[实用新型]一种复合推进式的仿生锤头鲨水下航行器

说明书

本发明公开了一种复合推进式的仿生锤头鲨水下航行器，通过模仿锤头鲨眼睛的位置进行全方向摄像头的配置，进行海底地形地貌、生物群系的观测。在头部配备传感器，进行水下资源、海洋环境的探索。同时因为仿生尾翼推进航行器有着低噪声，低震动和高隐蔽性的特点，但推进效率较差，行进速度慢。而螺旋桨推进的航行器推进效率高，行进速度快但随之而来的便是噪声高，隐蔽性差，将二者融合，针对不同工作场景进行不同的推进模式，实现了仿生学与螺旋桨动力学的融合。在长距离运动行进时采用螺旋桨推进，提高行进速度，尽快到达指定位置；短距离观察探测采用尾翼推进进而实现低噪声，低震动和高隐蔽性的特点。

技术领域

本发明属于水下航行器技术领域，具体涉及一种仿生锤头鲨水下航行器。

背景技术

海洋占地球表面约71％，资源十分丰富，随着陆地资源的匮乏，人类进军海洋的步伐不断加快。在这一进程中，水下航行器发挥了不可或缺的作业。传统的水下推进器采用螺旋桨进行推进，具有安装方便、控制简单，易于更换维护等优点。但其效率低、噪声大、转向机动性差以及易出故障等实际问题也不容忽视。与此同时，水下生物经过数亿年的演化，进化出各种适应于水中运动的能力。通过模仿自然界水下生物的推进机理，能有效提高水下航行器的效率和机动性，以及减少噪声和对海洋生物造成伤害等问题。

锤头鲨又称双髻鲨，是鲨纲、双髻鲨科鱼类的统称。锤头鲨以其头部的形状而得名。研究证实，眼睛的分布使它拥有更广阔的视野，像人一样拥有双眼视力。仿生尾翼推进航行器有着低噪声，低震动和高隐蔽性的特点，但推进效率较差，行进速度慢。而螺旋桨推进的航行器推进效率高，行进速度快，但随之而来的便是噪声高，隐蔽性差；将二者融合，针对不同工作场景进行不同的推进模式，可以实现仿生学与螺旋桨动力学的融合。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种复合推进式的仿生锤头鲨水下航行器，通过模仿锤头鲨眼睛的位置进行全方向摄像头的配置，进行海底地形地貌、生物群系的观测。在头部配备传感器，进行水下资源、海洋环境的探索。同时因为仿生尾翼推进航行器有着低噪声，低震动和高隐蔽性的特点，但推进效率较差，行进速度慢。而螺旋桨推进的航行器推进效率高，行进速度快但随之而来的便是噪声高，隐蔽性差，将二者融合，针对不同工作场景进行不同的推进模式，实现了仿生学与螺旋桨动力学的融合。在长距离运动行进时采用螺旋桨推进，提高行进速度，尽快到达指定位置；短距离观察探测采用尾翼推进进而实现低噪声，低震动和高隐蔽性的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种复合推进式的仿生锤头鲨水下航行器，包括头部整流罩、水下照明灯、摄像头舱、抽吸水舱、颈部舵机、主体整流罩、螺旋桨推进器、核心水密舱、一级尾部舵机、一级尾鳍、二级尾部舵机和二级尾鳍；

所述头部整流罩位于所述水下航行器前端，所述水下照明灯固定在头部整流罩前部，用于航行时进行照明；所述摄像头舱有两个，分别固定在头部整流罩左右两侧，摄像头舱内安装摄像头，用于拍摄周围景象；所述抽吸水舱固定在头部整流罩内部；所述头部整流罩通过颈部舵机与主体整流罩前端连接，所述颈部舵机能够带动头部整流罩左右摆动，从而使两个摄像头舱左右摆动，拍摄的范围更大；

所述主体整流罩中央放置核心水密舱；主体整流罩两侧各对称放置一个双螺旋桨推进器，在主体整流罩整流作用下提供推力；所述主体整流罩后端通过一级尾部舵机连接一级尾鳍，同时一级尾鳍通过二级尾部舵机连接二级尾鳍；所述一级尾鳍和二级尾鳍分别在一级尾部舵机和二级尾部舵机的带动下做摆动，给水下航行器提供推力同时控制水下航行器的方向；

所述抽吸水舱包括刚性外舱、双向抽水泵和柔性水舱；所述刚性外舱设置在抽吸水舱的外围，保持体积不变；所述双向抽水泵包括抽水泵与放水泵，抽水泵与放水泵都分别通过导管与外部导通，并在两个导管中设置单向阀确保导管单向流通；所述内部柔性水舱在刚性外舱内部，所述抽水泵能将外部的水抽进内部柔性水舱，所述放水泵能将内部柔性水舱中的水放出到外部；通过改变内部柔性水舱内部的水量，调节水下航行器头部姿态；