[实用新型]一种用于单旋翼涵道水下无人航行器的姿态调整系统

说明书

本实用新型公开了一种用于单旋翼涵道水下无人航行器的姿态调整系统，所述姿态调整系统包括：圆环形自稳舵系导流扇、X舵和直舵。本实用新型应用于涵道式水下无人航行器上，结合涵道螺旋桨作为主要的动力系统，使涵道式水下无人航行器能够像多旋翼水下无人航行器一样垂直升降，又能像鱼雷一样水平航行，而且具有良好的悬停性能，因而兼具多种水下无人航行器的优点。同时，利用该水下无人航行器回转半径为零、快速浮升的特点，可广泛应用于狭小水域和浅水域的探测作业，弥补了现有大型水下航行器机动性的不足的缺点。

技术领域

本实用新型涉及水下无人航行器技术领域，具体涉及一种用于单旋翼涵道水下无人航行器的姿态调整系统。

背景技术

目前现有的水下航行器多采用水平置滚转体设计，利用螺旋桨后置或中置水平推进的结构，采用舵进行转向，在低速航行条件下，方向控制效率较低，且裸露螺旋桨易产生空泡效应，噪音较大，具有体积较大，低速操控响应较慢，回转半径较大，航迹明显等难以克服的缺点。尤其是在狭小水域难以实现有效航行，浅水域方向舵易触碰。

在航空领域，目前水平内置涵道式飞行器具有极强的环境适应性能和操纵性优势。针对传统水下航行器的不足，结合涵道式飞行器控制的技术优势，依据涵道式无人机的结构与水下航行器内置螺旋桨结构具有较大的相似性。

目前，涵道飞行器技术已经有广泛应用。由于空气和水流相似的流体性能，可以借鉴已有的单旋翼涵道飞行器的设计思路及设计方案，进行创新设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于单旋翼涵道水下无人航行器的姿态调整系统，用以解决目前水下航行器在低速航行条件下方向控制效率较低、回转半径较大在狭小水域难以实现有效航行的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于单旋翼涵道水下无人航行器的姿态调整系统，所述姿态调整系统包括：圆环形自稳舵系导流扇、X舵和直舵，所述圆环形自稳舵系导流扇、所述X舵和所述直舵内置于水下无人航行器的涵道内动力源螺旋桨的下面，所述自稳舵系导流扇由若干固定导流叶片通过圆环形固定架形成，所述自稳舵系导流扇的中心套设在驱动动力源螺旋桨旋转的发动机的驱动轴上，所述X舵设置于自稳舵系导流扇和发动机下面并包括两片X舵导流片，两片X舵导流片分别通过两个X舵横杆横置于所述涵道中并分别通过两个X舵横杆带动自由倾斜旋转，所述直舵包括一片直舵导流片并设置于涵道的下部出口处，所述直舵导流片通过直舵横杆横置于涵道中并通过直舵横杆带动自由倾斜旋转。

进一步地，所述两个X舵横杆穿过涵道的外端分别通过传动连接件连接至垂直设置于涵道外侧的两个X舵拉杆的下端，两个X舵拉杆的上端分别连接至两个X舵舵机的伸缩轴上，两个X舵舵机均设置于涵道外侧上部。

进一步地，所述两个X舵横杆内端通过旋转轴承对接在一起。

进一步地，所述直舵横杆穿过涵道一侧的外端通过传动连接件连接至垂直设置于涵道外侧的直舵拉杆的下端，所述直舵拉杆的上端连接至直舵舵机的伸缩轴上，所述直舵舵机设置于涵道外侧上部。

进一步地，所述两个X舵舵机同时分别驱动所述两片X舵导流片向不同方向倾斜相同的角度。

进一步地，所述两片X舵导流片的最大倾角为15°。

进一步地，所述直舵导流片的最大倾角为23°。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型应用于涵道式水下无人航行器上，结合涵道螺旋桨作为主要的动力系统，使涵道式水下无人航行器能够像多旋翼水下无人航行器一样垂直升降，又能像鱼雷一样水平航行，而且具有良好的悬停性能，因而兼具多种水下无人航行器的优点。同时，利用该水下无人航行器回转半径为零、快速浮升的特点，可广泛应用于狭小水域和浅水域的探测作业，弥补了现有大型水下航行器机动性的不足的缺点。

附图说明