[发明专利]一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器

说明书

本发明提供一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器，涉海洋移动观测平台领域。该一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器，包括船体、太阳能发电模块、卫星通讯模块、侧柔性鳍、腹柔性鳍、螺旋桨推进器、转向尾舵、刚性轴、弹性板、柔性橡胶，所述侧柔性鳍与腹柔性鳍内部均嵌有所述刚性轴，所述刚性轴周围焊接有所述弹性板。本发明制造成本低，工艺流程少，简化了波浪滑翔器的布放与回收流程，并大幅度提升了波浪滑翔器的机动性与快速性。

技术领域

本发明涉及海洋移动观测平台技术领域，具体为一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器。

背景技术

海洋具有丰富的波浪能源，将该能源转化为海洋移动观测平台的前向动力可以解决无人移动观测平台的能源瓶颈问题，进而满足海洋观测任务对观测平台长周期、大范围作业能力的要求。

当前，传统意义上的波浪滑翔器通常是双体结构，可将波浪的上下起伏转化为前进动力，工作原理是：在海浪的作用下水质点在水面具有上下运动的幅度，而随着水深的增加，水质点上下运动的幅度减小，这样一来，水面母船可通过柔性缆带动水下 6～8 米的牵引机做上下起伏，使安装于牵引机上的摆动翼板与水质点产生相对运动，进而产生前向推力，完成波浪能转换工作。因此，传统的双体结构波浪滑翔器主要存在以下三个方面的不足：1、双体结构波浪滑翔器的前进速度难以大幅度提升；2、由于采用双体结构，并在水面母船与水下牵引机之间加装 6～8 米的铠装缆，加大了波浪滑翔器的布放与回收的操作难度；3、由于采用双体结构，增加了波浪滑翔器的制造成本，增加了波浪滑翔器的制造工艺流程，造成了人力与物力的浪费。因此在波浪滑翔器国产化批量化的大趋势下，亟需一种制造成本低且设计简单的单体结构波浪滑翔器。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器，解决了现有波浪滑翔器速度慢、回收难以及生产成本高的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于柔性鳍的单体结构波浪滑翔器，包括船体、太阳能发电模块、卫星通讯模块、侧柔性鳍、腹柔性鳍、螺旋桨推进器、转向尾舵、刚性轴、弹性板、柔性橡胶；

所述船体采用流线型设计，具有较小的流体阻力，所述船体吃水深度大，吃水线基本接近所述船体上表面，所述船体重心靠下、浮心靠上，具有较大的扶正力矩，垂向稳定性较好，在所述船体上开有矩形槽，所述太阳能发电模块和所述卫星通讯模块通过螺栓紧固在所述船体的矩形槽内，所述太阳能发电模块与所述卫星通讯模块通过导线与水密接插件连接，所述卫星通讯模块的电能均由所述太阳能发电模块提供，所述太阳能发电模块用来提供波浪滑翔器的所需电能，所述卫星通讯模块用来提供波浪滑翔器的位置信息，所述螺旋桨推进器嵌在所述船体的凹槽内，并通过水密接插件与所述太阳能发电模块电性连接，所述转向尾舵通过转轴安装在所述船体的尾部，所述侧柔性鳍通过所述刚性轴固定在所述船体两侧，所述侧柔性鳍用于获得竖直方向的波浪能，所述刚性轴使所述侧柔性鳍相对于所述船体固定不动，所述腹柔性鳍通过所述刚性轴固定在所述船体下部，所述腹柔性鳍用于获取水平方向的波浪能，所述刚性轴使所述腹柔性鳍相对于所述船体固定不动，所述侧柔性鳍与腹柔性鳍内部均嵌有所述刚性轴，所述刚性轴周围焊接有所述弹性板，所述弹性板受力作用时会产生较大弯曲，外力撤除后能恢复原状，所述刚性轴与所述弹性板外覆所述柔性橡胶，能随所述弹性板一起摆动。

优选的，所述侧柔性鳍与腹柔性鳍的结构一致。

优选的，所述船体的内部且在所述太阳能发电模块的下方设置有蓄电池。

优选的，所述船体的下端中部等距离固定连接有所述腹柔性鳍，所述腹柔性鳍通过所述刚性轴和所述船体固定连接。

优选的，所述船体的上端两侧均固定连接有提手。

优选的，所述卫星通讯模块处于所述船体的上端中部。