[实用新型]一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备

说明书

本实用新型公开了一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备，包括拖车载体、垂荡激励控制设备，所述拖车载体位于水槽轨道上部，所述拖车载体的上部设置有承载上部结构的铝板，所述铝板的上部设置有所述垂荡激励控制设备；所述拖车载体包括拖车框架、车轮、导正轮、支腿；所述垂荡激励控制设备包括伺服电机控制器、伺服电机、减速机、牵引线、槽轮和轴承座。本实用新型的有益效果是可以通过伺服电机控制器控制电机的转速和正反转周期，从而控制槽轮上所缠绕牵引线的收放情况，最终实现对水下滑翔机的垂荡运动的激励。

技术领域

本实用新型属于船舶与海洋工程领域领域，涉及一种水槽水池实验室试验设备，尤其是一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备。

背景技术

船舶与海洋工程结构物水动力性能试验主要依靠水池和水槽来进行。目前的水池和水槽试验设备可以满足传统船舶与海洋工程结构物的水动力试验要求，但是对于新出现的海洋航行器，尤其是波浪滑翔机，不能够满足其试验要求。因波浪滑翔机由水下和水面两部分组成，在对水下部分进行水动力性能试验时拖车设备无法提供母船对水下滑翔机的升沉力以及运动作用，不能模拟水面母船由于波浪的作用而产生的对水下滑翔机的提升作用情况；同时水槽试验也会因波浪滑翔机和水槽的尺度问题，而无法消除水面波浪以及水面母船对水下部分的试验干扰。在实际海况中，水面的波浪几乎不会对水下部分产生作用，因为水面母船与水下部分之间的距离已经大于水面波浪能够影响的距离。

目前，波浪滑翔机国内研究的人不多，也尚未发现同类试验设备。如果直接将整体模型进行试验，不能够消除波浪对水下部分的影响，而在实际海上工作时，水面波浪不会影响水下部分的运动性能。一些研究机构可能将水下部分安装固定在拖车上进行水下部分水翼的水动力性能分析，但是这样的话就将整体分成了两部分，不能够反应两者之间的相互作用。

所以目前需要一种新型试验设备来消除航行器在进行水槽试验时水面波浪对水下部分的影响，同时能够模拟水面母船对水下滑翔机的垂荡作用，进而能够更加准确、真实的对波浪滑翔机进行模拟实验，实现对滑翔机水下部分的水动力性能研究。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是，由于水越深水面波浪影响越小，所以要解决由于水池和波浪滑翔机尺度问题而造成的水面波浪对水下部分的影响，可以在不制造波浪的情况下进行试验；并且在实验室不能够解决尺度问题的情况下，用等效替代的方法模拟水面母船与水下部分的作用情况，进而研究波浪滑翔机的运动性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于研究波浪滑翔机运动性能的垂荡激励试验设备，包括拖车载体、垂荡激励控制设备，所述拖车载体位于水槽轨道上部，所述拖车载体的上部设置有承载上部结构的铝板，所述铝板的上部设置有所述垂荡激励控制设备；

所述拖车载体包括拖车框架、车轮、导正轮、支腿，所述拖车框架包括拖车框架纵骨和拖车框架横梁，所述拖车框架的两侧的下部设置有四个所述支腿，所述支腿靠近水槽壁的一侧均通过导正轮架安装有所述导正轮，所述拖车框架的两侧下部位于所述水槽壁的正上方设置有两排共四个所述车轮；

所述垂荡激励控制设备包括伺服电机控制器、伺服电机、减速机、牵引线、槽轮和轴承座，所述伺服电机的信号输入线与所述伺服电机控制器的信号输出线相连，所述伺服电机的输出轴与所述减速机的输入端相连，所述减速机的输出轴通过联轴器与轴相连，并且所述伺服电机的输出轴、所述减速机的输入输出轴与所述轴的轴心在同一条直线上，所述轴通过两个所述轴承座设置于所述铝板上，所述槽轮安装于所述轴上，位置为所述两个轴承座的中点处，牵引孔设置于所述槽轮的切线方向，用于通过连接下部设备的所述牵引线，所述牵引线绕于所述槽轮的槽中，所述伺服电机控制器设置于所述铝板上相对于所述伺服电机的另一侧。

进一步地，所述拖车框架的长度至少与所述水槽两侧外壁的距离相同。

进一步地，所述拖车框架纵骨至少有两根，所述拖车框架横梁有若干根。