CN109188408A - 一种平板型声呐拖体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平板型声呐拖体，包括安装框架，所述安装框架内安装有接收阵、发射阵、接收机、发射机、惯导舱、控制模块；所述安装框架外部装配整体式拖体，整体式拖体前端设有头部导流罩，尾端设有尾部导流罩和尾翼组件；所述尾翼组件包括三块尾翼板、立板和舵板，尾翼板两端通过侧板与整体式拖体尾部相连，三块尾翼板层叠设置且相邻的两块尾翼板之间通过所述立板调节角度，所述舵板为两块、对称安装在顶部尾翼板上，舵板与顶部尾翼板之间设有角度调整座调整舵板的角度。本发明尾翼板角度能够通过立板调节角度，顶部尾翼板安装有两块舵板，可调节上下尾翼板的角度使整个拖体具有流体自稳定性，提高了拖体水下航行的姿态控制能力。

Description

一种平板型声呐拖体
技术领域
本发明涉及海洋工程水下航行器技术领域，具体的说是一种平板型声呐拖体。
背景技术
目前人类正面临着人口、资源和环境三大难题，海洋由于蕴藏着丰富的资源为人类解决这些难题提供了希望。由于人的潜水深度有限，水下环境恶劣危险，所以，如今作为海洋探测和开发的重要工具，水下自航行器在海洋科学考察、海洋环境监测和海洋资源勘探方面具有广泛的应用前景，是一种工作于水下极限作业的机器人。
智能水下航行器需适应复杂的海洋环境，其载体不仅要具有耐压、水密和承受负载的能力，而且要具有低阻力、高推进效率和实现空间运动的能力。另外，在十分有限的空间，需配置不同性能的多种传感器以满足环境探测、目标识别、自主航行和自主完成任务的需要。目前自主式的水下航行器多以细长流线型外形、欠驱动方式为主，这种方式的机器人具有阻力小、成本低、重量小、系统可靠性高等特点。国外此类水下航行器较为著名，如 RE-MUS-100，它是由美国Hydroid公司开发的一款被公认为是当今知名度最高也是最成功的微小型水下航行器，还有Bluefin Robotics公司的 Bluefin-9、美国 Nekton 公司研制开发的微小型水下航行器“巡逻兵（Renger）”也都代表着当前水下航行器的先进水平。
在技术较为成熟的当下，水下航行器的姿态控制机构主要有尾舵和多螺旋桨联合控制两种。其中，由于尾舵具有控制简单、造价低、可以提供一定的稳定性等原因是小型水下航行器的主要控制方式。作为 AUV 航行控制力输出机构，尾舵的设计极大地影响了 AUV航行机动性和稳定性。
发明内容
发明目的：本发明提供一种平板型声呐拖体，整个拖体具有流体自稳定性，提高了拖体水下航行的姿态控制能力。
技术方案：本发明所述的平板型声呐拖体，包括安装框架，所述安装框架内安装有接收阵、发射阵、接收机、发射机、惯导舱、控制模块；所述安装框架外部装配整体式拖体，整体式拖体前端设有头部导流罩，尾端设有尾部导流罩和尾翼组件；所述尾翼组件包括三块尾翼板、立板和舵板，尾翼板两端通过侧板与整体式拖体尾部相连，三块尾翼板层叠设置且相邻的两块尾翼板之间通过所述立板调节角度，所述舵板为两块、对称安装在顶部尾翼板上，舵板与顶部尾翼板之间设有角度调整座调整舵板的角度。
进一步完善上述技术方案，所述立板包括上立板和下立板。
进一步地，所述侧板前端为三角形用于连接所述整体式拖体尾部，后端为矩形用于连接所述尾翼组件。
进一步地，所述安装框架为扁平式架体结构，所述接收阵整齐排列在安装框架前半段的底部，所述接收机安装在接收阵上方；所述惯导舱沿所述安装框架后半段中间位置竖向设置，所述发射阵对称分布在惯导舱两侧，发射阵的反射面为平面，所述发射阵一侧固定所述发射机、另一侧固定所述控制模块。
进一步地，所述接收阵为18个，呈阵列排布；所述接收机为3个，在接收阵上方呈两侧分布；所述发射阵为10个，对称分布在惯导舱两侧；所述发射机为2个，在发射阵的侧边对齐设置。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点：本发明整体式拖体前端设有头部导流罩，尾端设有尾部导流罩，三块尾翼板角度能够通过上立板、下立板调节角度，顶部尾翼板安装有两块舵板，可调节上下尾翼板的角度使整个拖体具有流体自稳定性，提高了拖体水下航行的姿态控制能力，尾翼组件通过螺栓直接连在整体式拖体尾部，结构简单，安装便利。
在安装框架内集中安装接收阵、发射阵、接收机、发射机、惯导舱、控制模块，整体结构简单，简化安装工艺，加工方便，节约了成本，提高了经济效益；
安装框架内部装有接收阵和发射阵且声呐反射面为平面，普通的声呐阵面为弧形，改为平面后声波垂直辐射一致性好；所有接收阵整齐排列通过螺钉连接安装于框架下方，发射阵分两组安装于惯导舱两边，框架两侧板承载整体拖体的重量保护基阵面不受划伤。
附图说明
图1是平板型声呐拖体的主视图；
图2是平板型声呐拖体的俯视图；
图3是尾翼组件主视图；
图4是尾翼组件侧视图。
图中：1.安装框架；2.尾翼组件；3.头部导流罩；4.接收阵；5.接收机；6.发射机；7.发射阵；8.尾部导流罩；9.惯导舱；10.控制模块；21.侧板；22.舵板；23.尾翼板；24.角度调整座；25.下立板；26.上立板。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1：如图1、图2所示的平板型声呐拖体，包括安装框架1，安装框架1内安装有接收阵4、发射阵7、接收机5、发射机6、惯导舱9、控制模块10，安装框架1外部装配整体式拖体，整体式拖体前端设有头部导流罩3，尾端设有尾部导流罩8和尾翼组件2；安装框架1为扁平式架体结构，接收阵4为18个，整齐排列在安装框架1前半段的底部，接收机5为3个，在接收阵4上方呈两侧分布；惯导舱9沿安装框架1后半段中间位置竖向设置，发射阵7为10个，对称分布在惯导舱9两侧，发射阵7的反射面为平面，发射阵7一侧固定2个发射机6、另一侧固定控制模块10。
尾翼组件2包括三块尾翼板23、立板和舵板22，立板包括上立板25和下立板26；尾翼板23两端通过侧板21与整体式拖体尾部相连，侧板21前端为三角形用于连接整体式拖体尾部，后端为矩形用于连接尾翼组件2。三块尾翼板23层叠设置且相邻的两块尾翼板23之间通过上立板25和下立板26调节角度，舵板22为两块、对称安装在顶部尾翼板23上，舵板22与顶部尾翼板23之间设有角度调整座24调整舵板22的角度。
安装：在安装框架1上顺序安装发射阵4、2个发射阵7、一个惯导舱9，用水密缆连接3个接收机5、2个发射机6、一个控制模块10后用螺钉连接在安装框架上，然后在整体式拖体前后安装头部导流罩1和尾部导流罩8，最后将尾翼组件安装在框架上并在框架表面安装一块盖板。
尾翼组件安装时，在两块尾翼板侧板1中间固定3块尾翼板23，顶部尾翼板23上装有2块舵板22，舵板22与尾翼板之间装有角度调整座24用以调整舵板22的角度，尾翼板中间安装有2块上立板25和下立板26用以调整尾翼板的角度。
拖体整体为平板形状，具有良好的流体自稳定性，这是流体上的自然特性，通过调整舵角角度实现调整拖体的俯仰姿态和横滚姿态。
如上，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种平板型声呐拖体，包括安装框架，所述安装框架内安装有接收阵、发射阵、接收机、发射机、惯导舱、控制模块；其特征在于：所述安装框架外部装配整体式拖体，整体式拖体前端设有头部导流罩，尾端设有尾部导流罩和尾翼组件；所述尾翼组件包括三块尾翼板、立板和舵板，尾翼板两端通过侧板与整体式拖体尾部相连，三块尾翼板层叠设置且相邻的两块尾翼板之间通过所述立板调节角度，所述舵板为两块、对称安装在顶部尾翼板上，舵板与顶部尾翼板之间设有角度调整座调整舵板的角度。
2.根据权利要求1所述的平板型声呐拖体，其特征在于：所述立板包括上立板和下立板。
3.根据权利要求1所述的平板型声呐拖体，其特征在于：所述侧板前端为三角形用于连接所述整体式拖体尾部，后端为矩形用于连接所述尾翼组件。
4.根据权利要求1所述的平板型声呐拖体，其特征在于：所述安装框架为扁平式架体结构，所述接收阵整齐排列在安装框架前半段的底部，所述接收机安装在接收阵上方；所述惯导舱沿所述安装框架后半段中间位置竖向设置，所述发射阵对称分布在惯导舱两侧，发射阵的反射面为平面，所述发射阵一侧固定所述发射机、另一侧固定所述控制模块。
5.根据权利要求4所述的平板型声呐拖体，其特征在于：所述接收阵为18个，呈阵列排布；所述接收机为3个，在接收阵上方呈两侧分布；所述发射阵为10个，对称分布在惯导舱两侧；所述发射机为2个，在发射阵的侧边对齐设置。
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