CN205707147U - 机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器 - Google Patents

机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器 Download PDF

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蒋运华
贾林利
刘乔林
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Abstract

本实用新型提供一种机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器，包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。本实用新型可以有效提升水中多相流动运动体机动航行能力。

Description

机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器
技术领域
本实用新型涉及一种空化器，尤其涉及一种机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器，属于水中多相流动运动体控制与降低携带气体技术领域。
背景技术
水中多相流动条件下的控制技术，是改善和提高水中多相流动运动体机动航行能力的重要关键技术。对于水中多相流动运动体主要通过头部空化器舵面和尾部舵面来实现控制。由于尾部舵面在操纵过程当中极易改变流动的稳定性，所以头部空化器舵面是主要的俯仰和偏航控制元件。相应的为了提高航行体的速度，一般空化器舵面的面积都很小。从控制力产生的方式可知，面积较小的空化器产生的控制力非常有限，所以水中多相流动运动体机动航行能力大为受限。这就使得运动体有效规避障碍物和机动能力与航行速度之间存在不可避免的矛盾。
正是这个矛盾的存在，国内外学者从两个方面来改善。一方面是，增加航行体的控制舵面，这主要采用中部增加滑行板和尾部操纵舵面的方式。在这方面主要存在的问题是，无论是增加滑行板还是尾部操纵舵面，都会增加运动体所受的阻力，同时在滑行板和尾部操纵舵面操纵运动体的过程当中，极易改变流动的稳定性。所以，国内外学者也是着力于研究如何减少舵面的阻力和改善由于舵面操纵引起的流动稳定性问题。目前，对于这些问题的研究正在不断的深入。另一方面，主要从头部空化器舵面着手，目前主要有改变阻力的空化器结构，改变侧向力的空化器以及改变升力的空化器。这些空化器结构都是只从单方面来改变空化器的受力，只能从一个通道来改变运动体的机动能力。
发明内容
本实用新型的目的是为了有效减低机动是气体泄漏和多相流边界脱体而提供一种机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构和一种多级可伸缩空化器。
本实用新型的目的是这样实现的：机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构，包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。
一种多级可伸缩空化器，运动体的前端依次设置有头部一级空化器和整流装置，所述运动体上依次设置有至少两个二级空化器，每个二级空化器均包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。
本实用新型还包括这样一些结构特征：
1.所述可收缩的叶片是扇子形结构，一端汇聚于一点、另一端是可展开的。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)多级可收缩空化器结构的存在，运动体机动航行时可以有效增加与水接触截面，可以有效增加控制力的产生；2)多级可收缩空化器结构，可以依据需要适当升起二级及以上空化器结构可以使得空泡多相流边界尾部闭合在二级及以上空化器结构，有效降低气体的泄漏，增加运动体有效载荷；3)多级可收缩空化器结构的叶片可以打开而形成完整的空化器平面，收缩起来对空泡多相流边界无任何扰动。也即本实用新型的空化器结构具备多级可收缩结构，能够根据需要打开各级空化器，实现有效增加控制力。同时多级空化器结构的存在，可以有效减低机动是气体泄漏和多相流边界脱体。本实用新型可以有效提升水中多相流动运动体机动航行能力。
附图说明
图1是本实用新型的空化器结构的示意图；
图2是本实用新型的不可收缩叶片的结构示意图；
图3是本实用新型的可收缩叶片的展开的正面示意图；
图4是本实用新型的可收缩叶片展开的侧面示意图；
图5是本实用新型的可收缩叶片收缩时的示意图；
图6是本实用新型的多级可伸缩空化器的整体结构示意图(有两个二级空化器结构的示意图)。
图中：1—头部一级空化器；2—整流装置；3—多相流壁面；4—第一个二级空化器；5—运动体壁面；4-1—第二个二级空化器；6—空化器叶片连接环；7—发动机喷管；8—空化器头部板；9—驱动杆(第一个二级空化器的)；10—驱动电机(第一个二级空化器的)；9-1—驱动杆(第二个二级空化器的)；10-1—驱动电机(第二个二级空化器的)；11—电机支撑板；12—空化器叶片连接点；13—小孔(空化器叶片与电机驱动杆支撑点)；14—空化器不可收缩叶片；15—空化器可收缩叶片轴；16—空化器叶片转动轴；17—空化器可收缩叶片；18—尾翼舵面。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1至图5，本实用新型的机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构，包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔(空化器叶片与电机驱动杆支撑点)，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。所述可收缩的叶片是扇子形结构，一端汇聚于一点、另一端是可展开的。
结合图6，本实用新型的一种多级可伸缩空化器，运动体的前端依次设置有头部一级空化器和整流装置，所述运动体上依次设置有至少两个二级空化器，每个二级空化器均包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。所述可收缩的叶片是扇子形结构，一端汇聚于一点、另一端是可展开的。本实用新型可根据运动体的长短来设置空化器结构的数量，附图6中以有两个二级空化器为例进行说明。
本实用新型的工作过程如下：
1)依据控制系统的信号，电机10驱动电机驱动杆9前进或者后退，电机驱动杆9的前进或后退会带动多级空化器结构的不可收缩叶片14的绕空化器叶片转动轴16转动下升起或下落；
2)不可收缩叶片14的绕空化器叶片转动轴16转动下升起或下落会带动空化器可收缩叶片17展开和收缩，这样可以实现二级及以上空化器4结构的展开或收起；
3)二级及以上空化器4结构的展开或收起会产生或减小机动所需的控制力；
4)同时在不需要产生控制了的时候，可以依据空泡多相流界面的大小，适当升起二级及以上空化器4结构可以使得空泡多相流边界尾部闭合在二级及以上空化器4结构，有效降低气体的泄漏，增加运动体有效载荷。
本实用新型的头部空化器1，整流装置2，发动机喷管7，电机支撑板11，尾翼舵面18，都固结在运动体上；二级空化器4和4-1和空化器头部板8安装在运动体壁面5上；以二级空化器4为例进行仔细说明：空化器不可收缩叶片14和空化器可收缩叶片17连接在空化器叶片连接环6，并能绕空化器叶片转动轴16转动；电机10固结在电机支撑板11上，电机10通过电机驱动杆9和小孔(空化器叶片与电机驱动杆支撑点)13连接空化器不可收缩叶片14，并能驱动空化器叶片打开和收缩；空化器不可收缩叶片14在打开和收缩的过程中会带动空化器可收缩叶片17展开和收缩。
工作过程可描述如下，依据控制系统的信号电机10驱动电机驱动杆9前进或者后退，电机驱动杆9的前进或后退会带动多级空化器结构的不可收缩叶片14的绕空化器叶片转动轴16转动下升起或下落，不可收缩叶片14的绕空化器叶片转动轴16转动下升起或下落会带动空化器可收缩叶片17展开和收缩，这样可以实现二级及以上空化器4结构的展开或收起，二级及以上空化器4结构的展开或收起会产生或减小机动所需的控制力。同时在不需要产生控制了的时候，可以依据空泡多相流界面的大小，适当升起二级及以上空化器4结构可以使得空泡多相流边界尾部闭合在二级及以上空化器4结构，有效降低气体的泄漏，增加运动体有效载荷。
本实用新型属于水中多相流动运动体控制与降低携带气体技术领域，涉及水中多相流动运动体运动过程中，通过调节多级空化器舵面操纵运动体。传统的空化器结构为与水接触面很小，产生的控制力有限。该结构为多级可收缩空化器结构，能够有效的增加控制力的产生，并且可以阻滞气体泄漏，减小携带气体，实现有效机动航行。

Claims (4)

1.机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构，其特征在于：包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。
2.根据权利要求1所述的机动控制和阻滞气体泄漏的可收缩空化器结构，其特征在于：所述可收缩的叶片是扇子形结构，一端汇聚于一点、另一端是可展开的。
3.一种多级可伸缩空化器，其特征在于：运动体的前端依次设置有头部一级空化器和整流装置，所述运动体上依次设置有至少两个二级空化器，每个二级空化器均包括设置在运动体外表面的空心的空化器叶片转动轴和设置在运动体内部的驱动电机，空化器叶片转动轴上设置有空化器叶片连接环，空化器叶片连接环上铰接有可收缩叶片和不可收缩叶片，且可收缩叶片与不可收缩叶片交叉设置，每个不可收缩叶片上设置有小孔，所述驱动电机的输出端安装有圆柱体，圆柱体的外表面均匀设置有驱动杆，所述驱动杆穿过运动体和空化器叶片转动轴后安装在对应的小孔里，所述驱动杆的数量与小孔的数量相等。
4.根据权利要求3所述的一种多级可伸缩空化器，其特征在于：所述可收缩的叶片是扇子形结构，一端汇聚于一点、另一端是可展开的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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