[实用新型]一种带有马格努斯转子的水下滑翔机

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种用于海洋环境监测的水下滑翔机，属于水下机器人领域。 

背景技术

水下滑翔机是将浮标技术与水下机器人技术结合而成的一种新概念水下航行器，主要用于海洋环境的监测和测量。水下滑翔机可以实现指令接收和数据的实时传输，与当前浮标技术相比,具有作业时间长、航行距离大、作业费用低和对母船的依靠性小等优点。将水下滑翔机用于海洋环境监测与测量,将有助于提高海洋环境观测的时间和空间密度,提高人类监测海洋环境的能力。

目前，水下滑翔机通过吸入或排出外部液体，来改变重心相对浮心的位置，实现姿态的调节和控制。但是这种设计存在溶液需求量大，机体体积大，下潜深度受限等缺点，不利于滑翔机的水下作业。

本实用新型正是为解决上述问题而设计的，目的在于设计一种带有马格努斯转子的水下滑翔机，使得滑翔机姿态调整更加灵活，提高滑翔机对水下环境的适应能力，增大滑翔机的工作范围。

实用新型内容

本实用新型设计了一种带有马格努斯转子的水下滑翔机。马格努斯转子是基于马格努斯效应设计的旋转圆柱体，当转子的旋转角速度矢量与来流速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和来流速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个作用力，利用该作用力可以实现水下滑翔机的俯仰以及滑行姿态的灵活变化。本实用新型专利的目的在于为水下滑翔机提供一种新的姿态调整方案，提高滑翔机对水下环境的适应能力，增大滑翔机的工作范围。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种带有马格努斯转子的水下滑翔机，包括传感器、壳体、电机、马格努斯转子、控制器、水翼和无线电接收装置，其特征之一是电机、无线电接收装置与控制器通过线路连接；其特征之二是壳体首部内安装有传感器；其特征之三是壳体尾部内安装有无线电接收装置；其特征之四是壳体首尾各有两个水平对称安装的马格努斯转子；其特征之五是水翼与壳体存在一定的夹角。

本实用新型的工作原理是：充分利用了马格努斯效应，即在流体中旋转的圆柱会带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。根据伯努利定理，流体速度增加将导致压强减小，流体速度减小将导致压强增加，这样就导致旋转物体在流速变化两侧形成压力差，并产生力的作用，并且力的作用方向与旋转角速度矢量和来流速度矢量组成的平面相垂直。充分利用四个分布在滑翔机首尾以及两侧的马格努斯转子，通过调节转子的转速和方向改变滑翔机的受力和航行姿态，从而实现滑翔机在水下的长距离滑行。

本实用新型设计了一种带有马格努斯转子的水下滑翔机，使得滑翔机姿态调整更加灵活，提高滑翔机对水下环境的适应能力，增大滑翔机的工作范围。

附图说明

图1是本实用新型一种带有马格努斯转子的水下滑翔机内部结构示意图；

图2是本实用新型俯视图；

图3是本实用新型侧视图；

图中：1、传感器  2、壳体   3、电机   4、马格努斯转子  5、控制器  6、水翼

7、无线电接收装置。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种带有马格努斯转子的水下滑翔机，包括传感器1、壳体2、电机3、马格努斯转子4、控制器5、水翼6和无线电接收装置7，其特征之一是电机3、无线电接收装置7与控制器5通过线路连接；其特征之二是壳体2首部内安装有传感器1；其特征之三是壳体2尾部内安装有无线电接收装置7；其特征之四是其特征之四是壳体2首尾各有两个水平对称安装的马格努斯转子4；其特征之五是水翼6与壳体2存在一定的夹角。