[发明专利]中性浮力鸭式布局潜水艇及其航行深度与悬停控制方法

摘要

一种潜水艇及其航行深度与水中悬停控制方法。艇的浮力F₀与重力G接近并略大与重力，浮力作用线通过重心O_G，作用中心点O_F位于重心上方。艇的前后两侧共有四个鸭式布局的联动升降舵(4)，水对舵面作用力在竖直方向上分力Fy之合力FY作用线与艇的重力线重合，该合力使潜艇以水平姿态下潜或上浮。航行深度自动控制系统为闭环负反馈控制系统，通过调节升降舵偏角能使艇按照给定深度航行。悬停自动控制系统为具有航程与航行深度至少两个负反馈回路的闭环控制系统，通过调节螺旋桨的转向转速及升降舵偏角，能使艇悬停在给定的位置。本发明机动性强、能耗低、水动力学性能好，能够实现水下定深与定点作业，较适用于无人潜水艇及玩具。

主权项

1.一种潜水艇，由艇身(1)、螺旋桨(2)、方向舵(3)和升降舵(4)构成，其特征是：A.潜水艇的结构使得潜水艇具有中性略偏正的浮力，即潜水艇在水中的浮力与潜水艇重力接近并略大于重力，且浮力与重力足够接近，使得通过控制升降舵(4)可以使潜水艇在航行时下潜；B.潜水艇的结构使得潜水艇处于水平姿态时，水对潜水艇的浮力与潜水艇重力两力作用线基本重合，浮力作用中心点位于潜水艇重心上方；C.在潜水艇的两侧前后共有四个联动的升降舵(4)，其布局为鸭式布局，当潜水艇前进或者后退时，水在四个升降舵上产生作用力，该作用力在竖直方向上分力的合力作用线与潜水艇重力线基本重合。