[发明专利]鲽型水下滑翔机

说明书

技术领域

本发明涉及水下滑翔机技术领域，具体是一种鲽型水下滑翔机。

背景技术

水下滑翔机(Underwater Glider)是一种新型自治水下运载器(Autonomous Underwater Vehicle：AUV)。采用浮力驱动方式，在水下完成锯齿状或螺旋回转轨迹航行，具备能耗低、效率高、续航力大(可达数千公里)、造价低、维护费用低等优势，被广泛应用于长时间、大范围的海洋调查。另外，由于无推进器等动力机构，滑翔机航行噪声极低，在军事上应用价值很大。

目前，国际上有四中成熟型号的水下滑翔机，分别是：斯克利普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography：SIO)研制的Spray Glider，华盛顿大学(University of Washington：UW)研制的Sea Glider，韦伯研究集团(Webb Research Corp)研制的Slocum Electric Glider以及Slocum Thermal Glider。Spray Glider采用细长的低阻力的流线型外壳，天线内置于飞翼中，以进一步减小阻力，最大下潜深度1500米。Sea61ider的设计目标是能在能广阔的海洋中航行数千公里，持续时间可达6个月，最大下潜深度为1000米，俯仰角度范围可以由10度到75度，天线安装于尾部长杆上，在浮出水面时，不需要辅助的浮力装置，天线就能高出水面，成功地获得GPS定位和通讯。Slocum型水下滑翔机分为电能驱动型(battery)和温差能驱动型(thermal)两类，这两类水下滑翔机在外型设计、姿态控制、导航通讯等方面相同，只是在滑翔机的驱动能源上存在差别。前者运用的是一个注射器形的囊泵结构，工作在200米深度，后者工作在1500米深度。电能驱动型Slocum长1.8米，它以大约0.5m／s的速度工作在200米深的海域。倾斜度通过移动电池包来控制，电池包同样设置在壳体的前段。Slocum有固定的翼，后掠式，以避免海草等的缠绕，展长1米，翼段为平板式。它还有一个垂直的尾舵。尾部装有GPS和通信天线。另外，日本和法国也都相继研制出了名为ALBAC和STERNE的水下滑翔机，可见水下滑翔机的发展之迅速。上述水下滑翔机无一例外为飞机或鱼雷外形，通过调节重力和重心延锯齿或螺旋轨迹滑行。滑行方向可通过调节机翼或尾舵实现。这种设计模式的优势在于前进方向阻力小，然而回转半径大、转动机构设计复杂、转向控制精度差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的回转半径大、转动机构设计复杂、转向控制精度差等问题，提供了一种鲽型水下滑翔机，通过四个对称分布的内置水袋调节净浮力和重心，实现稳定的水下滑行和原地改变滑行方向，能够原地改变滑行方向，功耗低、续航力大，并能同时搭载多种调查设备完成广阔海域的连续性海洋调查。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种鲽型水下滑翔机，用于搭载调查设备或传感器，包括导流罩和电子舱，所述电子舱设置于导流罩内部；

所述电子舱包括：耐压舱、重力及重心调节机构、控制系统以及锂电池组，其中，耐压舱内部分为中心区域、中环区域以及外环区域，所述锂电池组设置于中心区域，控制系统包括相互间无线连接的水面控制系统和水下控制系统，所述水下控制系统及调查设备的电子部分均匀布置在中环区域，所述重力及重心调节机构包括4个相同结构的水袋水泵组，所述4个水袋水泵组对称分布于外环区域。

所述导流罩整体为仿鲽鱼外形设计，其外表面设有防腐防磨损涂层。

所述导流罩前后最长处长度为100cm，左右最宽处宽度为75cm，上下最高处高度为30cm。

所述耐压舱整体为圆柱形筒体，包括筒壁以及与筒壁之间通过O型圈密封连接的上舱盖和下舱盖，所述上舱盖和下舱盖上均设有用于密封的O型圈开槽以及用于电子舱内外电连接的水密接插件；所述下舱盖上设有4个进出水口以及漏水检测电路，所述4个进出水口给分别与4个水袋水泵组中的4台水泵相连接。

所述筒壁以及上、下舱盖采用铝合金或钛合金材料。

所述圆柱形筒体的外径为70cm，高度为15cm；所述上、下舱盖的直径为70cm。

所述进出水口的直径为0.5cm。

所述每一个水袋水泵组中，水泵采用蠕动式水泵，水袋采用软塑料水袋，水泵的一端与水袋间由导管相连，水泵的另一端与进出水口相连接。