[发明专利]一种内置载荷水下径向释放装置

说明书

本发明一种内置载荷水下径向释放装置，属于水下滑翔机释放载荷领域；包括框架结构、开门机构和释放机构，框架结构作为NACA翼型展向的一段；开门机构包括固定舱门、活动舱门、铰接机构、旋转电机；活动舱门通过铰接机构与固定舱门铰接；通过旋转电机控制活动舱门的开合；释放机构包括控制系统、电磁铁和固定卡环；多个电磁铁固定于活动舱门上；固定卡环的外环面沉孔内放置电磁铁，多个固定卡环沿载荷的轴向均布于载荷的外周面，电磁铁与沉孔一一对应设置且能相互吸附；控制系统用于控制电磁铁的通断电；当所述霍尔传感器感应到感应片，控制系统判断活动舱门打开到指定位置，同时控制电磁铁通电、消磁，即电磁铁与固定卡环的吸附力消失，载荷被释放。

技术领域

本发明属于水下滑翔机释放载荷领域，具体涉及一种内置载荷水下径向释放装置。

背景技术

海洋是人类赖以生存和发展的空间，是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地，关系到人类的生存和发展。由于人类的肆意开发资源，一些资源面临短缺的问题，因此，越来越多的国家开始把关注的焦点转向蕴含丰富能源和资源的海洋空间。目前各国都在积极开展海底和水生生物矿产资源调查的海洋调查，由于海洋环境较恶劣，因此，自主式无人探索设备是进行海洋调查所必需的。

水下滑翔机是一种新型的水下机器人，它通过调节自身浮力完成水下滑翔，具有滑翔距离远、功耗低等优点，利用这些优点，滑翔机可以搭载探测设备到指定区域进行投放，进行定点信息采集，完成任务之后再进行回收。由于海洋环境的复杂多样性，干扰因素较多，且为了不影响滑翔机的滑翔姿态，需要一种稳定可靠的内置载荷水下释放装置。然而，目前的内置载荷水下释放装置不能满足释放的可靠性和稳定性，多采用外挂形式的载荷搭载释放方式，此种方式若直接应用于滑翔机，会显著影响滑翔机的滑翔性能。

经文献检索，发表日期为2019年1月、名称为《水下自治平台载荷释放与升沉运动组合控制》的论文，其中第三章34-36页内容，提出了一种基于液压系统控制的可分离式载荷的推出机构，该机构主要由滑杆，上、下滑块(竖直滑轨上)，钢缆与滑轮，推杆，滑块(滑槽内)，滑槽等部分组成，若滑槽连接的为AUV等需要与水下自治平台主体分离的载荷，则使用爆炸螺栓或电化学腐蚀的方式实现滑槽与载荷的连接与分离。推出机构搭载载荷从与平台基本相同的高度进行垂直释放，载荷在释放之后由于水流扰动可能会与平台发生碰撞，而且，载荷与主体的分离方式不够安全可靠。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种内置载荷水下径向释放装置，将水下滑翔机机翼的一部分作为释放装置的框架，并在其上设置开门机构和驱动机构，通过开门机构控制框架结构的活动舱门打开，然后由释放机构实现载荷的径向释放。

本发明的技术方案是：一种内置载荷水下径向释放装置，其特征在于：包括框架结构、开门机构和释放机构，所述框架结构作为NACA翼型展向的一段；

所述框架结构包括相对平行设置的两个面板，并通过沿面板边缘设置的多个加强筋连接为一体结构；两个所述面板垂直于NACA翼型的展向，其外端面均与滑翔机主体固定连接；

所述开门机构包括舱门、铰接机构、旋转电机、霍尔传感器、传感器安装架和感应片；所述舱门位于框架结构的两个面板之间，作为载荷的释放出口，包括固定舱门和活动舱门，所述固定舱门固定于第一面板的内端面的外缘处，活动舱门通过铰接机构与固定舱门铰接；所述旋转电机固定于第一面板的外端面，其输出轴通过传动机构与铰接机构的铰接轴连接，通过驱动铰接轴旋转实现活动舱门的开合；所述霍尔传感器通过传感器安装架固定于固定舱门外侧壁，所述感应片固定于铰接机构上；