[发明专利]一种仿生潜艇

说明书

本发明涉及一种仿生潜艇，包括艇身，所述艇身前端设有仿旗鱼剑状上颌的艇艏，所述艇身后端设有仿旗鱼鱼尾的艇尾，所述艇身中部左、右两侧设有仿座头鲸凹凸状胸鳍的减摇鳍。该仿生潜艇有利于降低潜艇航行受到的阻力，提高潜艇的适航性。

技术领域

本发明涉及潜艇设计制造技术领域，特别涉及一种仿生潜艇。

背景技术

在现有技术中，大部分将鱼类通过仿生学与工程相结合，主要是以鱼尾结构为主，如专利201610265514.0、201210578963.0、201710333680.2，都是通过模仿金枪鱼的复杂游动过程，实现传动效率高且噪音低的尾鳍推动模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生潜艇，该仿生潜艇有利于降低潜艇航行受到的阻力，提高潜艇的适航性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种仿生潜艇，包括艇身，所述艇身前端设有仿旗鱼剑状上颌的艇艏，所述艇身后端设有仿旗鱼鱼尾的艇尾，所述艇身中部左、右两侧设有仿座头鲸凹凸状胸鳍的减摇鳍。

进一步地，所述艇艏长度为艇身长度的一半，所述艇艏为圆锥形结构且其后端部与艇身之间以较小的曲率过渡连接。

进一步地，所述艇艏为多段可伸缩式结构，以当潜艇在水面航行时将艇艏收合为最小结构。

进一步地，所述减摇鳍主体为椭圆形结构，所述椭圆形结构的外缘具有按正弦曲线起伏变化的外凸结构。

进一步地，所述外凸结构按最小正周期为12π的正弦曲线制造，所述正弦曲线的幅值为所述椭圆形结构长半轴长度的1/5。

进一步地，设于艇身左、右两侧的减摇鳍可以不同频率分别转动。

进一步地，所述艇身后端与一尾柄一端连接，所述尾柄另一端连接所述艇尾，所述艇尾竖向设置，即与水平面垂直，所述艇尾以其与尾柄的连接轴为中心轴左右摆动，左右摆动的角度范围为-60~60°。

进一步地，所述艇尾由伺服电机驱动，所述伺服电机经中间传动机构驱动所述艇尾的左右摆动。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：基于仿生学原理，设计了一种结合仿旗鱼上颌的艇艏、仿座头鲸胸鳍的减摇鳍以及仿旗鱼鱼尾的艇尾的仿生潜艇，该仿生潜艇通过将旗鱼剑状上颌运用到潜艇中，使潜艇在航行的过程中能降低阻力，提高其航行速度，同时以座头鲸带有凹凸结构的鳍状肢为仿生原型，将其运用到潜艇的减摇鳍上，使减摇鳍能产生更大的升力，提升其在恶劣环境下的适航性，而潜艇模仿旗鱼尾部的艇尾结构，可以在实现较高传动效率的同时减小噪音，提高潜艇的隐蔽性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构俯视示意图。

图2是本发明实施例的结构前视示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，本发明提供一种仿生潜艇，包括艇身2，艇身2前端设有仿旗鱼剑状上颌的艇艏1，艇身2后端设有仿旗鱼鱼尾的艇尾3，艇身2中部左、右两侧设有仿座头鲸凹凸状胸鳍的减摇鳍4。

在本实施例中，艇艏1为仿旗鱼上颌结构。旗鱼是短距离内游泳速度最快的鱼类，它的一个标志性特征就是拥有一个剑状上颌，而就是该剑状上颌将水很快地向两旁分开，使其所受水的阻力减小。因此，艇艏1长度为艇身2长度的一半，艇艏1为圆锥形结构且其后端部与艇身2之间以较小的曲率过渡连接。艇艏1为多段可伸缩式结构（本实施例中为五段），以当潜艇在水面航行时将艇艏1收合为最小结构，并可以收入艇内。艇艏材料采用钛合金。