[发明专利]一种波浪滑翔器缓冲结构

说明书

本发明涉及波浪滑翔器结构设计领域，公开了一种波浪滑翔器缓冲结构，包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，主支撑柱与水面艇体固定连接，主支撑柱内部设有上弹性件，上弹性件中间穿设有上导杆；推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，缓冲盒与主梁固定连接，缓冲盒的内部设有下弹性件，下弹性件的中间穿设有下导杆，上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。本发明本设计将缓冲结构巧妙地隐藏在水面艇体和水下推进器的结构当中，最大限度利用了波浪滑翔器自身的空间，缓冲行程大大增加，能够在不增加波浪滑翔器额外体积的情况下最大限度的实现缓冲吸能效果。

技术领域

本发明涉及波浪滑翔器结构设计领域，具体涉及一种波浪滑翔器缓冲结构。

背景技术

波浪滑翔器是一种以波浪能为动力的新型海上无人航行器。它可以执行长时间、高海况任务如海洋气象观测、海洋生物研究、海洋环境监测等。波浪滑翔器由水面艇体和水下滑翔推进器两部分组成，由柔性脐带缆连接。水面艇体牵引水下滑翔推进器上下垂直运动，水下滑翔推进器将垂直运动转换为水平运动拖动水面艇体前进。

在高海况下，水下滑翔推进器、水面艇体和脐带缆将承受极大的冲击力。虽然脐带缆具有一定弹性，可以吸收部分能量，但是在高海况下脐带缆的缓冲作用远远不够。另外每个海浪都会对水面艇体、水下推进器，脐带缆产生一次冲击，长时间的冲击会造成结构疲劳。因此在水面艇体、水下滑翔推进器、脐带缆之间增加缓冲装置可以有效降低结构受力，增加波浪滑翔器使用寿命和高海况生存能力。

一般而言缓冲装置的缓冲效果和体积尺寸有关，其他条件相同的情况下缓冲行程越大吸收能量效果越好，对应的缓冲装置体积也越大。然而波浪滑翔器体积较小，需要吸收的能量相对较大，大行程的缓冲装置会显著改变波浪滑翔器的外观性能，且波浪滑翔器所有结构部件基本都裸露在海水中，缓冲装置还需要考虑海水腐蚀、海生物附着、海洋垃圾缠绕等问题，这给缓冲设计带来一定难度。

发明内容

本发明意在提供一种波浪滑翔器缓冲结构，以在不增加波浪滑翔器额外体积的情况下最大限度地实现缓冲吸能效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种波浪滑翔器缓冲结构，包括水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，所述水面艇体缓冲单元包括主支撑柱，所述主支撑柱与水面艇体固定连接，所述主支撑柱内部设有上弹性件，所述上弹性件中间穿设有上导杆；所述推进器缓冲单元包括主梁和缓冲盒，所述缓冲盒与所述主梁固定连接，所述缓冲盒的内部设有下弹性件，所述下弹性件的中间穿设有下导杆，所述上导杆和下导杆分别与波浪滑翔器的脐带缆的两端连接。

本方案的原理及优点是：

1.本方案中主支撑柱与水面艇体连接，从而实现将水面艇体缓冲单元整体与水面艇体进行一体化的连接设计，这样能够避免水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元出现体积大的情况，从而在不增设波浪滑翔器的体积的情况下，能够最大限度的实现缓冲吸能效果，从而降低水面艇体、水下滑翔推进器的结构受力，延长波浪滑翔器的适用寿命和高海况生存能力。

2.本方案中将整个缓冲结构分成两个部分，即水面艇体缓冲单元和推进器缓冲单元，水面艇体缓冲单元主要通过将水面艇体、主支撑柱和脐带缆进行一体化的连接，而推进器缓冲单元主要通过将水下滑翔推进器、缓冲盒和脐带缆进行一体化连接，从而能够将水面艇体缓冲单元隐藏在水面艇体的结构中，以及将推进器缓冲单元隐藏在水下滑翔推进器的结构中，这样能够避免水面艇体缓冲单元以及推进器缓冲单元裸露在外，从而避免了海生物附着和海洋垃圾缠绕带来的缓冲装置失效等问题，进而能够减少波浪滑翔器在高海况下的损坏。

3.由于水面艇体一般由玻璃纤维或碳纤维制作，中间填充泡沫或设计为中空，本方案中设置的主支撑柱能够对水面艇体进行支撑，能够进一步承受海浪对波浪滑翔器表面的冲击。

4.本方案中在主支撑柱内设置的上弹性件以及在缓冲盒内设置的下弹性件用于缓冲吸能，能够缓解海浪对水面艇体和水下滑翔推进器的冲击力。