[发明专利]一种基于电磁流动控制的水下滑翔机流动控制装置

说明书

本发明公开一种基于电磁流动控制的水下滑翔机流动控制装置，涉及主动流动控制技术领域，包括安装于水下滑翔机机翼处的电磁流动控制装置，所述电磁流动控制装置包括依次电连接的流场参数获取单元、控制单元和电磁流动控制作动器单元；所述电磁流动控制作动器单元包括安装于水下滑翔机机翼上表面的电磁激活板。本发明通过在水下滑翔机不同部位布置电磁流动控制装置器形成主动流动控制系统，实现水下滑翔机上不同部位的流动控制目标。

技术领域

本发明涉及主动流动控制技术领域，特别是涉及一种基于电磁流动控制的水下滑翔机流动控制装置。

背景技术

水下滑翔机(Underwater Glider，UG)是一种利用净浮力和姿态角调节获得推进力的新型水下航行器。相比于传统水下航行器，水下滑翔机具有航程远、持续工作能力强和经济性好等优点。水下滑翔机作为一种水下无人智能移动平台，在探索海洋资源、海洋科学考察和军事等领域有着广阔的应用前景和巨大的潜在价值。水下滑翔机按照外形可分为传统回转体式和翼身融合式两类。由于回转体壳体外形不能像水翼一样提供非常高的升力，所以传统回转体式滑翔机在加装高展弦比水翼下的最大升阻比也只能达到5左右。而翼身融合式水下滑翔机由于具有更大的水翼面积能显著提高升阻比。

水下滑翔机滑翔比是决定其航程和经济性的关键因素之一，而滑翔比主要取决于水下滑翔机的升阻比。因而，升阻比对滑翔机航程和经济性至关重要。目前，翼身融合水下滑翔机通过外形优化设计升阻比可达15～20，然而不管外形怎么优化，在航行过程中由于流动分离现象的存在，导致阻力系数增加和升力系数减小，限制其升阻比的进一步提升。而且，仅依靠外形优化来提升水下滑翔机的升阻比会使得滑翔机内部空间狭窄，削弱其探测能力或者工作时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电磁流动控制的水下滑翔机流动控制装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过在水下滑翔机不同部位布置电磁流动控制装置器形成主动流动控制系统，实现水下滑翔机上不同部位的流动控制目标。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于电磁流动控制的水下滑翔机流动控制装置，包括安装于水下滑翔机机翼处的电磁流动控制装置，所述电磁流动控制装置包括依次电连接的流场参数获取单元、控制单元和电磁流动控制作动器单元；所述电磁流动控制作动器单元包括安装于水下滑翔机机翼上表面的电磁激活板。

可选的，所述流场参数获取单元布置在水下滑翔机与电磁流动控制作动器单元相邻的位置；所述流场参数获取单元包括传感器，用于获取水下滑翔机上对应电磁流动控制作动器单元位置的流场参数并上传至控制单元。

可选的，所述控制单元包括信号接收单元、信号处理单元和策略库单元；所述信号接收单元用于接收各流场参数获取单元上传的流场参数并存储；信号处理单元调用信号接收单元存储的流场参数并处理，处理包括转码、计算等；策略库单元根据各控制数据输出电磁流动控制作动器单元的控制策略。

可选的，所述电磁激活板包括多个并列设置的电磁条，所述电磁条的磁极正负交替设置。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过在水下滑翔机不同部位布置电磁流动控制装置器形成主动流动控制系统，实现水下滑翔机上不同部位的流动控制目标；再通过控制系统实施多目标控制，使得飞行器上各部位电磁流动控制装置器协调工作并发挥最大效率，最终实现翼身融合水下滑翔机的流动控制，契合解决工程实际问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电磁激活板安装位置示意图；