[发明专利]一种前掠翼布局的翼身融合水下滑翔机

说明书

本发明一种前掠翼布局的翼身融合水下滑翔机，属于水下滑翔机领域；包括水下滑翔机机身与机翼，两侧机翼与机身为翼身融合式连接；所述机身为扁平状机身结构，其截面为翼型；所述机翼呈前掠翼布局式。本发明将翼身融合水下滑翔机的机翼设计为前掠翼布局，可以保障机翼与机身之间更好地连接，与相同翼面积的后掠翼布局相比，前掠翼布局的水下滑翔机升力更大，载重也有所增加，尤其在低速航行下，具有优良的操纵性能。

技术领域

本发明属于水下滑翔机领域，具体涉及一种前掠翼布局的翼身融合水下滑翔机。

背景技术

目前，世界各国都越来越重视海洋资源的价值，为了进一步让海洋资源得到更充分的开发与利用，各国科研人员开始致力于无人水下航行器技术的研究和应用。水下滑翔机(Autonomous Underwater Glider,AUG)作为一种新型无人水下航行器，其具有能耗小、续航力强、制造成本和维护费用低、可大量投放和重复使用等特点，可满足长航时、大范围海洋探索的需要，由于其诸多优势而受到世界各国的高度重视。

早期的水下滑翔机外形布局都是基于鱼雷回转体外形加后掠翼的设计，回转体航行器机身两侧装有翼尖向后的后掠翼，后掠翼滑翔机低速性能不好，易受到流体阻力的干扰，相较于后掠翼的结构特点，前掠翼减小了弯矩，延迟了失速时间，同时对于升力提升具有较好的效果，具有较好的低速机动能力，对于改善水下滑翔机低速、小攻角运动中的回转特性与操纵性具有一定效果。相对传统后掠翼布局的水下滑翔机，前掠翼布局式的翼身融合水下滑翔机，可以大大提高滑翔机在水下仰角状态下的机动性，提升其水下流体动力性能，相比较后掠翼布局式水下滑翔机使其更占优势，降低了水下滑翔机结构重量，改善水下滑翔机低速下的可控性及操纵性能，保证水下滑翔机不会受到更多水下阻力干扰影响的情况下还可以高效完成水下各项作业任务。

现有技术中有一种新型水下航行器，将前掠翼与后掠翼结合应用于回转体型水下航行器，很大程度上提升了航行器的升阻比，但该特性的提升是由于航行器中的前掠翼与后掠翼共同组成了菱形结构，其水动力性能的提高也是基于菱形结构对流场的影响所产生；同时，此种回转体型水下航行器与翼身融合水下滑翔机工作方式不同，前掠翼布局对于滑翔机性能的提升主要体现在对于回转机动性上。

目前仅有对于回转体型滑翔机翼型的研究，翼身融合式水下滑翔机相较于回转体型滑翔机具有更好的水动力性能，但是对于翼身融合水下滑翔机的相关技术依旧处于初期并未成熟，与前掠翼布局式的翼身融合水下滑翔机相关可参考文献几乎没有，因此本发明提出的前掠翼布局翼身融合水下滑翔机为提升翼身融合水下滑翔机回转与操纵性能具有一定意义。

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，本发明提出一种前掠翼布局的翼身融合水下滑翔机，将航空领域先进的前掠翼布局运用到水下的翼身融合水下滑翔机上；与后掠翼滑翔机相比，在保证其结构强度的情况下，前掠翼布局可以大大减小水下滑翔机在水下受到阻力的影响，追求更高升阻比的同时改善了水下滑翔机在低速下的可控性及操纵性能。

本发明的技术方案是：一种前掠翼布局的翼身融合水下滑翔机，其特征在于：包括水下滑翔机机身与机翼，两侧机翼与机身为翼身融合式连接；

所述机身为扁平状机身结构，其截面为翼型；

所述机翼呈前掠翼布局式。

本发明的进一步技术方案是：所述机身的截面形状采用NACA翼型。

本发明的进一步技术方案是：所述机翼的截面形状采用NACA翼型。

本发明的进一步技术方案是：所述机身与机翼之间平滑的融合在一起。

本发明的进一步技术方案是：所述机翼采用复合材料制成，布置不同纤维方向的铺层,使机翼的弯曲变形引起附加的负扭转变形,从而抵消由升力引起的前掠翼正扭转。

有益效果