安裝的調節(jié)絲杠和平移導軌，調節(jié)絲杠與調節(jié)電機的轉軸連接，調節(jié)絲杠上安裝有調節(jié)盤，調節(jié)盤上安裝有偏心旋轉電機，偏心旋轉電機的輸出軸上安裝電池包作為重量調節(jié)塊，通過隨調節(jié)電機和偏心旋轉電機的控制，移動電池包的位置進而改變重心位置，從而實現(xiàn)對滑翔器的姿態(tài)調節(jié)；電池塊既是組成姿態(tài)調節(jié)裝置的一部分，又提供電能給所有需要供電的裝置；浮力調節(jié)系統(tǒng)，安裝于浮力調節(jié)艙3內，其包括油泵和油囊，油泵固定安裝在固定架上，油囊與油泵相連，通過油泵對油囊內油的抽放進而改變航行器的排水體積來調整航行器的浮力；導航與控制系統(tǒng)，固定安裝于器控制通信艙4內，用于接收與處理各傳感器和衛(wèi)星通訊天線的數(shù)據(jù)，通過向質心調節(jié)系統(tǒng)和浮力調節(jié)系統(tǒng)發(fā)出控制信號，控制本發(fā)明所提供的水面水下混合型航行探測器的工作狀態(tài)和航路，而通訊系統(tǒng)也固定安裝于控制通信艙4內，用于與導航衛(wèi)星或其他設備進行通訊；操舵系統(tǒng)包括舵機和艉舵，舵機固定安裝于艉艙內，艉舵安裝于舵機的舵軸上。
[0016]本發(fā)明中，水翼收放系統(tǒng)用于收放水翼7，當收起水翼7時，通過姿態(tài)控制系統(tǒng)和浮態(tài)控制系統(tǒng)調整本發(fā)明的重心、浮力和浮心的位置，使本發(fā)明轉換為水下滑翔器狀態(tài)，當展開水翼7時，通過姿態(tài)控制系統(tǒng)和浮力控制器調整本發(fā)明的重心、浮力和浮心的位置，使本發(fā)明轉換為波浪滑翔器狀態(tài)。
[0017]本發(fā)明的具體工作過程是:當水面水下航行器工作在波浪滑翔器模式(如圖1所示)時，航行器通過波浪力來驅動航行。此時通過浮力調節(jié)系統(tǒng)使航行器處于正浮力狀態(tài)漂浮在水面上，波浪力使航行器發(fā)生深沉與縱搖，在水流的作用下，水翼產生向前的推力，推動航行器前進。
[0018]當本發(fā)明所提供的水面水下混合型航行探測器工作在水下滑翔器模式(如圖2所示)時，本發(fā)明通過調整浮力來驅動航行。當本發(fā)明浮于水面上時，通過艏尾艙的水翼收放裝置8收起水翼，浮力調節(jié)系統(tǒng)工作，將油囊內的油排出，使航行器處于負浮力狀態(tài)，且姿態(tài)調節(jié)系統(tǒng)工作，使本發(fā)明的整體重心處于浮心的前方，本發(fā)明進入下潛狀態(tài)，水翼與水流作用產生向前的力，推動本發(fā)明向前下方運動；當本發(fā)明到達一定深度時，浮力調節(jié)系統(tǒng)工作，往油囊內充油，使航行器處于正浮力狀態(tài)，并通過姿態(tài)控制系統(tǒng)，使本發(fā)明的整體重心在浮心的后方，類似的，水翼與水流作用產生向前的力，本發(fā)明朝前上方運動。因此，本發(fā)明可以不斷重復這樣的下潛和上浮的運動，實現(xiàn)鋸齒形的運動軌跡。
[0019]本發(fā)明所提供的水面水下混合型航行探測器的航向通過尾舵驅動裝置帶動尾舵8偏轉來進行控制。而本發(fā)明在波浪滑翔器模式、水下滑翔器模式之間轉換主要依靠浮力調節(jié)系統(tǒng)、重心調節(jié)系統(tǒng)和水翼收放系統(tǒng)的工作。
[0020]水翼收起的具體方式為，電機18啟動，安裝于電機輸出軸上的齒輪14帶動齒條13向上滑動，齒條13帶動第三連桿12轉動，第三連桿12帶動第二連桿11轉動，將水翼7收起，當水翼7收起到航行器底部時，水翼7尾端的限位開關19首先受到航行器底部的觸發(fā)桿9的擠壓，繞旋轉軸發(fā)生旋轉，拉動繩子21，繼而拉動水翼內安裝的滑塊19，解除對水翼轉動角度的限制，繼而實現(xiàn)對水翼7的成功收起，當完全收起時，第二連桿11底端設置的限位粧15限制水翼7保持與第二連桿11平行。
[0021]水翼放出的具體方式為，電機18啟動，安裝于電機輸出軸上的齒輪14帶動齒條13向下滑動，齒條13帶動第三連桿12轉動，第三連桿12帶動第二連桿11轉動，將水翼7放出，在水流的作用下，水翼7向上偏轉，當?shù)诙B桿11底端設置的限位槽16轉動到水翼內安裝有的限位滑塊19所在的位置時，在彈簧20的作用下，限位滑塊19彈出，開始對水翼7的轉動角度進行限制。也即本發(fā)明的限位滑塊19或進入第二連桿11所設置的限位槽16中對第二連桿11的擺動角度進行限制，或不進入第二連桿11所設置的限位槽16中而不對第二連桿11的擺動角度進行限制，這取決于限位開關22的狀態(tài)。
【主權項】
1.一種水面水下混合型航行探測器，包括依次同軸線相連的艏艙、姿態(tài)控制艙、浮力調節(jié)艙、控制通信艙和艉艙，艏艙和艉艙與外界水域相通，浮力調節(jié)艙、姿態(tài)控制艙和控制通信艙是密封艙，艉艙內安裝操舵系統(tǒng)，操舵系統(tǒng)包括尾舵驅動裝置和可以轉動的尾舵，姿態(tài)控制艙內安裝姿態(tài)調節(jié)系統(tǒng)，控制通信艙內安裝有深度計、主控電路板、導航與通信組件和電子羅盤，所述浮力調節(jié)艙安裝浮力調節(jié)系統(tǒng)，浮力調節(jié)系統(tǒng)包括油泵和與油泵連接的油囊，其特征在于:在所述航行器中部下端的外表面上設置觸發(fā)桿，艏艙內設置有主體結構，主體結構上安裝有電機，電機的輸出軸上套裝有齒輪，主體結構上還安裝有固定架，固定架上固定安裝有第一連桿，第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸接，第二連桿的另一端設置有限位粧和限位槽并且通過水翼轉軸與水翼鉸接，第二連桿的中間位置上與第三連桿的一端鉸接，第三連桿的另一端與齒條鉸接，所述齒條安裝在主體結構上設置的滑槽中，且齒條與齒輪嚙合，所述水翼包括水翼主體、限位滑塊、繩子、彈簧和限位開關，限位滑塊活動安裝在所述水翼主體上設置的凹槽中且限位滑塊還與第二連桿接觸，所述繩子的一端與限位滑塊固定連接，所述繩子的另一端與限位開關固定連接，所述限位開關的另一端鉸接安裝在水翼尾端，所述彈簧安裝在水翼主體上設置的凹槽中并與限位滑塊相接觸。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種水面水下混合型航行探測器，包括同軸線依次相連的艏艙、浮力調節(jié)艙、姿態(tài)控制艙、控制通信艙和艉艙，其中艏艙和艉艙為非密封艙,與外部水域相通，浮力調節(jié)艙、姿態(tài)控制艙、控制通信艙為密封艙，艏艙內裝有水翼收放裝置；浮力調節(jié)艙安裝有浮力調節(jié)系統(tǒng)，通過油泵對油囊內油的充放來調節(jié)浮力；姿態(tài)控制艙內裝有姿態(tài)調整系統(tǒng)，通過電機移動重物滑塊的位置來改變重心位置，繼而改變航行器的姿態(tài)，控制通信艙內安裝有航行器控制與通信用的電子設備；艉艙內裝有操舵系統(tǒng)。本發(fā)明兼具水下滑翔器和波浪滑翔器的特點，增加了航行器的持續(xù)工作能力和應用范圍。
【IPC分類】B63G8-00
【公開號】CN104691728
【申請?zhí)枴緾N201510083755
【發(fā)明人】李曄, 盧旭, 胡合文, 孟德壯, 李一鳴, 陳鵬云, 姜言清, 王子豪
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月16日