一种大型水下平台折叠式滑翔翼装置及其操作方法与流程

专利2022-05-09  8


本发明涉及滑翔翼装置技术领域,尤其是一种大型水下平台折叠式滑翔翼装置及其操作方法。



背景技术:

目前,潜艇、大型载人潜水器等采用螺旋桨推进航行,推进器噪声构成艇体的主要振动噪声源,对水下平台的隐身性能产生不利影响;水下平台在水下开展隐蔽任务时,大多采用安静型工况,降低航速、减小推进器噪声。水下滑翔器等小型航行器采用固定式滑翔翼装置,通过静力手段调节水下滑翔器的浮力、姿态,利用固定式滑翔翼提供升力,实现水下滑翔器的长时间、远距离滑翔;相比螺旋桨推进,该方式具有低噪声、节能等优点。

但潜艇、载人潜水器等大型水下平台具有高航速、巡航航速、低噪声安静型航速等多种航行工况,固定式滑翔翼虽可实现低噪声航行工况下的滑翔航行,但在其他航行工况、停靠码头、进出坞等情况下,固定式滑翔翼将带来阻力增加、使用维护不便等问题。



技术实现要素:

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种大型水下平台折叠式滑翔翼装置及其操作方法,从而使其具有大型水下平台螺旋桨推进方式与滑翔航行的切换能力,该装置与水下平台轻外壳结构共形设计,使用、维护方便,在不给水下平台高航速使用带来影响的情况下,可实现水下平台安静工况下长时间、远距离、低能耗的无声滑翔,对水下平台隐蔽突破敌警戒探测防线具有重要意义。

本发明所采用的技术方案如下:

一种大型水下平台折叠式滑翔翼装置,包括水下平台,所述水下平台的舷间结构内对称安装有多组驱动组件,

单组驱动组件的结构为:包括固定在舷间结构内的旋转驱动电机,所述旋转驱动电机的输出轴上安装一根连接杆,所述连接杆的中心线与输出轴的中心线垂直,所述连接杆的头部低端位置设置有凸键,位于旋转驱动电机一旁的舷间结构内通过轴承装置安装有转轴,所述转轴的中部外壁面固定安装有连杆,所述连杆的中部开有键槽,所述凸键伸入键槽内,凸键在键槽滑动,所述转轴上方伸出水下平台的轻外壳,并在转轴上方外壁面固定滑翔翼骨架;

水下平台的轻外壳中留有纵向开口;

相邻两个滑翔翼骨架之间安装蒙皮;

滑翔翼回收后与纵向开口贴合,形成一体化外形。

其进一步技术方案在于:

所述连杆和滑翔翼骨架在转轴的外壁面上交错设置。

所述连杆的中心线与转轴的中心线垂直。

所述滑翔翼骨架的中心线与转轴的中心线垂直。

所述蒙皮采用鱼鳍翼型薄蒙皮。

一种大型水下平台折叠式滑翔翼装置的操作方法,

(一)在无声滑翔工况下:

旋转驱动电机工作,带动连接杆绕着输出轴发生转动,则凸键在连杆的键槽中发生滑动,滑动的过程中,使得连杆被受到牵引力,连杆本身发生了转动,从而带动转轴通过轴承装置发生了旋转,即滑翔翼骨架转动,使得滑翔翼骨架与蒙皮由轻外壳的纵向开口旋转至艇体外部,并展开;

(二)螺旋桨推进航行工况下:

旋转驱动电机反向旋转工作,带动连接杆绕着输出轴反向发生转动,则凸键在键槽中发生滑动,滑动的过程中,使得连杆被受到牵引力,连杆本身的转动带动转轴转动,从而使得滑翔翼骨架转入纵向开口内,蒙皮折叠收起,与艇体轻外壳共形。

本发明的有益效果如下:

本发明结构紧凑、合理,操作方便,通过在水下平台上设置可折叠的滑翔翼装置,使其具有与水下平台轻外壳结构共形设计、可回收等特点,可实现水下平台安静工况下长时间、远距离、低能耗的无声滑翔,工作灵活可靠。

同时,本发明还具备如下优点:

1)该装置可实现水下平台多种航行运动工况的切换,为大型水下平台无声滑翔提供了技术手段,提高了大型平台隐蔽作业能力;

2)本装置与水下平台轻外壳结构共形,回收状态下滑翔翼与轻外壳形成一体,避免了固定式滑翔翼在高航速工况及使用维护中的不利影响,具有较强的使用价值;

3)该装置在外型及系统配置调整较小的情况下实现了大型平台的滑翔航行,结构简单、工作可靠、安装方便。

4)本发明操作简便,动作灵敏,一致性好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(滑翔翼打开状态)。

图2为图1的局部视图。

图3为本发明的结构示意图(滑翔翼收拢状态)。

图4为图3的局部视图。

图5为本发明单个驱动组件和滑翔翼的安装示意图。

图6为本发明单个驱动组件在水下平台上的俯视图(滑翔翼打开状态)。

图7为本发明单个驱动组件在水下平台上的俯视图(滑翔翼收拢状态)。

图8为本发明单个驱动组件的俯视图(滑翔翼打开状态)。

图9为图8中a部的局部放大图。

图10为本发明单个驱动组件的俯视图(滑翔翼收拢状态)

图11为图10中b部的局部放大图。

其中:1、旋转驱动电机;2、连接杆;3、凸键;4、连杆;5、键槽;6、转轴;7、滑翔翼骨架;8、蒙皮;9、纵向开口;10、水下平台;11、驱动组件。

具体实施方式

下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。

如图1-图11所示,本实施例的大型水下平台折叠式滑翔翼装置,包括水下平台10,水下平台10的舷间结构内对称安装有多组驱动组件11,

单组驱动组件11的结构为:包括固定在舷间结构内的旋转驱动电机1,旋转驱动电机1的输出轴上安装一根连接杆2,连接杆2的中心线与输出轴的中心线垂直,连接杆2的头部低端位置设置有凸键3,位于旋转驱动电机1一旁的舷间结构内通过轴承装置安装有转轴6,转轴6的中部外壁面固定安装有连杆4,连杆4的中部开有键槽5,凸键3伸入键槽5内,凸键3在键槽5滑动,转轴6上方伸出水下平台10的轻外壳,并在转轴6上方外壁面固定滑翔翼骨架7;

水下平台10的轻外壳中留有纵向开口9;

相邻两个滑翔翼骨架7之间安装蒙皮8;

滑翔翼回收后与纵向开口9贴合,形成一体化外形。

连杆4和滑翔翼骨架7在转轴6的外壁面上交错设置。

连杆4的中心线与转轴6的中心线垂直。

滑翔翼骨架7的中心线与转轴6的中心线垂直。

蒙皮8采用鱼鳍翼型薄蒙皮。

本实施例的大型水下平台折叠式滑翔翼装置的操作方法,

(一)在无声滑翔工况下:

旋转驱动电机1工作,带动连接杆2绕着输出轴发生转动,则凸键3在连杆4的键槽5中发生滑动,滑动的过程中,使得连杆4被受到牵引力,连杆4本身发生了转动,从而带动转轴6通过轴承装置发生了旋转,即滑翔翼骨架7转动,使得滑翔翼骨架7与蒙皮8由轻外壳的纵向开口9旋转至艇体外部,并展开;

(二)螺旋桨推进航行工况下:

旋转驱动电机1反向旋转工作,带动连接杆2绕着输出轴反向发生转动,则凸键3在键槽5中发生滑动,滑动的过程中,使得连杆4被受到牵引力,连杆4本身的转动带动转轴6转动,从而使得滑翔翼骨架7转入纵向开口9内,蒙皮8折叠收起,与艇体轻外壳共形。

本发明的具体结构和功能如下:

主要包括旋转驱动电机1、连接杆2、凸键3、连杆4、键槽5、转轴6、滑翔翼骨架7、滑翔翼薄蒙皮8等。

旋转驱动电机1、连接杆2、凸键3、连杆4、键槽5和转轴6构成驱动组件11,驱动组件11整体安装在水下平台10的内部,转轴6的顶部伸出水下平台10,并安装滑翔翼骨架7,在滑翔翼骨架7上安装蒙皮8。

本发明所述的旋转驱动电机1与大型水下平台10的舷间结构固定安装;

连接杆2一端与旋转驱动电机1固定连接,另一端带有凸键3;

凸键3插入连杆4的键槽5中,并可在其中滑动,连杆4的另一端与转轴6固定连接;

转轴6固定安装于大型的水下平台10的舷间结构内,同时与滑翔翼骨架7端部固定连接;

蒙皮8采用鱼鳍翼型薄蒙皮形式,与滑翔翼骨架7固定连接;

在水下平台10的轻外壳中留有纵向开口9,滑翔翼回收后与轻外壳纵向开口贴合,形成一体化外形。

实际使用过程中:

本发明所述的滑翔翼装置的主要作用是实现大型水下平台低噪声安静航行工况的无声滑翔以及螺旋桨推进航行工况与滑翔航行工况的转化,需在大型水下平台10两舷舷间区域布置若干套新型折叠式滑翔翼装置。

在无声滑翔工况下,旋转驱动电机1工作,带动连接杆2发生转动,凸键3在连杆4的键槽5中滑动,从而驱动转轴6的旋转,使得滑翔翼骨架7与蒙皮8由轻外壳纵向开口9旋转至艇体外部,并展开;折叠式滑翔翼展开状态如图1和图2所示。此时,水下平台10通过浮力调整水舱、纵倾调节水舱等静力方式开展艇体浮力与姿态的调节,在平台微正浮力或微负浮力、折叠式滑翔翼升力的作用下,形成类似小型水下滑翔器的滑翔运动,实现水下平台10安静工况下长时间、远距离、低能耗的无声滑翔。

螺旋桨推进航行工况下,旋转驱动电机1反向工作,带动连接杆2、连杆4转动及转轴6转动,从而使得滑翔翼骨架7转入轻外壳舷侧开口9,滑翔翼薄蒙皮8折叠收起,与艇体轻外壳共形。

本发明所述的滑翔翼装置与水下平台10轻外壳结构共形设计,使用、维护方便,在不影响水下平台10高航速航行工况、使用维护的情况下,可实现水下平台10安静工况下长时间、远距离、低能耗的无声滑翔,对提高隐蔽作业能力具有重要意义。

以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。

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