[发明专利]一种有限域水下在轨航行综合试验用限位控速轮轨系统

说明书

本发明涉及一种有限域水下在轨航行综合试验用限位控速轮轨系统，水下运行轨道安装在有限域试验水坞的坞底，水下运行轨道上通过限位运动轮组限位连接支撑平台及航行器，保证航行器在水下运行轨道上实现三向限位运行；气动抱闸装置配置在水下运行轨道的初、尾端，通过对支撑平台上刹车片的约束，保证在轨航行器的初始运行状态和对在轨航行器行进中的制动控制。本发明能够运用于有限域水下在轨航行综合试验，通过I区、II区的气动抱闸装置能够实现调节水下在轨航行器的初始速度以及对在轨航行器行进中的制动控制，通过限位运动轮组和水下运行轨道的配合能够克服水下正浮力、侧倾力的影响，保证航行器水下在轨航行时的稳定运行状态。

技术领域

本发明涉及一种水下在轨航行综合试验领域，特别涉及一种有限域水下在轨航行综合试验用限位控速轮轨系统。

背景技术

航行器推进效率、运行姿态及振动噪声等综合性能的技术研究，均需在仿真环境进行试验的验证。为满足试验模型与实际航行器的各项性能相似性，启用大比例试验模型验证是关键的技术条件。

传统的水池试验，具有较好的稳定条件，能够满足多数性能的技术研究和定性分析；而基于对实际航行器各项性能指标研究验证精确度的提高，大比例航行器模型的综合试验难以在水池进行试验。天然海域是大比例航行器模型综合试验的可选试验场地，但其存在干扰因素较多，水文条件复杂，试验条件布置困难等问题。因此在有限水域开展大型航行器模型的综合性能验证试验，是当下可行的技术措施。

中国专利公开号CN111220354B中公开了一种水下拖曳试验装置，这种试验装置能够在拖曳水池中，模拟不同水深定位、不同运动速度、不同组合方式的拖带试验工况，对水下深潜器进行多种性能测试试验，包括提供水下航行稳定性试验、载荷敏感性试验、声学探测试验和电磁兼容特性探测等功能试验，模型试验将为水下深潜器设计优化提供科学依据。

上述专利文献介绍的发明实施例，是目前较为完善的水池试验应用案例，但仅能够满足对中小模型的技术研究和分析。基于对大比例航行器模型综合性能验证试验的需求，需要提供一种能够运用于大比例航行器模型在有限域水下在轨航行综合试验的限位控速轮轨系统。

发明内容

针对大比例航行器模型综合性能验证试验的需求，本发明提供了一种有限域水下在轨航行综合试验用限位控速轮轨系统，该系统能够保证在轨航行器在水下运行轨道上实现三向限位运行，保证在轨航行器的初始运行状态以及对在轨航行器行进中的制动控制。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种有限域水下在轨航行综合试验用限位控速轮轨系统，包括限位运动轮组、水下运行轨道和气动抱闸装置；所述水下运行轨道安装在有限域试验水坞的坞底，所述水下运行轨道上通过限位运动轮组限位连接支撑平台及支撑平台上面的航行器，保证航行器在水下运行轨道上实现三向限位运行；所述气动抱闸装置配置在水下运行轨道的初始端和尾端，通过对支撑平台上刹车片的约束，保证在轨航行器的初始运行状态和对在轨航行器行进中的制动控制，实现航行器在有限域试验水坞内进行各项试验。

进一步，所述限位运动轮组共四组限位车轮组，两两对称布置；每组限位车轮组有两个主轮、四个限位轮I和四个限位轮II，由轮组架连接构成。

进一步，所述水下运行除供主轮运行使用的轨道梁外，还配置有供限位轮I和限位轮II限位使用的定位轨道梁。

进一步，所述气动抱闸装置由抱闸基座和带式气囊组成，带式气囊均布在水下运行轨道中线的工字梁上，通过工字梁与水下运行轨道进行固定。

进一步，所述带式气囊对称布置在支撑平台上刹车片两侧，并固定在抱闸基座。

进一步，所述水下运行轨道与有限域试验水坞的坞底之间的间隙中填充高强无收缩灌浆料。

进一步，所述水下运行轨道运行方向位置偏差±0.5；与限位运动轮组中的主轮运行面平面度小于1/1000，运行方向直线度小于1/500。