[发明专利]一种高机动低阻力水下航行器

权利要求书

1.一种高机动低阻力水下航行器，包括从前向后依次相连的头部总成(1)、中部总成(2)和尾部总成(3)，其特征在于，所述的头部总成包括端盖(4)、前导流罩(5)、变构外壳(6)、头部外壳(7)、后支架(12)、齿轮轴(13)、转向电机齿轮(14)、角度传感器齿轮(15)、侧向推进器(16)、转向电机(23)、圆柱导轨(26)、前支架(31)；

所述前支架(31)与前导流罩(5)的尾部相连，前导流罩(5)顶部设有出水口，出水口上设有与所述导流罩(5)转动连接的端盖(4)，所述后支架(12)与头部外壳(7)的前部相连；

所述前支架(31)和后支架(12)通过圆柱导轨(26)固定连接，所述侧向推进器(16)与齿轮轴(13)固定连接，所述齿轮轴(13)与后支架(12)转动连接，并通过所述转向电机(23)驱动；所述变构外壳(6)与后支架(12)滑动连接，通过所述变构外壳(6)的移动，能够改变水下AUV喷水方向；所述齿轮轴(13)与转向电机齿轮(14)和角度传感器齿轮(15)分别啮合；所述变构外壳能够将侧向推进器(16)的喷水方向转化为沿着AUV艇体轴线方向，通过反作用力实现AUV的后退；

所述中部总成(2)包括俯仰调节装置(8)和浮力调节装置(9)，俯仰调节装置(8)通过一能够沿着AUV轴向方向移动的电池包来调节AUV重心的位置，达到改变AUV俯仰角的目的；浮力调节装置(9)通过液压系统改变外皮囊的体积，以改变AUV的浮力，实现对AUV上浮和下潜的控制；

所述尾部总成(3)包括十字尾舵(10)和尾部螺旋桨(11)，其中十字尾舵(10)能够改变AUV的航行姿态；尾部螺旋桨(11)布置在AUV尾部的最末端，为AUV提供推进力。

2.根据权利要求1所述的一种高机动低阻力水下航行器，其特征在于，所述的头部总成还包括丝杠螺母(17)、丝杠(18)、丝杠电机(19)、导轨法兰盘(27)、波纹管(28)；所述前支架(31)和后支架(12)之间设置有三根圆柱导轨(26)并均使用螺母与圆柱导轨的两端螺纹连接；所述变构外壳(6)端面上固定连接有三个导轨法兰盘(27)，导轨法兰盘(27)与圆柱导轨(26)滑动连接，所述变构外壳(6)能够沿着圆柱导轨前后滑动；所述丝杠电机(19)与后支架(12)固定连接，丝杠(18)的一端与丝杠电机(19)的输出轴连接，丝杠(18)另一端与前支架(31)转动连接，所述丝杠螺母(17)固定连接在变构外壳(6)的端面上，丝杠电机(19)通过丝杠(18)与丝杠螺母(17)转动配合，推动变构外壳(6)的开合；所述波纹管(28)的两端分别与导流罩上的出水口和变构外壳(6)上的导流管(29)相连，用于将水流向前喷出；所述导流罩(5)上通过合页(32)与端盖(4)转动连接，通过水流喷出时的推力自动打开。

3.根据权利要求1或2所述的一种高机动低阻力水下航行器，其特征在于，所述的头部总成还包括电机驱动盒(20)、角度传感器(24)和角度传感器支架(25)，角度传感器(24)与角度传感器支架(25)固连，所述电机驱动盒(20)、转向电机(23)、角度传感器支架(25)均与后支架(12)固连，所述角度传感器(24)的轴穿过后支架(12)与角度传感器齿轮(15)固接；转向电机(23)的输出轴穿过后支架(12)与转向电机齿轮(14)相连；齿轮轴(13)的齿轮端面上开有四个螺纹孔，用于将侧向推进器(16)固定在齿轮轴(13)上；齿轮轴(13)与后支架(12)转动连接，齿轮轴(13)为空心轴，侧向推进器(16)的驱动电源线从空心的齿轮轴穿过，侧向推进器能够绕着AUV的轴线转动，齿轮轴(13)的齿轮端面上设有与齿轮轴中部的空心相连通的开槽；电机驱动盒(20)内部装有侧向推进器(16)的电机驱动器，用于驱动侧向推进器转动。

4.根据权利要求3所述的一种高机动低阻力水下航行器，其特征在于，齿轮轴(13)与后支架(12)通过深沟球轴承(30)转动连接，深沟球轴承(30)的内圈分别由齿轮轴(13)的轴肩和轴承锁紧螺母(22)固定，外圈分别由后支架(12)和孔用挡圈(21)固定，限制侧向推进器(16)只能够绕着AUV的轴线转动。