[发明专利]一种具有能源补给系统的UUV及能源补给方法

说明书

一种具有能源补给系统的UUV及能源补给方法,涉及海洋能源领域,为了解决水面母船在水下拖曳搭载UUV的过程中螺旋桨持续受到阻力作用，增加了螺旋桨损坏的几率的问题。UUV艉部设置有主推进电机和螺旋桨；主推进电机的动力输出轴与螺旋桨的主轴同轴连接；主推进电机的动力输出轴与螺旋桨的主轴之间设有离合机构；处于搭载状态时，离合机构处于脱离状态，动力输出轴与主轴分离，通过螺旋桨带动发电机旋转工作，发电机通过充电控制电路为UUV内置电池充电；执行任务时，离合机构处于啮合状态，动力输出轴与主轴啮合，主推进电机驱动螺旋桨转动。本发明不仅减少了螺旋桨叶片在搭载过程中受到的水体冲击阻力，还能为自身补充所需电能。

技术领域

本发明涉及海洋能源领域。

背景技术

我国要提高海洋资源开发能力、建设成为海洋强国，对海洋技术、海洋装备的开发就显得尤为关键。深海作为亟待开发的宝地和高技术领域之一，同样也是极为重要，同时也是近几年国际上激烈竞争的焦点之一。UUV(underwater unmanned vehicle的简写，水下无人航行器)作为一种高技术手段在海洋开发和利用领域的重要性不亚于宇宙飞船和火箭在探索宇宙空间中的作用。

对于上述提及的UUV，由于其自身能源有限，通常采用水面母船拖曳搭载UUV至任务区域再进行布放并开始执行任务。由于UUV本身相对航速较低，当UUV在某一海域执行完任务后，通常需要回收至母船甲板上，由母船搭载至另一任务海域，再次执行布放-执行任务-回收的流程。海上布放回收UUV存在较大风险，且需要消耗较长的作业时间，因此在UUV使用过程中应尽量减少布放回收的环节。当UUV完成某一海域作业任务后，可在水下完成与母船拖曳系统的对接，由母船拖曳搭载UUV再航行至另一任务海域后，释放UUV并开始此海域作业任务，减少将UUV回收至母船甲板的作业环节。

而对于上述过程，UUV的艉部推进电机螺旋桨由于原有机械结构的设计，在不随推进电机转动工作时，螺旋桨是固连在推进电机上的，无法自由旋转，从而在水下拖曳平台搭载过程中产生较大的阻力。对于UUV而言，由于螺旋桨在拖曳过程中持续受到阻力作用，增加了螺旋桨在非工作状态时损坏的几率。

发明内容

本发明的目的是为了解决水面母船在水下拖曳搭载UUV的过程中螺旋桨持续受到阻力作用，增加了螺旋桨损坏的几率的问题，从而提供一种具有能源补给系统的UUV及能源补给方法。

本发明所述的一种具有能源补给系统的UUV，UUV1艉部设置有主推进电机101和螺旋桨102；

主推进电机101的动力输出轴109与螺旋桨102的主轴105同轴连接；

UUV1还包括离合机构103、发电机111和充电控制电路112；

主推进电机101的动力输出轴109与螺旋桨102的主轴105之间设有离合机构103；

UUV1处于搭载状态时，离合机构103处于脱离状态，动力输出轴109与主轴105分离，通过螺旋桨102带动发电机111旋转工作，发电机111通过充电控制电路112为UUV1内置电池充电；

UUV1执行任务时，离合机构103处于啮合状态，动力输出轴109与主轴105啮合，主推进电机101驱动螺旋桨102转动。

优选的是，离合机构103包括电磁铁104、弹簧106、齿轮型衔铁107、离合器108和发电机传动齿轮110；

离合器108包括相对设置的主动轴侧半离合器108-1和从动轴侧半离合器108-2；

主动轴侧半离合器108-1固定在动力输出轴109的端部，主轴105上依次设有电磁铁104、弹簧106、齿轮型衔铁107和从动轴侧半离合器108-2，从动轴侧半离合器108-2固定在主轴105的端部，齿轮型衔铁107的一端与从动轴侧半离合器108-2固定，齿轮型衔铁107的另一端通过弹簧106与电磁铁104连接；