一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼的制作方法
【專利摘要】本發明涉及水下滑翔機機翼調節技術領域,尤其涉及一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼。其包括機翼,所述機翼上連接有調節機構,所述調節機構包括固定支架、聯動部分和油路控制部分,所述聯動部分和油路控制部分均安裝在所述固定支架上,所述機翼與所述聯動部分相連,所述油路控制部分與所述聯動部分相互配合,形成通過油路控制部分控制可調節角度的機翼。本發明能夠改變機翼的升阻比,從而最大效率的提升滑翔機機翼浮力在水平方向上貢獻的分量,進而增加滑翔機的續航能力,大大提高了水下滑翔機的運動效率,即:提高了水下滑翔機的續航里程。
【專利說明】
一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼
技術領域
[0001]本發明涉及水下滑翔機機翼調節技術領域,尤其涉及一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼。
【背景技術】
[0002]目前國內外現有的傳統滑翔機大都采用固定機翼,S卩:機翼和機身間的角度相對固定;然而,滑翔機在下潛或上浮時,其運動時產生的升力主要作用在機翼上,而機翼的升阻比為又定值,因為在相同的深度情況下,當滑翔機從最高運動到最低或者從最低運動到最高處時,由于滑翔機的航向角相對固定,因此機翼的升阻比便固定,因此造成水下滑翔機的滑翔的距離為定值。因此,在不改變滑翔機機構或電池容量的情況下,滑翔機的水下滑翔距離為定值,水平滑翔距離無法增加。
[0003]現有技術:1、專利“201310217453.5”公布了一種增加水下滑翔機續航能力的被動可轉動機翼裝置,利用水下滑翔機做鋸齒形運動時,下潛狀態下由于水動力的影響,機翼向上旋轉達到一定角度后停止于機翼連接板的上凹槽處。上浮狀態下同樣由于水動力的影響,機翼向下旋轉一定角度后停止在機翼連接板的下凹槽處。該專利雖然能對滑翔機的續航有提升作用,但是作用并不明顯,原因如下:滑翔機在上浮運動或下潛運動時,滑翔機攻角是改變的,但是機翼的角度受水動力和凹槽的影響,只能處于極端位置,使得機翼的升阻比實質也是固定的,這對滑翔機提升續航能力是非常不利的。
[0004]2、專利“201310380249.5”公布了一種旋翼調節式水下滑翔機運動控制機構,直接利用旋翼調節滑翔機姿態,通過改變旋翼的角度,進而利用其升力在水平方向的分量改變滑翔機的轉彎半徑和運動方向。這種方法理論可行,但是實際應用中,滑翔機的下潛深度較深,使用電機控制角度,對電機本身的密封性要求特別高,對滑翔機的深水化作業非常不利。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是如何克服現有技術的不足,提供一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,用以改變機翼在水下的升阻比,從而提高水下滑翔機的續航里程。
[0006]本發明為實現上述目的采用的技術方案是:一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,包括機翼,所述機翼上連接有調節機構,所述調節機構包括固定支架、聯動部分和油路控制部分,所述聯動部分和油路控制部分均安裝在所述固定支架上,所述機翼與所述聯動部分相連,所述油路控制部分與所述聯動部分相互配合,形成通過油路控制部分控制可調節角度的機翼。
[0007]進一步,所述油路控制部分包括上油囊、閥體控制器和下油囊,所述上油囊和下游囊分別連接在所述閥體控制器的兩端,所述聯動部分包括調節支架、直角擺桿、聯動擺桿、聯動主軸、聯軸器和橫軸,聯動主軸通過軸承安裝在所述調節支架的下端,所述聯軸器的側面連接在所述聯動主軸的一端,所述聯軸器的兩端連接有橫軸,所述橫軸的上端與所述聯動擺桿上端相連,所述聯動擺桿的中部套接在所述聯動主軸上,所述直角擺桿的中部鉸接在所述調節支架的前端,并連接,所述直角擺桿的下端套接在所述聯動主軸上,位于所述聯動擺桿的后端,所述上油囊與所述直角擺桿的一端相連接,用以帶動直角擺桿的轉動。
[0008]進一步,所述上油囊的頂部設有擋板,擋板的下端固定有直角連桿,所述直角連桿的下端與所述直角擺桿的上端鉸接。
[0009]進一步,所述所述直角擺桿的下端鉸接有套管,所述套管套接在所述橫軸上,能夠前后滑動。
[0010]進一步,所述聯動擺桿的中部設有通孔,通過通孔套接在所述聯動主軸上,位于所述套管的前端,所述聯動擺桿的上端與所述聯軸器鉸接。
[0011]進一步,所述聯動擺桿包括兩個鉸接在一起的分支擺桿,其中一個分支擺桿的上端與所述聯軸器鉸接,另一個分支擺桿的中部設有通孔,通過通孔套接在所述聯動主軸上。
[0012]進一步,所述聯軸器與所述橫軸之間可相對轉動。
[0013]本發明的優點在于能夠改變機翼的升阻比,從而最大效率的提升滑翔機機翼浮力在水平方向上貢獻的分量,進而增加滑翔機的續航能力,大大提高了水下滑翔機的運動效率,即:提高了水下滑翔機的續航里程。
【附圖說明】
[0014]圖1本發明整體結構示意圖。
[0015]圖2本發明聯動部分結構示意圖。
[0016]圖3本發明聯動部分側視圖。
[0017]圖4本發明當電磁閥位于中間工位時油路控制部分結構示意圖。
[0018]圖5本發明當電磁閥位于左工位時油路控制部分結構示意圖。
[0019]圖6本發明當電磁閥位于右工位時油路控制部分結構示意圖。
[0020]圖7本發明水下滑翔機和機翼的前進攻角分別為α= 0°、β = 0°時的示意圖。
[0021 ]圖8本發明水下滑翔機和機翼的前進攻較分別為α〈0°、β〈0°時的示意圖。
[0022]圖9本發明水下滑翔機和機翼的前進攻較分別為α>0°、β>0°時的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示,一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,包括機翼I,所述機翼I上連接有調節機構,所述調節機構包括固定支架2、聯動部分3和油路控制部分4,所述聯動部分3和油路控制部分4均安裝在所述固定支架2上,所述油路控制部分4與所述聯動部分3相互配合,形成通過油路控制部分4控制可調節角度的機翼I。
[0024]所述油路控制部分4包括上油囊41、閥體控制器42和下油囊43,所述上油囊41和下游囊43分別連接在所述閥體控制器42的兩端;
[0025]所述閥體控制器42內部設有電磁閥421、高壓栗422和上油囊41和下油囊42的連接管路,如圖所示,當閥體控制器42中的電磁閥421位于中間工位時,上油囊41和下油囊43處于平衡狀態,兩者的行程固定,當閥體控制器42中的電磁閥421位于左工位時,下油囊43內的油經過閥體控制器42導向上油囊41,上油囊41的端部行程增加,下油囊43行程減少;當閥體控制器42中的電磁閥421位于右工位時,上油囊41內的油經過閥體控制器42導向下油囊43,上油囊41的行程減少,下油囊43的形成增減;
[0026]所述聯動部分3包括調節支架31、直角擺桿32、聯動擺桿33、聯動主軸34、聯軸器35和橫軸36,聯動主軸34通過軸承安裝在所述調節支架31的下端,所述聯軸器35的側面連接在所述聯動主軸34的一端,所述聯軸器35的兩端連接有橫軸36,所述聯動擺桿33的上端與所述聯軸器35鉸接,所述直角擺桿32的中部鉸接在所述調節支架31的前端,所述直角擺桿32的下端鉸接有套管321,所述套管321套接在所述橫軸36上,能夠前后滑動,所述聯動擺桿33包括兩個鉸接在一起的分支擺桿,其中一個分支擺桿的上端與所述聯軸器35鉸接,另一個分支擺桿的中部設有通孔,通過通孔套接在所述聯動主軸34上,位于所述套管321的前端,并與套管321連接,所述上油囊41的頂部設有擋板411,擋板411的下端固定有直角連桿412,所述直角連桿412的下端與所述直角擺桿32的上端鉸接,用以帶動直角擺桿412的轉動;
[0027]所述機翼I固定在所述橫軸36的端部。
[0028]所述聯軸器35與所述橫軸36之間可相對轉動。
[0029]本發明的工作原理是:當電磁閥421位于中間工位時,上油囊41和下油囊43平衡,行程固定,此時由于上油囊41頂部的擋板411位移為零,進而,直角擺桿32未被直角連桿412帶動,不能帶動套管321的移動,聯動擺桿33位置位置不變,機翼I被設定在水平位置,此時水下滑翔機設定前進攻角為α = 0°,機翼I前進攻角為β = 0°,水下滑翔機和機翼I姿態如圖7所示;
[0030]當需要水下滑翔機從懸浮靜止狀態向上浮運動狀態改變時,首先調節水下滑翔機內的浮力調節模塊,使浮力〉重力,滑翔機上浮,此時滑翔機前進攻角α和機翼I前進攻角β相同(該角度較大,根據水下滑翔機的機械結構不同而不同,大致在15° — 45°之間);若此角度較大(一般認為α>20°),此時水下滑翔機上浮浮力較大,浮力在水平方向上為水下滑翔機前進提供的動力較少,則水下滑翔機的有效續航較小。
[0031]若調節機翼I前進攻角β,使之在合適的角度(一般β〈10°),則可以有效利用滑翔機的浮力,并盡可能增加浮力在水平方向上為滑翔機前進提供的動力。
[0032]當電磁閥421位于左工位時,由于上油囊41的行程增加,遂頂部擋板411向上位移,直角擺桿32被直角連桿412向上拉動,導致套管321后移帶動聯動擺桿33后移,進一步實現橫軸36在聯軸器35上的轉動,使橫軸36處于仰角狀態,根據現有的對水下滑翔機姿態調整最適角度進入工作狀態的技術水平,調整水下滑翔機的姿態為下潛狀態,前進攻角為α〈0°,實現機翼I的前進攻角β〈0°,α〈β,水下滑翔機和機翼I的姿態如圖8所示;
[0033]當需要水下滑翔機從懸浮靜止狀態向下潛運動狀態改變時,首先調節水下滑翔機浮力調節模塊,使浮力〈重力,水下滑翔機下潛,此時水下滑翔機前進攻角α和機翼I前進攻角β相同(該角度較大,根據滑翔機的機械結構不同而不同,大致在-15°—-45°之間);若此角度較大(一般認為α〈_20° ),此時水下滑翔機下潛重力較大,重力在水平方向上為水下滑翔機前進提供的動力較少,則水下滑翔機的有效續航較小。
[0034]若調節機翼I前進攻角β,使之在合適的角度(一般β>-10°),則可以有效利用水下滑翔機的重力,并盡可能增加重力在水平方向上為水下滑翔機前進提供的動力。
[0035]當電磁閥421位于右工位時,由于上油囊41的行程減少,少于上油囊41行程固定時的平衡狀態,遂頂部擋板411向下位移,直角擺桿32被直角連桿412向下拉動,導致套管321前移帶動聯動擺桿33前移,進一步實現橫軸36在聯軸器35上的轉動,使橫軸36處于俯角狀態,根據現有的對水下滑翔機姿態調整最適角度進入工作狀態的技術水平,調整水下滑翔機的姿態為上浮狀態,前進攻角α>0°,實現機翼I的前進攻角β>0°,α>β,水下滑翔機和機翼I的姿態如圖9所示。
[0036]上述實施例只是為了說明本發明的技術構思及特點,其目的是在于讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發明的內容并據以實施,并不能以此限制本發明的保護范圍。凡是根據本
【發明內容】
的實質所作出的等效的變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,包括機翼,其特征在于,所述機翼上連接有調節機構,所述調節機構包括固定支架、聯動部分和油路控制部分,所述聯動部分和油路控制部分均安裝在所述固定支架上,所述機翼與所述聯動部分相連,所述油路控制部分與所述聯動部分相互配合,形成通過油路控制部分控制可調節角度的機翼。2.根據權利要求1所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述油路控制部分包括上油囊、閥體控制器和下油囊,所述上油囊和下游囊分別連接在所述閥體控制器的兩端,所述聯動部分包括調節支架、直角擺桿、聯動擺桿、聯動主軸、聯軸器和橫軸,聯動主軸通過軸承安裝在所述調節支架的下端,所述聯軸器的側面連接在所述聯動主軸的一端,所述聯軸器的兩端連接有橫軸,所述橫軸的上端與所述聯動擺桿上端相連,所述聯動擺桿的中部套接在所述聯動主軸上,所述直角擺桿的中部鉸接在所述調節支架的前端,所述直角擺桿的下端套接在所述聯動主軸上,位于所述聯動擺桿的后端,并連接,所述上油囊與所述直角擺桿的一端相連接,用以帶動直角擺桿的轉動。3.根據權利要求2所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述上油囊的頂部設有擋板,擋板的下端固定有直角連桿,所述直角連桿的下端與所述直角擺桿的上端鉸接。4.根據權利要求3所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述所述直角擺桿的下端鉸接有套管,所述套管套接在所述橫軸上,能夠前后滑動。5.根據權利要求2所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述聯動擺桿的中部設有通孔,通過通孔套接在所述聯動主軸上,所述聯動擺桿的上端與所述聯軸器鉸接。6.根據權利要求2或5所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述聯動擺桿包括兩個鉸接在一起的分支擺桿,其中一個分支擺桿的上端與所述聯軸器鉸接,另一個分支擺桿的中部設有通孔,通過通孔套接在所述聯動主軸上。7.根據權利要求2所述的一種帶有非定常升阻比調節機構的水下滑翔機機翼,其特征在于:所述聯軸器與所述橫軸之間可相對轉動。
【文檔編號】B63G8/18GK105923131SQ201610326715
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月17日
【發明人】宋大雷, 郭亭亭, 韓雷, 王向東
【申請人】中國海洋大學