CN203958580U - 一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器；包括鱼雷型浮体、固定倾斜翼型支撑、固定水平主翼、固定垂直尾翼、可控攻角水平尾翼、尾槽道式侧推器以及能实现拖曳航向稳定功能的主腔体；主腔体为立式方向舵外形；两鱼雷型浮体布置在潜器主腔体垂直对称面上方两侧，固定水平主翼两端设置有边板并与两鱼雷型浮体连接；固定水平主翼中部与主腔体之间在垂直方向设置有支撑弧形短板，固定倾斜翼型支撑将鱼雷型浮体与主腔体上部连接起来；可控攻角水平尾翼和固定垂直尾翼设置在主腔体后部上方；尾槽道式侧推器设置于主腔体后部。本水下潜器控制机构灵活可靠，拖曳航向稳定性较好，自主稳定能力强，具有较高的商业开发价值。

Description

一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器

技术领域

本实用新型涉及一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，它是一种用于水下声光等物理或水质等化学要素探测用途的拖曳式带缆遥控水下潜器。

背景技术

拖曳式带缆遥控水下潜器是一种应用于水下动态声学光学物理观测、水下水质状况等化学参数的动态水下拖曳探测装备，潜器系统通常由拖曳工作母船通过拖曳缆绳对水下潜器进行拖曳来实施水下探测作业。主腔体是水下潜器的主要组成部分，其体内可根据不同的探测任务要求搭载不同类型的监测设备。拖曳工作母船上的操作人员可以通过控制信号电缆对水下潜器的姿态控制机构发出特定的控制指令来对水下潜器的轨迹与姿态进行操纵。水下潜器体内的监测设备工作性质要求水下潜器在其拖曳过程中具有良好的姿态稳定性和拖曳航向稳定性，并且具备灵活的姿态操纵能力。如何按照水下潜器的作业要求实现对其姿态进行稳定、有效的控制，是拖曳式带缆遥控水下潜器能否成功地运用于实际水下探测作业的一个关键。

现有的拖曳式带缆遥控水下潜器中，对于潜器的深度和轨迹控制主要是通过改变拖缆缆长或调节水下潜器迫沉水翼的攻角来实现。从外部形式看，不同研究机构或企业所开发的各种形式拖曳式带缆遥控水下潜器基本上是仿照航空飞行器的形式，以固定或可调攻角的迫沉水翼加上装载了水下监测设备的单个柱形主腔体组成。这类单一柱形主腔体形式水下潜器的主要缺陷是：自主稳定性差，拖曳航向稳定性不良，难以对潜器进行灵活的多自由度综合控制。由此而造成了潜器在其拖曳作业过程中不容易维持其姿态稳定和拖曳航向稳定，不容易实现多自由度、大范围、垂直于拖曳方向运动时的横向水平水下观测。为实现水下潜器能稳定、大范围水下作业，现有的拖曳式带缆遥控水下潜器大多参照航空飞行器的控制原理，采用机构庞大的复杂控制机构来满足其水下探测的要求。另一方面，市场上一些商业化轻便的拖曳式带缆遥控水下潜器则由于控制动作单一、不易保证其姿态稳定、控制可靠性差而难以在实际拖曳观测作业中得到满意的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有自主稳定功能、拖曳航向稳定性好，以效率较高的控制方式来实现对其进行轨迹与姿态控制的拖曳式带缆遥控水下潜器。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，包括鱼雷型浮体、固定水平主翼、固定倾斜翼型支撑、可控攻角水平尾翼、固定垂直尾翼、侧推螺旋桨总成和主腔体；所述主腔体为立式方向舵外形的壳体结构，其顶盖前端设置有拖曳孔，中部设有作业吊环；主腔体前端开有缆线孔；主腔体末端设有横向贯通的尾侧推槽道，侧推螺旋桨总成设置在尾侧推槽道内；侧推螺旋桨总成包括水密电机和螺旋桨；主腔体内部上方设有纵向贯通的尾槽道式侧推器的辅助供水导管，辅助供水导管末端连通二个分流导管，分别通向尾侧推槽道内尾槽道式侧推器两侧，两根分流导管上设置有电磁阀开关，辅助供水导管进水口位于主腔体前端；

两鱼雷型浮体布置在主腔体垂直对称面上方两侧，鱼雷型浮体表面内侧壁后部设有固定轴固紧套管，固定轴穿过固定水平主翼后部，两端与固紧套管连接；固定水平主翼采用对称翼型，通过固定轴水平连接两鱼雷型浮体；固定水平主翼前部与主腔体之间设有两块支撑短板；一块支撑短板与固定水平翼下表面前端固接，另一块支撑短板固接在主腔体上；支撑短板都为圆弧形，与固定水平翼焊接的支撑短板以固定轴上的轴心为圆心，支撑短板上开有多个圆孔，两支撑短板活动连接；固定倾斜翼型支撑布置于鱼雷型浮体与主腔体之间，采用对称翼型，其一端与鱼雷型浮体连接，另一端与主腔体上部连接；

所述可控攻角水平尾翼和固定垂直尾翼设置在主腔体后部，均采用对称翼型；可控攻角水平尾翼设置于一对固定垂直尾翼上方，固定垂直尾翼顶端设有圆弧形带孔支座，可控攻角水平尾翼下表面尾部同样设有圆弧形带孔支座，两组支座通过一根长螺栓铰接；可控攻角水平尾翼能绕螺杆转动，水平尾翼转角驱动机构包括水密直线电机、推杆、铰接接头、短轴及滑槽；水密直线电机竖直布置在主腔体内，推杆一端与水密直线电机的轴连接，另一端与铰接接头相连，接头另一端通过短轴与滑槽铰接，滑槽设置于可控攻角水平尾翼下表面前端。

为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述拖曳孔设置数量为4～7个，直径为8～10mm，间距15～20mm，所述缆线孔直径为30～40mm，主腔体内部设有仪器舱以及多个隔舱，主腔体下方设置有海水进出口导管。主腔体上方设置有纵向贯通的尾槽道式侧推器辅助供水导管，导管直径为40～50mm。

所述主腔体高度为400～450mm，宽度为200～220mm，长度为1200～1300mm。

所述两鱼雷型浮体之间的距离为600mm～700mm，鱼雷型浮体与主腔体上表面的垂直距离为250～300mm，两鱼雷型浮体直径为180～200mm，长度为600～750mm。

所述固定水平主翼两端分别设置边板；边板的长度比固定水平主翼的弦长大50～60mm，高度比固定水平主翼的最大厚度大40～60mm，边板的厚度为3～4mm；固紧套管直径为10～15mm，固定轴直径为8～10mm。

所述固定水平主翼的弦长为200～250mm，最大厚度为20～25mm。

所述固定倾斜翼型支撑的弦长为200～250mm，最大厚度为35～50mm。

所述可控攻角水平尾翼采用后掠形式，两端设置有边板，边板长度比可控攻角水平尾翼翼端弦长大50～60mm，高度比可控攻角水平尾翼翼端最大厚度大40～50mm，边板厚度为3～4mm。

所述可控攻角水平尾翼的最大弦长为200～250mm，翼端弦长90～100mm，翼展为450～500mm，最大厚度为12～18mm，固定垂直尾翼高度为220～250mm，最大厚度为12～18mm。

所述的电磁阀开关为防水电磁阀。

本实用新型主腔体为立式方向舵外形，采用该外形的作用一方面可以便于仪器设备竖直放置或者水平放置；另一方面采用这样的主腔体外形结构可以比较容易维持水下潜器在作业过程中的拖曳航向稳定。本实用新型浮体采用鱼雷型外形，以减小水下潜器在拖曳过程中受到的水阻力，满足拖曳作业对水下潜器的浮力和稳定性要求；双浮体结构使得水下潜器的横稳心半径增大，横摇阻尼增大，从而横向稳定性提高，较之传统的单一柱形主腔体，其自主稳定能力大大提高。

本实用新型固定水平主翼采用对称翼型结构，固定连接两鱼雷型浮体，能为水下潜器下潜提供所需的迫沉力，两端设置边板，以增大水翼的有效展弦比，提高升阻比，从结构上考虑则起到加强结构稳定性的作用。固定垂直尾翼与可控攻角水平尾翼均采用对称翼型结构，固定垂直尾翼也有助于保持拖曳航向稳定；可控攻角水平尾翼两端同样设有边板，通过控制水平尾翼转角驱动机构调节可控攻角水平尾翼的攻角，在水下潜器尾部产生一个额外的向上或向下的升力，进而诱导设置在潜器首部位置的固定水平主翼攻角改变，借此使水下潜器获得下潜至所需要深度的迫沉力。

本实用新型在主腔体末端开有尾侧推槽道，通道内横向设置侧推螺旋桨总成，侧推螺旋桨总成由水密电机和螺旋桨组成，尾侧推槽道和侧推螺旋桨总成组成了尾槽道式侧推器，在主腔体内部上方设有尾槽道式侧推器辅助供水导管，供水导管纵向布置，在靠近主腔体尾部位置分为左右两根分管，分管通向尾侧推槽道，通过电磁阀开关控制两根分管出水，为螺旋桨正转或反转提供产生侧向操纵力的辅助水流，诱导具有立式方向舵外形的主腔体水动力攻角改变，使它产生操纵水下潜器做转艏和横荡运动的侧向力，以此实现操纵水下潜器在水平面内的运动。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

(1)操纵效率高、姿态控制灵活。本实用新型所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的横荡与升沉运动操纵主要是通过控制设置在水下潜器尾部的尾槽道式侧推器和可控攻角水平尾翼所发出的操纵力，分别诱导具有立式方向舵外形和功能的主腔体或固定水平主翼的水动力攻角改变，使它们产生操纵水下潜器做横荡或升沉运动的侧向力或迫沉力。由于尾槽道式侧推器和可控攻角水平尾翼与拖曳点的距离较长，它们所产生的操纵力到拖曳点之间的力臂较长，由此可以以较小的操纵力而产生较大的控制力矩，从而可以对拖曳式带缆遥控水下潜器实施灵活的横荡与升沉运动控制。这样的一种操纵方式克服了已有拖曳式带缆遥控水下潜器往往由于操纵力臂短而导致需要很大的操纵力才能实现对水下潜器进行有效的轨迹与姿态控制的缺陷，达到了以较小的操纵力和较高的操纵效率对拖曳式带缆遥控水下潜器进行灵活的轨迹与姿态操纵的目的。

(2)操纵动力需求低、控制设备简单。本实用新型所述控制机构包括两个操纵动力机构以及两个水管供水控制机构。操纵动力机构分别为控制水平尾翼攻角的水平尾翼转角驱动机构以及尾槽道式侧推器控制机构，水管供水控制机构为设置在左、右分水管上的电磁阀开关。据此便可实现对所述水下潜器的升沉、转艏及横荡等方式的运动操纵。由于本实用新型所述的拖曳式带缆遥控水下潜器具有操纵动力机构所发出的操纵力与拖曳点之间控制力臂长的特点，它可以用比较小的直线电机和尾侧推驱动功率来实现对水下潜器的大操纵力矩的操纵。通过以这样一种尾部作用诱导控制拖曳式带缆遥控水下潜器的结构形式，可以用比较小的操纵动力和较小的控制动力设备来实现对水下潜器的大范围操纵。

(3)同时具备航向和姿态稳定性好以及操纵灵活二者的优势。本实用新型所述的水下潜器整体结构采用了双鱼雷型浮体+立式方向舵外形的潜器主腔体的结构形式。通过采用两个设置在立式方向舵外形的潜器主腔体上方的鱼雷型浮体所提供的浮力与潜器主腔体重力所构成的回复力矩为水下潜器在其作业过程中发生倾侧时可以快速地回复到正浮姿态。结合鱼雷型浮体具有线运动与角运动阻尼小的特点，本实用新型所采用的鱼雷型浮体与立式方向舵外形的潜器主腔体壳体结构相配合的设计，既保证了水下潜器具有良好的航向与正浮稳定性，又保证了在通过调节可控攻角水平尾翼的转角诱导固定水平主翼的水动力攻角的改变和尾槽道式侧推器的操纵动作实施对水下潜器深度、横荡与转艏操纵的灵活性。通过鱼雷型浮体与立式方向舵外形的潜器主腔体二者的有机组合克服了现有的拖曳式带缆遥控水下潜器难以同时具备航向和姿态稳定性好以及操纵灵活二者优势的缺陷。

附图说明

图1为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的外形结构侧视示意图；

图2为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的外形结构俯视示意图；

图3为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的外形结构前视示意图；

图4‐1为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的固定水平主翼固定轴位置示意图；

图4‐2是图4‐1的A‐A向剖视图；

图5为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的固定水平主翼支撑短板示意图；

图6为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的可控攻角水平尾翼外形示意图；

图7为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的可控攻角水平尾翼控制机构示意图；

图8为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的可控攻角水平尾翼支座位置示意图；

图9‐1为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的滑槽及推杆铰接接头示意图；

图9‐2是图9‐2的B‐B向剖视图；

图10为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的侧推螺旋桨总成位置示意图；

图11为尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的尾槽道式侧推器辅助供水导管示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1、2、3所示，一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，包括鱼雷型浮体1、固定水平主翼2、固定倾斜翼型支撑3、可控攻角水平尾翼4、固定垂直尾翼5、侧推螺旋桨总成6以及主腔体7；主腔体7为立式方向舵外形的壳体结构，其顶盖前端设置有4～7个拖孔13，中部设有吊环14；主腔体前端开有缆线孔15，末端设有横向贯通主腔体两侧的尾侧推槽道8，主腔体7中部设置有仪器设备舱11，主腔体7下方设置有海水进出口导管12，主腔体7高度优选为400～450mm，宽度优选为200～220mm，长度优选为1300～1400mm。

两鱼雷型浮体1布置在主腔体7垂直对称面上方两侧，鱼雷型浮体1与主腔体7上表面的垂直距离优选为250～300mm，两鱼雷型浮体1之间的距离优选为600mm～700mm，其最大直径优选为180～200mm，长度优选为600～750mm；固定水平主翼2为对称翼型，在水平方向连接两鱼雷型浮体1，固定水平主翼2中部与主腔体7之间在垂直方向设置有两块带若干圆孔的支撑短板21，固定水平主翼2两端分别设置有第一边板17及固定轴20，固定轴20与鱼雷型浮体1内侧壁上的固定轴固紧套管19紧固连接，固定轴20直径8～10mm，第一边板17的长度比固定水平主翼3的弦长大50～60mm，高度比固定水平主翼3的最大厚度大40～60mm，第一边板17的厚度优选为3～4mm；固定倾斜翼型支撑3布置于鱼雷型浮体1与主腔体7之间，采用对称翼型，其一端与鱼雷型浮体1连接，另一端与主腔体7上部连接；固定倾斜翼型支撑3的弦长为200～250mm，最大厚度为35～50mm；

如图4‐1和4‐2所示，鱼雷型浮体1表面内侧壁设置有与其焊接固定连接的固定轴固紧套管19，固定水平主翼2后部设置一根以调整水平主翼2固定攻角的固定轴20，固定轴20嵌套在固定轴固紧套管19内，通过螺栓固紧，固紧套管19的直径为10～15mm，固定轴20直径为8～10mm。

如图5所示，固定水平主翼2前部与主腔体7之间设有两块支撑短板21；一块支撑短板与固定水平翼下表面前端焊接，另一块支撑短板焊接在主腔体上；支撑短板为圆弧形，与固定水平翼焊接的支撑短板以固定轴20上的轴心为圆心，支撑短板21上开有多个圆孔，固定水平翼沿固定轴20转到需要的攻角，将两块支撑短板21上的圆孔重合，再用螺栓锁住；可设相邻小圆孔绕固定轴20的转角为3°。

如图6所示，可控攻角水平尾翼4和固定垂直尾翼5设置在主腔体7后部，均采用对称翼型，可控攻角水平尾翼采用后掠形式，两端设置有第二边板18，第二边板18的长度比可控攻角水平尾翼4两端弦长大50～60mm，高度比可控攻角水平尾翼4两端最大厚度大40～50mm，可控攻角水平尾翼4的最大弦长为200～250mm，翼端弦长90～100mm，最大厚度为12～18mm，翼展为450～500mm，固定垂直尾翼5的高度为220～250mm，最大厚度为12～18mm。如图8、9‐1、9‐2所示，可控攻角水平尾翼4设置于双固定垂直尾翼5上方，固定垂直尾翼5顶端设有第一圆弧形带孔支座28，可控攻角水平尾翼下表面尾部设有第二圆弧形带孔支座27，两组支座通过螺杆26铰接，第二圆弧形带孔支座27设置在第一圆弧形带孔支座28内侧；可控攻角水平尾翼4能绕螺杆26转动。

如图7所示，可控攻角水平尾翼4的控制机构包括水密直线电机9、推杆22、铰接接头23、滑槽24及短轴25；水密直线电机9竖直布置在主腔体7内，推杆22一端与水密直线电机9的轴连接，另一端与铰接接头23相连，接头23另一端通过短轴25与滑槽24铰接，滑槽24设置于可控攻角水平尾翼4下表面前端。水密直线电机9驱动推杆19向上或向下运动，带动可控攻角水平尾翼4绕第二圆弧形带孔支座27偏转一定的角度，以此改变攻角而产生升力，为潜器提供纵倾诱导力矩，再加上固定水平主翼2的作用，迫使水下潜器下潜或上浮，从而实现对水下潜器的深度控制。

如图10所示，侧推螺旋桨总成6设置于主腔体7末端，由水密电机30和螺旋桨31组成，水密电机30安装于尾侧推槽道8下方支撑套管29内，由紧固螺钉加固，螺旋桨31位于尾侧推槽道8的中间位置。作为可控攻角水平尾翼4的驱动装置，水密直线电机9优选型号为Model218(Tecnadyne公司)；侧推螺旋桨总成6优选型号为Model260(Tecnadyne公司)。

如图11所示，尾槽道式侧推器的辅助供水导管32在末端连通二个分流导管，它们分别为右导管33和左导管34，右导管33上设置有第一电磁阀开关35，左导管34上设置有第二电磁阀开关36，水流通过辅助供水导管32从位于主腔体最前端导管开口处流入；辅助供水导管32与海水进出口导管12连通；当需要侧推螺旋桨总成6产生向右方向的推进水流和侧推力时，关闭第一电磁阀开关35，使水流只通过左导管34进入尾侧推槽道8内，为螺旋桨31供水；当需要侧推螺旋桨总成6产生向左方向的推进水流和侧推力时，关闭第二电磁阀开关36，使水流只通过右导管33进入尾侧推槽道8内，为螺旋桨31供水；当不需要尾槽道式侧推器产生侧向力时，则同时关闭第一电磁阀开关35和第二电磁阀开关36。以这样一种通过设置尾槽道式侧推器辅助供水导管来为螺旋桨31供水的方式，可以显著提高侧推螺旋桨总成的推进效率，以产生足够大的侧推力，从而达到灵活地操纵水下潜器运动的目的。

本实用新型尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器的工作时：

先根据不同的探测任务，在仪器舱11内布置相应类型的海洋探测传感器等设备，由于不同类型仪器设备的重量不同，且不同仪器的放置要求也不一样，这些因素都会影响到潜器整体的重心。所以应根据实际情况，可以加设调节滑块，按照水下潜器具体的重量分布来调节其重心位置。考虑到拖缆的作用点和方向，一般倾向于拖曳式带缆遥控水下潜器的重心处于稍靠前的位置。总之，要综合考虑，以使水下潜器重心与浮心处于适当的位置。主腔体7内设置有其他隔舱，用来放置控制电路板、电源和配重，或直接作为浮力舱提供浮力。

调整好潜器的重量重心位置和浮心位置之后，选择某一拖孔13，将拖缆系于该拖孔处，通信电缆从缆线孔15伸出，系于拖缆上，电缆松弛，不受拉力，然后进行试拖曳。根据试拖情况，调整或更换拖孔继续进行拖航，根据试验情况，可随时调整潜器的重心位置，以使潜器保持良好稳定的拖航姿态，也可随时对固定水平主翼2的攻角进行微调整，以满足水下潜器深度控制要求。记录下不同条件下潜器的配重及姿态变化情况，为以后的实验提供参考。

在拖曳过程中，通过调节可控攻角水平尾翼4的转角，诱导固定水平主翼2水动力攻角的改变，从而使水下潜器所需要的迫沉力，以此实现对水下潜器拖曳深度的控制。水下潜器所有组成部分均采用流线型外形，以减小潜器拖曳过程中的水阻力，也就降低了拖缆所承受的张力负担；固定水平主翼2与固定倾斜翼型支撑3构成一个倒三角形，鱼雷型浮体1与主腔体7为三角形的三个顶点，这种形式使得整个水下潜器的结构完整性得以保证，同时翼型外形降低了水流的扰动，避免产生漩涡，使水流可以平稳流过水下潜器，这对于保持水下潜器姿态稳定有利；固定水平主翼2的两端分别设置有第一边板17，以增加固定水平主翼2的有效展弦比，提高水翼的升力效果。通过设置固定垂直尾翼5，在直线拖曳作业中为水下潜器方向稳定提供保障；通过控制侧推螺旋桨总成6中螺旋桨31的正反转，对水下潜器产生一个尾测推力，从而对水下潜器产生水平面上的诱导力矩，使水下潜器产生横向偏转，在立式方向舵外形主腔体7的作用下，能较容易抵抗拖缆的拉力，实现水平运动。在保持姿态稳定的前提下，以较少的控制动作，实现对水下潜器进行大范围、多自由度的操纵。

本实用新型所述拖曳式带缆遥控水下潜器是一种通过拖缆将拖曳工作母船的拖曳动力传递到水下潜器使其可以在水下实施观测作业的一种拖曳式水下探测装置，水下潜器主腔体内可根据不同的用途搭载温、盐、压、营养盐及其它海洋元素探测传感器，这些探测传感器的工作性质通常要求水下潜器在具有比较好的拖曳航向稳定性的同时，具备比较高效、灵敏的拖曳姿态操纵能力，以满足这些探测传感器获得高质量探测参数的要求。本实用新型采用尾槽道式侧推器以及可控攻角水平尾翼控制方式来对水下潜器进行水下潜器在作业过程中的转艏、横荡与升沉运动的操纵。其中水下潜器的转艏与横荡运动通过控制尾槽道式侧推器产生向左或向右的推力，诱导具有立式方向舵外形和功能的潜器主腔体产生转艏动作，进而产生水下潜器横向运动所需的侧向力来实现对潜器转艏与横荡运动的操纵。而水下潜器的升沉运动则通过调节可控攻角水平尾翼的转角、诱导固定水平主翼水动力攻角的变化，以产生对水下潜器进行深度控制所需要的迫沉力，进而达到控制水下潜器的升沉运动的目的。本实用新型所述的这种通过尾部机构控制、诱导，以此调节具有立式方向舵外形的潜器主腔体和固定水平主翼的水动力攻角改变来产生对水下潜器所需要的横向力与迫沉力的控制方式有效地提升了作业者对拖曳式带缆遥控水下潜器轨迹与姿态的操控能力。

本实用新型有意将操纵水下潜器姿态的控制机构(尾槽道式侧推器和可控攻角水平尾翼)设置在具有立式方向舵外形和功能的潜器主腔体尾部，是希望利用在主腔体尾部所产生的操纵力到拖曳点之间力臂较长，由此可以以较小的操纵力而产生较大的控制力矩，进而用一种比较高效的控制方式来实现对拖曳式带缆遥控水下潜器实施灵活的转艏、横荡与升沉运动的操纵。采用这样的一种控制机构和操纵方式克服了已有拖曳式带缆遥控水下潜器姿态控制效率不高、控制动作不灵活的缺陷。

本实用新型采用了利用位于主腔体最前端的辅助供水导管开口引进水流，由电磁阀开关35和36控制，经由右导管33或左导管34引导水流经尾槽道式侧推器中螺旋桨加速，将高速水流由主腔体侧面喷出而产生操纵力的方式来达到控制水下潜器转艏与横荡运动的目的。这样一种尾侧推的操纵方式利用了辅助供水导管引进的水流来增加主腔体侧面喷出水流的速度、也增加了对水下潜器的侧向操纵力，由此克服了常规槽道式侧推器在有航速条件下侧推效果不佳的弱点。

本实用新型采用了双鱼雷型浮体+立式方向舵外形的潜器主腔体的整体结构形式使这类水下潜器具备了良好的航向和姿态稳定性好，而通过布置于尾部的控制机构诱导立式方向舵外形的潜器主腔体和固定水平主翼攻角偏转来实施对拖曳式带缆遥控水下潜器轨迹与姿态的操纵则具备了操纵灵活的特点。同时具备稳定性号和操控灵活的优势是本实用新型的又特点。

Claims (10)

1.一种尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：包括鱼雷型浮体、固定水平主翼、固定倾斜翼型支撑、可控攻角水平尾翼、固定垂直尾翼、侧推螺旋桨总成和主腔体；所述主腔体为立式方向舵外形的壳体结构，其顶盖前端设置有拖曳孔，中部设有作业吊环；主腔体前端开有缆线孔；主腔体末端设有横向贯通的尾侧推槽道，侧推螺旋桨总成设置在尾侧推槽道内；侧推螺旋桨总成包括水密电机和螺旋桨；主腔体内部上方设有纵向贯通的尾槽道式侧推器的辅助供水导管，辅助供水导管末端连通二个分流导管，分别通向尾侧推槽道内尾槽道式侧推器两侧，两根分流导管上设置有电磁阀开关，辅助供水导管进水口位于主腔体前端； 

两鱼雷型浮体布置在主腔体垂直对称面上方两侧，鱼雷型浮体表面内侧壁后部设有固定轴固紧套管，固定轴穿过固定水平主翼后部，两端与固紧套管连接；固定水平主翼采用对称翼型，通过固定轴水平连接两鱼雷型浮体；固定水平主翼前部与主腔体之间设有两块支撑短板；一块支撑短板与固定水平翼下表面前端固接，另一块支撑短板固接在主腔体上；支撑短板都为圆弧形，与固定水平翼焊接的支撑短板以固定轴上的轴心为圆心，支撑短板上开有多个圆孔，两支撑短板活动连接；固定倾斜翼型支撑布置于鱼雷型浮体与主腔体之间，采用对称翼型，其一端与鱼雷型浮体连接，另一端与主腔体上部连接； 

所述可控攻角水平尾翼和固定垂直尾翼设置在主腔体后部，均采用对称翼型；可控攻角水平尾翼设置于一对固定垂直尾翼上方，固定垂直尾翼顶端设有圆弧形带孔支座，可控攻角水平尾翼下表面尾部同样设有圆弧形带孔支座，两组支座通过一根长螺栓铰接；可控攻角水平尾翼能绕螺杆转动，水平尾翼转角驱动机构包括水密直线电机、推杆、铰接接头、短轴及滑槽；水密直线电机竖直布置在主腔体内，推杆一端与水密直线电机的轴连接，另一端与铰接接头相连，接头另一端通过短轴与滑槽铰接，滑槽设置于可控攻角水平尾翼下表面前端。 

2.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述拖曳孔设置数量为4～7个，直径为8～10mm，间距15～20mm，所述缆线孔直径为30～40mm，主腔体内部设有仪器舱以及多个隔舱，主腔体下方设置有海水进出口导管，主腔体上方设置有纵向贯通的尾槽道式侧推器辅助供水导管，导管直径为40～50mm。 

3.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于： 所述主腔体高度为400～450mm，宽度为200～220mm，长度为1200～1300mm。 

4.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述两鱼雷型浮体之间的距离为600mm～700mm，鱼雷型浮体与主腔体上表面的垂直距离为250～300mm，两鱼雷型浮体直径为180～200mm，长度为600～750mm。 

5.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述固定水平主翼两端分别设置边板；边板的长度比固定水平主翼的弦长大50～60mm，高度比固定水平主翼的最大厚度大40～60mm，边板的厚度为3～4mm；固紧套管直径为10～15mm，固定轴直径为8～10mm。 

6.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述固定水平主翼的弦长为200～250mm，最大厚度为20～25mm。 

7.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述固定倾斜翼型支撑的弦长为200～250mm，最大厚度为35～50mm。 

8.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述可控攻角水平尾翼采用后掠形式，两端设置有边板，边板长度比可控攻角水平尾翼翼端弦长大50～60mm，高度比可控攻角水平尾翼翼端最大厚度大40～50mm，边板厚度为3～4mm。 

9.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述可控攻角水平尾翼的最大弦长为200～250mm，翼端弦长90～100mm，翼展为450～500mm，最大厚度为12～18mm，固定垂直尾翼高度为220～250mm，最大厚度为12～18mm。 

10.根据权利要求1所述尾槽道式侧推器控制拖曳式带缆遥控水下潜器，其特征在于：所述的电磁阀开关为防水电磁阀。