[发明专利]一种长航程水下滑翔机

说明书

本发明属于水下滑翔机领域，具体地说是一种长航程水下滑翔机，采用鱼雷式外形模块化设计,包括艏部舱段、姿态调节舱段、传感器舱段、能源舱段、浮力调节舱段、艉部舱段及水平翼，艏部舱段搭载高度计用于滑翔机水下避障，姿态调节舱段安装俯仰调节装置，用于调整水下滑翔机俯仰角，传感器舱段搭载探测传感器采集海洋数据，能源舱段搭载高能量密度电池提升续航能力，浮力调节舱段安装浮力调节装置，通过改变载体的排水体积实现升沉运动，艉部舱段安装有转向装置用于调整滑翔机航向，组合天线用于载体定位与通信，各舱段由内部拉杆依次连接，水平翼固定在能源舱段两侧。本发明具有长续航能力、功能性强、高可靠性、结构紧凑、便于装配及维护。

技术领域

本发明属于水下滑翔机领域，具体地说是一种长航程水下滑翔机。

背景技术

近十几年来，水下滑翔机的应用越来越广泛，在海洋科学研究与海洋业务观测等领域逐步发挥出不可替代的作用。然而，国内现有水下滑翔机普遍续航力不足，导致无法完成长时间的观测任务；同时需要增加水下滑翔机回收及再次布放的人力及费用，严重制约了我国海洋科学和相关海洋业务的发展。以水下滑翔机观测海洋中尺度涡现象为例，寿命较长的涡旋存活时间可以达到170天以上；而国产水下滑翔机续航能力普遍不能达到半年时间，无法获取中尺度涡生成、延续、分裂、汇合、消散的整个演化过程数据。所以国内海洋研究机构与海洋业务单位对长续航能力水下滑翔机的需求非常迫切。

发明内容

为了解决海洋现象长时间观测问题，本发明的目的在于提供一种长航程水下滑翔机。该长航程水下滑翔机具有长续航力，同时可以搭载更多类型的传感器，拓展更多的应用场景。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括依次密封连接的艏部舱段、姿态调节舱段、传感器舱段、能源舱段、浮力调节舱段及艉部舱段，其中能源舱段的两侧对称安装有水平翼，所述姿态调节舱段内安装有改变水下滑翔机俯仰角的俯仰调节装置，该俯仰调节装置中的电池组位于所述水下滑翔机浮心前侧，所述能源舱段中搭载有用于提升水下滑翔机续航能力的电池，所述浮力调节舱段内分别安装有控制单元及用于实现水下滑翔机升沉运动的浮力调节装置，该浮力调节装置位于水下滑翔机浮心后侧，所述艉部舱段的艉部端盖一侧与浮力调节舱段连接，另一侧分别安装有转向装置及抛载装置，水下滑翔机通过该抛载装置抛弃重物后浮出水面，所述转向装置中的舵外置于水下滑翔机的艉部，通过该转向装置调整水下滑翔机的航向，组合天线通过艉部支撑架安装于艉部端盖上，实现所述水下滑翔机的定位与通信；所述控制单元分别与俯仰调节装置中的动力源、电池、浮力调节装置中的动力源、转向装置中的动力源、抛载装置中的动力源及组合天线连接。

其中：所述艏部舱段包括艏部舱壳、艏部拉杆及锁紧螺母，该艏部舱壳通过艏部拉杆固定在艏部连接环的一侧，并通过所述锁紧螺母锁紧，所述艏部连接环的另一侧与姿态调节舱段的姿态调节舱壳连接，所述艏部舱壳与艏部连接环之间以及姿态调节舱壳与艏部连接环之间均通过O型圈密封，构成内部密闭空间。

所述艏部舱段内安装有用于水下避障的高度计，该高度计与所述控制单元连接。

所述姿态调节舱段具有姿态调节舱壳，该姿态调节舱壳的前后两侧分别设有与艏部舱段连接的艏部连接环及与传感器舱段连接的姿态连接环，所述艏部连接环、姿态调节舱壳及姿态连接环之间通过俯仰调节装置中的方管轴连接并拉紧，该方管轴的轴向中心线与所述水下滑翔机的轴向中心线共线，通过所述俯仰调节装置中的电池组在方管轴上的位置改变水下滑翔机的俯仰角。

所述姿态调节舱壳与艏部连接环之间以及姿态调节舱壳与姿态连接环之间均通过O型圈密封，构成内部密闭空间。