[实用新型]一种水下无人航行器用仿生低阻水动力外形结构

说明书

一种水下无人航行器用仿生低阻水动力外形结构，包括：机身、垂直尾翼、水平尾翼、螺旋桨。其中机身外形为海豚式外形，减少航行阻力，机身内设置重力块，可左右移动控制航行器的滚转性能；垂直尾翼和水平尾翼均为水翼外形，保证其在水下的性能；同时水平尾翼可转动，作为舵机控制航行器的俯仰性能。本实用新型的水动力外形模仿了海豚外形的光滑流线，具有良好的升阻特性和稳定性，同时，本外形具有结构简单，重量轻，便于在机身内放置探测仪器等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种水下无人航行器外形，特别是一种水下无人航行器用仿生低阻水动力外形结构。

背景技术

随着水下航行器的广泛应用，人们对航行器的性能提出越来越高的要求，希望它能有较大的航程和航速，这就需要有足够的能源，如果阻力得到减小，就可降低能量的消耗，进一步保证较大的航程和较高的航速。在保证了航程和航速的要求后，阻力的减小又可以节省出能源所占的空间，为所搭载侦测设备载荷或武器系统提供更大的空间；在民用中可以在节省出的空间里安装更多的设备，满足探测等其它用途。如果水下航行器用于军事用途，低噪声水平就显得非常重要，良好的声隐身性能不仅可以提高水下航行器自身在战斗中的生存能力，而且可以充分发挥隐蔽性高的优势，提高其威慑力。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：针对现有传统外形水下航行器在速度较高时阻力大，效率低的问题，通过本实用新型提供一种水下无人航行器用仿生低阻水动力外形结构，本实用新型具有仿生层流外形，大大减小水下无人航行器在水中的阻力，提高效率。

本实用新型的技术解决方案是：

一种水下无人航行器用仿生低阻水动力外形结构，包括：机身、垂直尾翼、水平尾翼、螺旋桨；

机身尾部安装有垂直尾翼和水平尾翼，所述垂直尾翼和水平尾翼互相垂直；

所述水平尾翼的两个翼梢上分别安装有螺旋桨，所述两个螺旋桨的推进方向一致；

所述水平尾翼和所述机身通过转动轴连接；

所述机身内部设置有能够移动的重力块。

所述水平尾翼绕转动轴转动的转动角取值范围为-10°～10°，所述转动角为螺旋桨推进方向与机身轴线之间的夹角。

所述转动轴垂直于垂直尾翼和机身轴线所在平面。

所述机身包括依次相连的头部段、圆柱段和尾部段；所述头部端、圆柱段和尾部段之间的连接部分为光滑曲面；所述头部段的轴向长度取值范围为机身轴向长度的34％～45％。

所述螺旋桨设置有整流罩，所述整流罩为锥形筒，所述整流罩的开口朝向所述机身的前进方向。

所述垂直尾翼和所述水平尾翼均为梯形平直中单翼。

所述垂直尾翼和水平尾翼的展弦比取值范围为2.5～4：1，根梢比的取值范围为1.5～2：1，翼型相对厚度的取值范围为12％～14％。

所述机身长细比的取值范围为3.5～5.5：1。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

本实用新型采用仿生海豚的光滑流线外形作为水下航行器外形的设计基础，前圆后尖，表面光滑，从而扩大了层流边界层范围，延缓了分离，大大减小了航行器的阻力，试验表明，在高雷诺数下(Re>6×10⁵)，相比传统鱼雷状外形，本实用新型的仿生层流外形在减小阻力方面具有更大优势，同时，本外形具有结构简单，重量轻，便于在机身内放置探测仪器等优点。

附图说明

图1为本实用新型水下无人航行器外形三维视图；

图2为本实用新型水下无人航行器外形正视图；