[实用新型]自主式水下航行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海洋勘察用无缆式水下机器人，尤其涉及一种自主式水下航行器。

背景技术

自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)是一种无缆式水下机器人，自身携带传感器和能源，可以实现智能控制和自主导航，是一种先进的水下勘察设备，尤其适用于地质结构复杂的深水海域的海底工程勘察作业。

目前，现有技术的AUV均采用闭式结构设计，即AUV的外壳为密封承压舱结构。由于外壳完全密封，海水不会浸入舱体内部，简化了舱内布局设计。但经本申请发明人研究发现，现有技术这种闭式结构在实际使用中却存在如下技术缺陷：

1、由于闭式结构的密封承压舱需要承受巨大的舱内外压差，因此不仅外壳材料的选择有较大难度，而且外壳需要相当的厚度，显然，厚重的外壳极大地增加了闭式结构AUV的自重。实际使用中，AUV勘察作业前的配平操作是影响AUV航行性能的主要工作，以保证AUV在水中成悬浮状态，当AUV自重较大时，不仅配平难度增加，而且所增加的配平重物会进一步加大AUV的整体重量。

2、续航时间和航向控制是AUV性能的主要性能指标，能源和动力是影响该性能指标的主要因素。AUV在水下航行时，其本身携带的能源有限，当AUV自重较大时，需要配置的动力较大，能源消耗也大，因而现有闭式结构AUV的续航时间较短，航向控制迟缓。

3、此外，为了尽可能增加AUV的航行时间，需要最大限度地减小AUV外壳的阻力。但现有闭式结构的密封承压舱主要是从结构受力上考虑外壳的形状，改变AUV外壳形状来减小阻力的难度较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种自主式水下航行器，有效解决现有闭式结构自主式水下航行器自重大、配平难度大、续航时间短和航向控制迟缓等技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自主式水下航行器，包括框架梁、推进器和外壳，所述推进器与框架梁固接，所述外壳为分段不密封的开式结构，分段的外壳分别与所述框架梁固接。

进一步地，所述框架梁包括2个纵梁、5个横梁、5个龙骨和1个起吊架，所述2个纵梁平行设置，5个横梁分别与所述纵梁固接，构成矩形框结构，所述5个龙骨分别与所述纵梁固接并形成六个舱体，所述1个起吊架与所述纵梁固接并位于所述框架梁的中部。

进一步地，所述六个舱体为依次设置的前舱、前电子舱、中舱、后电子舱、后舱和动力舱，所述前舱中设置有抛缆机构，所述前电子舱中设置有承压封装的前玻璃电子舱，所述中舱中设置有承压封装的深水电池舱，所述后电子舱中设置有抛载机构、承压封装的后玻璃电子舱和集线舱，所述后舱中设置有承压封装的电池舱，所述抛缆机构、前玻璃电子舱、深水电池舱、后玻璃电子舱、集线舱和电池舱均固定在所述框架梁上。

进一步地，所述前电子舱中还设置有前传感器装置和无线装置，所述后电子舱中还设置有后传感器装置，所述起吊架设置在所述中舱，所述推进器设置在所述动力舱，所述前传感器装置、无线装置和后传感器装置均固定在所述框架梁上。

进一步地，所述外壳包括与所述六个舱体相对应的前舱外壳、前电子舱外壳、中舱外壳、后电子舱外壳、后舱外壳和动力舱外壳，所述前舱外壳为整体结构，所述前电子舱外壳、中舱外壳、后电子舱外壳、后舱外壳和动力舱外壳均采用上下扣盖形式与所述框架梁上的龙骨连接。

进一步地，所述六个舱体内分别设置有前舱浮力材料、前电子舱浮力材料、中舱浮力材料、后电子舱浮力材料、后舱浮力材料和动力舱浮力材料。

进一步地，所述抛载机构包括塑料连接件、抛载物定位销、铰座、抛载物连接杆、固定螺母和抛载重物，所述抛载物连接杆穿过抛载重物，下端通过固定螺母与抛载重物固接，上端与铰座连接，所述铰座通过抛载物定位销与塑料连接件连接，塑料连接件与接收抛载指令的声学释放器连接。

进一步地，所述抛缆机构包括步进电机、螺母传动机构、释放推力杆、棘爪、棘轮、抛缆连接杆、牵引吊环、浮子和锁紧螺母，所述步进电机与螺母传动机构传动连接，所述螺母传动机构与释放推力杆固接，所述释放推力杆的上端与棘轮接触，棘轮与棘爪啮合，棘爪锁住抛缆连接杆，抛缆连接杆通过锁紧螺母与浮子连接，回收缆绳的两端分别连接所述牵引吊环和浮子。

在上述技术方案基础上，所述推进器为提供直行和转向的矢量推进器。