[实用新型]潜航器及基于直线传动的潜航器尾舵调节机构

说明书

本实用新型公开了一种潜航器及基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，尾舵调节结构包括潜航器尾部壳体、第一卡盘、第二卡盘、直线磁力耦合电机和尾舵装配组件，第一卡盘和第二卡盘分别固定安装在潜航器尾部壳体的卡槽内，直线磁力耦合电机的尾部与第一卡盘铰支连接，直线磁力耦合电机的伸缩头部与尾舵装配组件中的一侧翼板铰支连接，尾舵装配组件与第二卡盘铰支连接。本实用新型利用轴向磁力耦合和铰支连杆的方式，实现了尾舵绕旋转中心的旋转摆动，实现了水下潜航器姿态的垂直俯仰或水平航向的快速调节，具有机动速度快、功耗低、摆动扭矩大和可靠性高等特点。

技术领域

本实用新型涉及自治式水下潜航器技术领域，特别是涉及一种潜航器及基于直线传动的潜航器尾舵调节机构。

背景技术

随着海洋的开发越来越频繁和深入，水下潜航器的应用越来越广泛，种类越来越多。水下潜航器的航行要求其必须具有高度的自主性，能够根据设定的目标进行姿态调节和快速机动，由于水下潜航器的外形设计通常考虑到水流的减阻效应，其壳体常常设计成低阻流线型的回转体外形，因此，尾翼对于增加水下潜航器在水流下的平衡稳定性、改变其在水下的姿态起着重要的作用。

目前水下潜航器姿态的改变通常有两种方式：第一种是通过改变潜航器的重心位置，实现对潜航器的俯仰姿态调节，该方式常用于航行速度较慢的水下滑翔机（AUG）中，具有低功耗、低噪声和易操作等特点；第二种通过改变尾舵的偏摆角，实现对潜航器的俯仰和航向姿态的调节，该方式常用于带有推进器快速航行的AUV中，具有稳定性高、转向调节精度高等特点。

对于通过改变尾舵偏摆角来改变潜航器姿态的方式，目前常用的方法是利用旋转电机，通过动密封或盘式旋转磁力耦合直接驱动尾舵板绕转轴转动来改变尾舵板的偏摆角，并借助于相对水流的流体动力作用，改变尾部的作用力大小，使其绕潜航器的浮心上下旋转或左右摆动，以实现对潜航器姿态的调节。

现有技术采用旋转直流电机直接驱动，如果采用动密封驱动的方式，由于电机输出轴与径向密封圈之间存在有较大的径向挤压摩擦力，会导致电机的功耗较高，摩擦产生的噪音较大，且该动密封方式随着下潜深度的增加和密封圈长时间的应用老化、腐蚀，存在电机渗漏的危险；如果采用盘式旋转磁力耦合的方式，由于两耦合磁转子间的隔离面是个回转体曲面，使得耦合扭矩较小，且随着下潜深度的增加，隔离曲面板的厚度也相应的设计加厚，导致磁力耦合传动的扭矩大大降低，在潜航器高速运动下，该扭矩不足以驱动尾舵板克服相对水流的流体动力作用而摆动。

发明内容

基于此，本实用新型提供一种潜航器及基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，以解决旋转磁力耦合传动扭矩不足的技术问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，包括潜航器尾部壳体、第一卡盘、第二卡盘、直线磁力耦合电机和尾舵装配组件，所述第一卡盘和所述第二卡盘分别固定安装在所述潜航器尾部壳体的卡槽内，所述直线磁力耦合电机的尾部与所述第一卡盘铰支连接，所述直线磁力耦合电机的伸缩头部与尾舵装配组件中的一侧翼板铰支连接，所述尾舵装配组件与所述第二卡盘铰支连接。

如上所述的基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，所述尾舵装配组件包括第一翼板和第二翼板，所述直线磁力耦合电机通过伸缩杆轴向移动带动所述第一翼板和第二翼板摆动。

如上所述的基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，所述直线磁力耦合电机通过伸缩杆轴向移动带动所述第一翼板和第二翼板在第一方向摆动，所述潜航器绕其轴线所在方向旋转，所述直线磁力耦合电机通过伸缩杆轴向移动带动所述第一翼板和第二翼板在第二方向摆动。

如上所述的基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，所述第一方向与第二方向垂直。

如上所述的基于直线传动的潜航器尾舵调节机构，所述尾舵装配组件包括第三翼板和第四翼板，所述第一翼板与第二翼板相对设置，所述第三翼板与第四翼板相对设置。