[实用新型]一种缓释减阻有鳞蒙皮结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及仿生技术领域，具体涉及一种减阻结构。

背景技术

鲨鱼是海洋中的游泳健将，其在水中的巡游速度约为5kph，在追捕猎物时可瞬时爆发到70kph。鲨鱼的高游速除了与其标准的流线型形体有关外，还与其特殊的微米级鳞片沟槽结构以及它体表分泌的粘液关系密切。一方面，鲨鱼只在需要高速机动时(比如捕食)才由鳞下表皮瞬时分泌出粘液，其他时间基本不会分泌粘液以避免浪费体能。是一种根据游速需要即时释放的机制；另一方面，鲨鱼鱼体粘液含有可轻微溶于水的粘性多糖类和纤维物质，溶于水时能有效衰减微湍流区边界层的振动，从而大大减少机动时的阻力，使其可以在短时间内达到一个相当高的瞬时加速度；再一方面，为了节省能量鲨鱼每次所分泌的粘液量通常很少，只在鳞片表面形成一层高分子薄膜，且该薄膜随消耗随补充，是一种缓慢释放的过程。鲨鱼表皮沟槽微形貌与粘液微缓释共同构成了“鲨鱼皮效应”，当前，模仿鲨鱼皮减阻机理、制造高逼真仿鲨鱼减阻结构已成为国内外研究的热点，在水下航行器特别是微小型水下航行器减阻领域具有重要应用价值。

目前在水下航行器仿生物减阻领域，主要是用仿形沟槽(如V形、U形、L形等)替代生物鳞片沟槽，用水溶性减阻剂(如聚丙烯酰胺和水性环氧树脂)替生物体粘液，并将后者直接合成或涂覆于前者表面而展开，减阻效率通常在15％以上。但该种仿生物减阻结构存在鳞片沟槽不逼真、减阻剂释放无法根据速度自动控制、减阻剂释放量大不易补充等问题，不仅减阻效率仍有待提高，而且使用维护成本相对较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种缓释减阻有鳞蒙皮结构，以解决上述技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种缓释减阻有鳞蒙皮结构，包括一有鳞蒙皮主体，所述有鳞蒙皮主体的上表面为有鳞面，其特征在于，所述有鳞蒙皮主体的下表面设有至少两条减阻剂输送通道，至少两个所述减阻剂输送通道相互联通，所述减阻剂输送通道内设有联通所述上表面与所述下表面的通孔；

还包括一缓释电液控制系统，所述缓释电液控制系统包括一速度继电器，所述速度继电器连接一控制模块，所述控制模块连接一液压泵的控制端；

还包括一用于存放减阻剂的储液罐，所述储液罐连接所述液压泵，所述液压泵通过输液管道连接所述减阻剂输送通道。

速度继电器用以检测转速信息，当转速信息达到一设定值时，速度继电器动作，触发控制模块控制所述液压泵工作，液压泵把存放在储液罐内的减阻剂抽到减阻剂输送通道内，减阻剂进而在压力的作用下经由通孔缓慢流到有鳞面外表面，在有鳞蒙皮主体表面形成自润滑膜，进一步实现减阻效能。

本实用新型的减阻结构应用到减阻领域，不仅具有高逼真生物鳞片沟槽形貌，而且还能模仿活体有鳞生物高速机动下的瞬时泌液机制，从而实现鳞片沟槽与自润滑粘液的高效耦合减阻效应。本实用新型应用到水下航行器等领域时，速度继电器的转速设定值为航行器在一定航速下所对应的动力转速。上述设计能够有效提高减阻剂利用效率、提高水下航行器的高速机动性、减少航行阻力并增大其航程。

至少两条所述减阻剂输送通道纵横交错的设置在所述有鳞蒙皮主体的下表面。优选所述有鳞蒙皮主体的下表面设有至少四条所述减阻剂输送通道，至少四条所述减阻剂输送通道中的至少两条减阻剂输送通道相互平行，与另外至少两条减阻剂输送通道交叉设置，在下表面形成纵横交错的减阻剂输送通道。

所述减阻剂输送通道内设有至少两个所述通孔，相互平行的所述减阻剂输送通道内的所述通孔前后交错排列，在所述有鳞蒙皮主体上形成通孔阵列。减阻剂流经减阻剂输送通道，通过通孔释放到上表面，通过上述设计后，减阻剂的释放面积大大增加，能在上表面上形成一层减阻剂，以便形成高逼真仿生物释放减阻剂的目的。

所述减阻剂输送通道的长度为4mm～6mm，宽度为4mm～6mm，深度为1mm～2mm，存在交叉的两个所述减阻剂输送通道的夹角为30°～60°。

所述通孔阵列的行间距为6mm～12mm，列间距为6mm～12mm，所述通孔阵列中的通孔的直径为0.6mm～1.0mm。优选直径为0.4mm～0.8mm。

所述有鳞蒙皮主体的厚度为3mm～5mm。上述各规格设计，可以使有鳞蒙皮主体在使用过程中，即具有一定强度，又不至于过重。