[发明专利]混合驱动型无人水下航行器

说明书

本发明的混合驱动型无人水下航行器涉及一种水下航行器，目的是为了克服现有无人水下航行器作业范围小、续航能力差以及控制困难问题，包括机体和控制系统；机体包括耐压舱、一对展翼、浮力调整机构、转动连接件、姿态调整机构和推进机构；耐压舱为前端和后端均密封的筒状舱体；浮力调整机构位于耐压舱内的前段位置；姿态调整机构位于转动连接件的后方，推进机构固定于耐压舱的外部尾端，用于以设定的推进方向和速度推进混合驱动型无人水下航行器。

技术领域

本发明涉及一种水下航行器。

背景技术

目前我们对于水下环境监控使用的无人水下航行器主要有两种。

一种是使用电池作为主能源的水下自主航行器(AUV，Autonomous UnderwaterVehicle)，但是由于现阶段的电池技术没有太大提升，在航程这方面会导致作业范围在几百公里以内，最大不超过上千公里，作业时间也因此有限，通常在一小时到四十八小时之间。

另一种是水下滑翔机(AUG，Autonomous underwater glider)，这类无人水下航行器主要是依靠物体的重力和浮力的转化之间获得的动力作为前进驱动的动力，只需要很少的能量去驱动转化这个过程，航程可以轻松地超过了数千公里，水下滑翔机在水下航行的时间一般到数十天以上。

然而水下滑翔机做锯齿形上下浮动，这样导致航行的轨迹和水下航行器的定位控制十分困难，甚至于无法实现，而且航行的速度较慢。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有无人水下航行器作业范围小、续航能力差以及控制困难问题，提供了一种混合驱动型无人水下航行器。

本发明的混合驱动型无人水下航行器，包括机体和控制系统；

机体包括耐压舱、一对展翼、浮力调整机构、转动连接件、姿态调整机构和推进机构；

耐压舱为前端和后端均密封的筒状舱体；

一对展翼以耐压舱的长轴为对称轴成中心对称，固定于耐压舱的外侧壁；

浮力调整机构位于耐压舱内的前段位置；该浮力调整机构用于通过吸入或排出设定量的海水，进而增加或减少耐压舱的重量，使得混合驱动型无人水下航行器进入或浮出水面；

转动连接件包括转动连接轴，转动连接轴的一端插入浮力调节电机舱尾部；且转动连接轴通过轴承与浮力调节电机舱转动配合；

姿态调整机构位于转动连接件的后方，且该姿态调整机构包括姿态调节机构连接件、偏心配重装置、平衡调节电机舱、转向调节电机舱、平衡调节光轴、平衡调节电机、平衡调节丝杠和转向调节电机；且偏心配重装置的重心偏离于耐压舱的长轴；

姿态调节机构连接件、偏心配重装置、平衡调节电机舱和转向调节电机舱依次排列设置；且姿态调节机构连接件的一端与转动连接件固定，转向调节电机舱与耐压舱固定，从而令姿态调节机构连接件、偏心配重装置和平衡调节电机舱能够绕转动连接轴相对于浮力调整机构转动；

姿态调节机构连接件的另一端与平衡调节光轴的一端固定，平衡调节光轴的另一端穿过偏心配重装置后与平衡调节电机舱的第一端面固定；平衡调节电机舱的第一端面为朝向偏心配重装置的端面；

平衡调节电机固定于平衡调节电机舱内，该平衡调节电机的动力输出轴穿过平衡调节电机舱的第一端面；

平衡调节丝杠的一端与姿态调节机构连接件转动配合，另一端依次穿过偏心配重装置并通过螺母与偏心配重装置螺纹配合，最后与平衡调节电机的动力输出轴键连接；

当平衡调节电机的动力输出轴转动时，通过平衡调节丝杠带动偏心配重装置沿平衡调节光轴在的长度方向运动，从而改变混合驱动型无人水下航行器轴向上的重心位置；