耐压壳体上，所述第一导轨沿所述耐压壳体长度方向延伸，所述第一电机的输出轴与第一丝杆通过第一联轴器连接，第一丝杆与耐压壳体构成旋转副；所述俯仰电池包与第一丝杆构成螺旋副，并与第一导轨构成滑动副；

所述摇摆机构包括第二电机、第二联轴器、第一齿轮、第二齿轮、传动轴、摇摆电池包；所述第二电机的底座固定在耐压壳体上；第二电机的输出轴与固定在第一齿轮上的伸出轴通过第二联轴器连接；所述第二齿轮与传动轴固定，并与第一齿轮啮合；传动轴与耐压壳体构成旋转副；所述摇摆电池包固定于传动轴上，且所述摇摆电池包重心位于传动轴外；

所述螺旋推进机构包括旋转电机和磁耦合联轴器，所述耐压壳体外还设有螺旋桨，所述螺旋桨与旋转电机的输出轴通过磁耦合联轴器连接；旋转电机的底座固定在耐压壳体上。