一种水下滑翔机

文档序号:25291803发布日期:2021-06-01 17:43阅读:171来源:国知局
一种水下滑翔机

本发明属于水下的交通工具的技术领域,具体涉及一种水下滑翔机。



背景技术:

水下滑翔机是一种自主式水下航行器,其利用净浮力和姿态角调整获得推进力,能源消耗极小,只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源,具有长达数月的续航能力,能达到数千公里的航程。目前,对水下滑翔机的滑翔翼形态的研究设计,是水下滑翔机技术发展的一个主要研究方向。现有的水下滑翔机主要包括外壳,外壳依次包括头部、重心调节仓、浮力调节仓及尾部;重心调节仓内设置重心调节结构,浮力调节仓内设置浮力调节机构。两个滑翔翼对称设在重心调节仓的外壁面上。对于滑翔翼而言,一般有机身和滑翔翼独立固定式滑翔翼、机身和滑翔翼融合式滑翔翼。即滑翔翼可拆卸地设在重心调节仓上,和滑翔翼成型在重心调节仓上。

这两种形式的水下滑翔机在运输过程中,融合式滑翔翼的滑翔机所占用的体积大,不便于运输;固定式滑翔翼的滑翔机在运输过程中,需要先将滑翔翼从重心调节仓上拆卸下来,滑翔翼和机身分开运输,虽然运输所占用的空间下,但需要配备专用工具对滑翔翼进行拆卸和安装,待运输至目的地时,再将滑翔翼安装在机身上,导致运输工作量大。

在滑翔机投放在水中和从水中回收时,整个滑翔机的翼展面积大,需要采用多个吊臂分别对两个滑翔翼和整个机身进行悬吊转移,每个吊臂的长度均长于各自对应的滑翔翼的长度或机身的长度,吊臂的长度越长,其起吊滑翔机的难度越大,对应地滑翔翼的回收难度也越大。并且,滑翔机具有较大的翼展面积,在水下受水流冲击力度更大,受海洋生物撞击的概率更大,大翼展结构不适宜在狭长的海沟或暗礁群工作,使滑翔机的使用范围受限。



技术实现要素:

因此,本发明所要解决的技术问题是现有的水下滑翔机的滑翔翼呈大翼展结构,所占用的空间大,不便于运输、在水下投放和回收,以及容易被撞击和使用范围受限的缺陷。

为此,本发明提供一种水下滑翔机,包括

机身,及依次设在所述机身上的重心调节机构、可变翼机构及浮力调节机构;

所述可变翼机构包括两个滑翔翼,呈对称分布;两个所述滑翔翼通过两个铰链分别可转动地设在所述机身的过渡仓上,并受驱动机构的推动而相对于机身轴线可转动;任一所述滑翔翼的第一端位于所述过渡仓内,与所述第一端相对的第二端伸出所述过渡仓外;

锁紧机构,设在所述过渡仓上,可对所述滑翔翼施加锁紧力而使所述滑翔翼相对于机身保持固定姿态的第一状态,及撤销所述锁紧力而使所述滑翔翼处于可转动的第二状态。

可选地,上述的水下滑翔机,所述驱动机构包括

两个第一滑动件,设在所述过渡仓内且受第一驱动组件的驱动,可沿垂直于机身轴线的方向做相互靠近或远离的往复移动;两个所述第一滑动件相互远离的一端分别铰接在两个所述滑翔翼的第一端上;

任一所述第一滑动件滑动时,通过对所述第一端施加轴向推力,以联动带动各自对应的所述滑翔翼绕各自在所述过渡仓上的第一铰接轴转动;在第一状态,所述锁紧机构对所述第一驱动组件施加所述锁紧力。

可选地,上述的水下滑翔机,所述第一驱动组件包括

第二滑动件,设在所述过渡仓内;

驱动器,用于驱动所述第二滑动件沿机身轴线方向做往复直线滑动;

第一滑轨,沿第一滑动件的滑动方向延伸且设在所述第二滑动件上;两个所述第一滑动件可滑动地设在所述第一滑轨上;

任一所述第一滑动件伸出所述第一滑轨外的第一延伸部可转动地设在各自对应的第一端上;在第一状态,所述锁紧机构对所述第二滑动件施加所述锁紧力。

可选地,上述的水下滑翔机,所述驱动器包括设在所述过渡仓内的第一旋转电机,固定在所述第一旋转电机的转轴上的齿轮,所述第二滑动件的一侧壁上设有齿条,所述第二滑动件的齿条与所述齿轮啮合设置。

可选地,上述的水下滑翔机,所述第一驱动组件还包括设在所述过渡仓内的沿第二滑动件的滑动方向延伸的第二滑轨,所述第二滑动件可滑动地设在所述第二滑轨上。

可选地,上述的水下滑翔机,所述锁紧机构包括

制动块,面向所述第二滑动件的一侧表面设置;所述制动块受第二驱动组件的驱动,可朝向靠近或远离所述第二滑动件的一侧表面做往复移动;

在第一状态,所述制动块紧密地抵接在所述第二滑动件上,给所述第二滑动件施加的静摩擦力,所述静摩擦力作为所述锁紧力;在第二状态,所述制动块分离于所述第二滑动件;

拉簧,其对所述制动块施加远离所述第二滑动件一侧的持续拉力,而使所述制动块趋于保持在第二状态。

可选地,上述的水下滑翔机,所述第二滑动件上面向制动块的一侧表面上设有沿其滑动方向延伸的豁口槽;

在第一状态,所述制动块面向所述豁口槽一侧的制动端插接在所述豁口槽内,且所述制动端的端面紧密抵接在所述豁口槽的槽底上;在第二状态,所述制动端退出所述豁口槽。

可选地,上述的水下滑翔机,所述豁口槽的两个槽壁呈倾斜的第一坡面,以使所述豁口槽的槽口在槽底朝向槽口的方向上呈扩口;所述制动端的相对的两侧壁上分别设有与第一坡面配合的第二坡面;

所述第二驱动组件驱动所述制动块做往复移动,以联动带动所述制动端做伸入或退出所述豁口槽的运动。

可选地,上述水下滑翔机,所述第二驱动组件包括设在过渡仓内的第二旋转电机,及固定在所述第二旋转电机的转轴上的凸轮,所述凸轮的外周壁面与所述制动块配合抵接,所述凸轮受所述第二旋转电机的驱动而转动,以带动所述制动块做往复移动;

所述锁紧机构还包括设在过渡仓内的底板上且沿所述制动块的滑动方向延伸的第三滑轨;所述制动块上设有配合部,所述配合部可滑动地设在所述第三滑轨上。

可选地,上述的水下滑翔机,还包括设在所述过渡仓内的底板和顶板;

所述滑翔翼可转动地设在所述顶板和底板上,且被夹持在所述底板和顶板之间;

所述顶板上设有让位区域;所述锁紧机构和驱动机构均设在所述底板上且分布在所述让位区域内。

本发明技术方案,具有如下优点:

1.本发明提供的水下滑翔机,包括机身,及依次设在所述机身上的重心调节机构、可变翼机构及浮力调节机构;所述可变翼机构包括两个滑翔翼,呈对称分布;两个所述滑翔翼通过两个铰链分别可转动地设在所述机身的过渡仓上,并受驱动机构的推动而相对于机身轴线可转动;任一所述滑翔翼的第一端位于所述过渡仓内,与所述第一端相对的第二端伸出所述过渡仓外;锁紧机构设在所述过渡仓上,可对所述滑翔翼施加锁紧力而使所述滑翔翼相对于机身保持固定姿态的第一状态,及撤销所述锁紧力而使所述滑翔翼处于可转动的第二状态。

此结构的水下滑翔机,在重心调节机构和浮力调节机构之间设置可变翼机构,将可变翼机构中的两个滑翔翼可转动地设在过渡仓上,通过驱动机构驱动滑翔翼的转动,来改变滑翔翼的后掠角和展弦比,同时改变滑翔翼的翼展面积。滑翔翼转动到特定位置后,通过锁紧机构锁紧滑翔翼,使滑翔翼相对于机身保持固定。水下滑翔机在滑翔翼收拢状态,减小水平面投影面积,便于整体运输,减少投放及回收的难度。水下滑翔机在滑翔翼小角度展开的状态,后掠角增大,展弦比减小,阻力减小,升力变大且受力点后移,增大滑翔角,能够在狭小空间内滑翔,减少与障碍物碰撞的几率。水下滑翔机在滑翔翼大角度的展开状态,后掠角减小,展弦比增大,阻力增大,升力减小且升力受力点前移,增大滑翔角和滑行距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中提供的水下滑翔机的结构示意图;

图2为图1中水下滑翔机去掉过渡层后的局部结构示意图;

图3为图1中水下滑翔机的滑翔翼与顶板、锁紧机构、驱动机构及底板的结构示意图;

图4为图3的局部放大示意图;

图5为图3中第一滑动件的结构示意图;

图6为底板上第二滑动件与锁紧机构的结构示意图;

图7为图6中第二滑动件的爆炸结构示意图;

图8为图3中锁紧机构的制动块与刹车座的结构示意图;

图9为图3中锁紧机构的第二驱动组件的结构示意图;

图10为图3中第一驱动组件的结构示意图;

图11为图1中顶板的结构示意图;

图12为图1中底板的结构示意图;

图13为图1中滑翔机去掉部分壳体后的结构示意图;

附图标记说明:

1-机身;11-头部;12-重心调节仓;13-过渡仓;14-浮力调节仓;15-尾部;16-横梁轴;

2-滑翔翼;21-第一端;22-第二端;23-第一铰接轴;

3-重心调节机构;

31-顶板;32-底板;321-第一让位通道;322-第二让位通道;33-第二滑轨;34-第三滑轨;

4-驱动机构;41-第一滑动件;411-第一延伸部;412-第一连接轴;413-连接环;42-第二铰接轴;43-第二滑动件;431-齿条;432-刹车座;4321-豁口槽;4322-第一坡面;

433-支撑座;44-第一旋转电机;45-齿轮;46-第一滑轨;

5-锁紧机构;51-制动块;511-第二坡面;512-限位凸起;513-第一台阶;52-拉簧;

6-第二驱动组件;61-第二旋转电机;62-凸轮;

7-浮力调节机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完成地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种水下滑翔机,如图1至图13所示,包括机身1、依次设在机身上的重心调节机构3、可变翼机构及浮力调节机构7;其中,如图1所示,机身1具有依次设置的头部11、重心调节仓12、过渡仓13、浮力调节仓14及尾部15。

可变翼机构包括两个滑翔翼2、驱动机构4及锁紧机构5。两个滑翔翼2对称分布,两个所述滑翔翼2通过两个铰链分别可转动地设在机身的过渡仓上,并受驱动机构4的推动而相对于机身1轴线可转动;任一滑翔翼2的第一端21位于所述过渡仓13内,与第一端21相对的第二端22伸出过渡仓13外;锁紧机构5设在所述过渡仓13上,可对所述滑翔翼2施加锁紧力而使所述滑翔翼2相对于机身保持固定姿态的第一状态,及撤销所述锁紧力而使所述滑翔翼2处于可转动的第二状态。

此结构的水下滑翔机,在重心调节仓12和浮力调节仓14之间设置过渡仓13,在重心调节机构3和浮力调节机构7之间设置可变翼机构,将可变翼机构中的两个滑翔翼2可转动地设在过渡仓13上,通过驱动机构4驱动滑翔翼2的转动,来改变滑翔翼2的后掠角和展弦比,同时改变滑翔翼2的翼展面积。滑翔翼2转动到特定位置后,通过锁紧机构5锁紧滑翔翼2,使滑翔翼相对于机身保持固定。水下滑翔机在滑翔翼2收拢状态,减小水平面投影面积,便于整体运输,减少投放及回收的难度。水下滑翔机在滑翔翼2小角度展开的状态,后掠角增大,展弦比减小,阻力减小,升力变大且受力点后移,增大滑翔角,能够在狭小空间内滑翔,减少与障碍物碰撞的几率。水下滑翔机在滑翔翼2大角度的展开状态,后掠角减小,展弦比增大,阻力增大,升力减小且升力受力点前移,增大滑翔角和滑行距离,以改善水下滑翔机的动力特性。

也即,本实施方式的水下滑翔机的滑翔翼具备可变形的能力,通过将滑翔翼收拢在机身的两侧,无需拆卸滑翔翼即可有效减少在运输过程中所占空间,可以单次运输过程中增加水下滑翔机的运输数量,提高运输效率;同时,通过调整滑翔翼相对于机身轴线的角度,减少投放或回收时对吊臂、吊篮所需的大尺寸要求,减少操作人员的配置,降低投放及回收的难度,增加水下滑翔机的投放及回收效率。

如图1、图2、图3及图4所示,过渡仓13内设有一个顶板31和一个底板32,两个滑翔翼2夹持在顶板31和底板32之间,每个滑翔翼2上设有第一铰接轴23,第一铰接轴23穿设在顶板31和底板32上,使滑翔翼2与顶板31、底板32铰接在一起。过渡仓13包括相对扣设的第一壳体和第二壳体,第一铰接轴23位于过渡仓13外,顶板31和底板32通过紧固件固定连接,例如,紧固件为螺钉或螺丝,或者螺栓与螺母的配合结构,当第一壳体和第二壳体扣设后,将底板32和顶板31夹持在第一壳体和第二壳体之间,滑翔翼夹持在顶板和底板之间,以实现滑翔翼2可转动地设在过渡仓13上。

优选地,如图3和图11所示,顶板31的中部设有让位区域,上述的驱动机构4和锁紧机构5均设在底板32上,并且分布在让位区域内,将驱动滑翔翼转动的驱动机构4和锁紧机构5均隐藏在过渡仓内,使机身原有的流线型得以保留。

两个滑翔翼2可以分别采用一个驱动机构4的驱动来实现同步转动。为使过渡仓13内的结构紧凑,优选地,两个滑翔翼2采用同一个驱动机构4驱动而同步转动。

如图4所示,驱动机构4为一个,驱动机构4包括两个第一滑动件41和第一驱动组件。两个第一滑动件41设在过渡仓13内的底板32上且受第一驱动组件的驱动,可沿垂直于机身1轴线方向做相互靠近或远离的往复直线移动;两个第一滑动件41相互远离的一端分别铰接在两个滑翔翼2的第一端21上。例如,在每个滑翔翼2的第一端21上设有第二铰接轴42,第一滑动件41的一端铰接在各自对应的滑翔翼2的第一端21上的第二铰接轴42上。

此结构的驱动机构4,当第一驱动组件驱动两个第一滑动件41滑动时,第一滑动件41对各自对应的滑翔翼2的第一端21施加轴向推力,例如,在图4中所示,两个第一滑动件41做相互远离的滑动时,左侧的第一滑动件41朝向左侧滑动,对左侧的滑翔翼2(简写为第一滑翔翼2)的第一端21施加逆时针方向的推力,以联动带动第一滑翔翼2绕着自身的第一铰接轴23逆时针转动;右侧的第一滑动件41朝向右侧滑动,对右侧的滑翔翼2(简写为第二滑翔翼2)的第一端21施加顺时针方向的推力,以联动带动第二滑翔翼2绕自身的第一铰接轴23顺时针转动。相反,两个第一滑动件41做相互靠近的滑动时,左侧的第一滑动件41联动带动第一滑翔翼2做顺时针转动,右侧的第一滑动件41带动第二滑翔翼2做逆时针转动,从而实现两个滑翔翼2同步朝向机身1的轴线靠拢或远离机身1轴线,以改变滑翔翼2的翼展面积。

对于第一驱动组件而言,优选地,如图4和图10所示,第一驱动组件包括第二滑动件43、第一驱动器及第一滑轨46;第二滑动件43设在过渡仓13内的底板32上;第一驱动器设在底板32上,用于驱动第二滑动件43沿机身1轴线方向做往复直线滑动;第一滑轨46沿第一滑动件41的滑动方向延伸而设在第二滑动件43上;两个第一滑动件41可滑动地设在第一滑轨46上;任一第一滑动件41伸出第一滑轨46外的第一延伸部411可转动地设在各自对应的第一端21上;在第一状态,锁紧机构5对第二滑动件43施加锁紧力。

例如,第一驱动器为气缸或者其他可做伸缩运动的驱动器,由于两个第一滑动件41可滑动地设在第一滑轨46上,第一滑轨46对两个第一滑动件41的滑动起到导向作用;同时,第一滑轨46固定在第二滑动件43上,当第二滑动件43沿机身1轴线做往复直线滑动时,就带动第一滑轨46同步做沿机身1轴线的往复直线滑动,进而被迫两个第一滑动件41在第一滑轨46上滑动的同时,随着第一滑轨46同步在机身1轴线方向做直线移动。

也即,每个第一滑动件41同步在垂直机身1轴线的方向有第一运动分量,在沿机身1轴线方向上有第二运动分量,在第一运动分量和第二运动分量的综合下,第一滑动件41对各自对应的滑翔翼2的第一端21施加轴向推力,第一滑动件绕第二铰接轴42自转,带动各自对应的滑翔翼2绕自身的第一铰接轴23转动,第一滑动件绕第一铰接轴23公转,从而通过一个驱动机构4来同步带动两个滑翔翼2转动。

进一步优选地,如图5所示,为了便于第一滑动件41的第一延伸部411与各自对应的滑翔机的第二铰接轴42连接,第一延伸部411与第一滑动件41的主体之间垂直分布,并且在第一延伸部411上设有与主体平行的第一连接轴412,第一连接轴412的一端插接固定在第一延伸部411上,另一端上设有连接环413,并通过连接环413套在第二铰接轴42上,以实现第一滑动件41与第二铰接轴42的可转动连接。

当然,作为变形,也可以不设置上述的第一连接轴412和连接环413,第一延伸部411可以直接可转动地套在第二铰接轴42上。

对于第一驱动器而言,优选地,如图10所示,第一驱动器包括设在过渡仓13内的第一旋转电机44,固定在第一旋转电机44的转轴上的齿轮45,第二滑动件43的一侧壁设有齿条431,齿条431与齿轮45啮合设置。当第一旋转电机44转动,带动齿轮45转动,以带动固定在第二滑动件43上的齿条431移动,实现驱动第二滑动件43沿机身1轴线方向的往复直线滑动。

进一步优选地,如图12所示,在底板32上设有第二让位通道322,第一旋转电机44固定设在底板32的底部上,第一旋转电机44的旋转轴穿过第二让位通道322插接在齿轮45的内孔上,齿轮45位于底板32的上方,第二滑动件43设在底板32的顶部表面上,齿轮45与第二滑动件43的齿条431啮合,以使驱动机构4在底板32上分布紧凑。

更佳优选地,在底板32的顶部表面上设有沿第二滑动件43的滑动方向延伸的第二滑轨33,第二滑动件43可滑动地设在第二滑轨33上,第二滑轨33对第二滑动件43的滑动起到导向作用。

对于第二滑动件43而言,如图6和图7所示,其除了包括上述的齿条431外,还包括至少一个滑块,齿条431固定在滑块的一侧端上,滑块的另一侧端上设有刹车座432,并在滑块、刹车座432及齿条431的顶部上设有支撑座433,第一滑轨46固定在支撑座433上。

例如,支撑座433呈“井”字型,井字型的竖直部沿机身1轴线方向,井字型的水平部沿垂直机身1轴线方向,第一滑轨46固定在井字型的水平部上。当然,支撑座433还可以为“十”字型或“一”字型,当支撑座433为一字型时,第一滑轨46固定在支撑座433上,第一滑轨46伸出支撑座433的部分悬空分布在过渡仓13内。

或者,还可以不设置支撑座433,直接将滑块的长度延伸,第一滑轨46固定在滑块上即可。

对应锁紧机构5而言,在第一状态,锁紧机构5对上述第二滑动件43的刹车座432施加锁紧力;在第二状态,锁紧机构5撤销该锁紧力。

具体地,如图6、图8及图9所示,锁紧机构5包括制动块51、拉簧及第二驱动组件6。其中,制动块51面向第二滑动件43的一侧表面设置;制动块51受第二驱动组件6的驱动,可朝向靠近或远离第二滑动件43的一侧表面做往复移动;在第一状态,制动块51的制动端紧密地抵接在第二滑动件43上,制动块51对第二滑动件43施加静摩擦力,该静摩擦力作为锁紧力;在第二状态,制动块51分离于第二滑动件43;拉簧对制动块51施加远离第二滑动件43一侧的持续拉力,而使制动块51趋于保持在第二状态。

此锁紧机构5,当滑翔翼2转动到位,需要锁紧机构5限制滑翔翼2转动时,第二驱动组件6对制动块51施加驱动力,克服拉簧的持续拉力后,驱动制动块51朝向第二滑动件43滑动,制动块51的制动端紧密抵接在第二滑动件43的一侧表面,例如,制动端抵接在上述的刹车座432的一侧表面上,制动块51与第二滑动件43之间的静摩擦力作为锁紧力,来限制第二滑动件43静止滑动,进而不能驱动第一滑动件41来带动滑翔翼2转动,实现对滑翔翼2转动到位的限位功能。当需要解除对滑翔翼2转动的限制,相反,第二驱动组件6撤销对第二滑动件43的驱动力,此时在拉簧的持续拉力下,驱动制动块51朝向远离刹车座432方向移动,分离于刹车座432,使支制动块51与第二滑动件43保持分离而处于第二状态,解除对滑翔翼2转动的限制。通过静摩擦力的锁紧机构5,使可变形的滑翔翼在可变行程内实现无极自锁。

优选地,如图8所示,第二滑动件43上面向制动块51的一侧表面上设有沿其滑动方向延伸的豁口槽4321;即上述的刹车座432面向制动块51的一侧表面上豁口槽4321,在第一状态,制动块51的制动端插接在豁口槽4321内,且制动端的端面紧密抵接在豁口槽4321的槽底上,进一步地确保制动端对豁口槽4321的槽底作用静摩擦力,起到制动作用;在第二状态,制动端退出豁口槽4321内。

进一步优选地,豁口槽4321的两个槽壁呈倾斜的第一坡面4322,以使豁口槽4321的槽口沿槽底朝向槽口的方向上呈扩口;制动端的相对的两侧壁上分别设有与第一坡面4322配合的第二坡面511;底板32上设有第一让位通道321,第二驱动组件6设在底板32上且在第一让位通道321内运动以驱动制动块51做往复移动,以联动带动制动端做伸入或退出豁口槽4321的运动。

由于第一坡面4322和第二坡面511呈倾斜面,第二驱动组件6做上升运动时,驱动制动块51的第二坡面511沿着第一坡面4322的表面向上滑动,以使制动端伸入豁口槽4321内;相反,当第二驱动组件6做下降运动时,撤销对制动块51向上的驱动力时,在拉簧的偏压力下,将拉动制动块51沿着第一坡面4322做向下滑动,以使制动端从豁口槽4321内退出。

如图6所示,制动块51的顶部上设有第一固定柱,底板32上设有第二固定柱,拉簧52的两端分别固定在第一固定柱和第二固定柱上。第二驱动组件6驱动制动块51朝向刹车座432方向移动时,拉簧52被拉伸储能,第二驱动组件6撤销对制动块51的驱动力时,拉簧52释放能量,将制动块51朝向远离刹车座432的方向移动而使制动块51复位。

对于第二驱动组件6而言,如图9所示,第二驱动组件6包括设在底板32的底部上的第二旋转电机61,及固定在第二旋转电机61的转轴上的凸轮62,凸轮62的外周壁与制动块51配合抵接,凸轮62受第二旋转电机61的驱动在第二让位通道322内转动,以带动制动块51做上述的往复运动。

作为第二驱动组件6的变形,第二驱动组件6还可以直接为气缸,气缸的伸缩轴穿过第二让位通道322后抵接在制动块51上。

对于制动块51而言,如图9所示,制动块51上还设有第一台阶513,上述的第一固定柱固定在第一台阶513的台阶面上,便于第一固定柱的安装。优选地,制动块51的底部上设有向下凸出的限位凸起512,限位凸起512位于凸轮62和刹车座432之间,当制动块51的制动端伸入豁口槽4321内时,限位凸起512将抵接在刹车座432的豁口槽4321的槽口上;相反,当第二旋转电机61继续转动时,凸轮的凸出部越过最高点后,撤销对制动块51施加向上的驱动力,此时在拉簧52的作用下,制动块51复位,当限位凸起512抵接在凸轮侧壁上,制动块51复位到位,从而限位凸起512的设置,对制动块51伸入或退出豁口槽4321的运动行程起到限位作用。

如图6所示,在底板32上还设有沿制动块51的滑动方向延伸的第三滑轨34;制动块51上设有配合部,配合部可滑动地设在第三滑轨34上,对制动块51的滑动起到导向作用,确保制动块51的制动端能够准确地插接在豁口槽4321内或退出豁口槽4321内。

作为变形,锁紧机构5还可以为其他结构,不采用静摩擦力来实现自锁,例如,锁紧机构5包括锁紧块,及驱动锁紧块做伸缩运动的气缸,当滑翔翼转动到位时,锁紧块做伸出运动直接锁紧在第二滑动件的滑动路径上,对第二滑动件施加锁紧力,限制第二滑动件的滑动。可以通过设置两个锁紧块,在第二滑动件的前端和末端上分别抵接一个锁紧块,两个锁紧块配合下,将限制第二滑动件的滑动。当然,锁紧块可以直接作用在第一滑动件上,对第一滑动件施加锁紧力,来实现对第一滑动件的锁定作用,或者还可以直接作用在滑翔翼上,在滑翔翼的转动路径上,对滑翔翼施加锁紧力,以将滑翔翼限制在机身上。

如图1所示,机身1还包括头部11和尾部15,重心调节仓12设在头部11和过渡仓13之间,浮力调节仓14设在过渡仓13与尾部15之间,从而使机身1整体呈回转体,将上述的锁紧机构5和驱动机构4均设在过渡仓13内,在实现滑翔翼2可转动变形的功能的同时,保证机身1整体的回转体的流线型。

如图13所示,水下滑翔机中的重心调节机构3设在重心调节仓12内,浮力调节机构7设在浮力调节仓14内,重心调节机构和浮力调节机构7均为现有的结构,在此不再赘述。

对于上述重心调节仓12、过渡仓13及浮力调节仓14的连接方式而言,如图2所示,重心调节仓12与浮力调节仓14之间设有与机身1轴线同轴线的横梁轴16,以将重心调节仓12和浮力调节仓14连接,过渡仓13的第一壳体和第二壳体的两端分别可拆卸地设在重心调节仓12和浮力调节仓14上,横梁轴16穿设在过渡仓13的轴向上。

另外,水下滑翔机还包括控制器,控制器与上述的第一旋转电机44、第二旋转电机61均电连接,控制器根据滑翔翼2的需求,来控制第一旋转电机44是否转动及转动的速度,滑翔翼2转动的角度进行控制;控制器根据滑翔翼2是否转动到位,来控制第二旋转电机61是否转动及转动的速度,来起到锁紧机构5。进一步地,在滑翔翼2或浮力仓内还设有是否有障碍物的传感器,控制器还可以根据该传感器的检测信号,来控制滑翔翼2是否转动,及转动的角度,以在水下滑行时,调整滑翔翼2的翼展面积,使滑翔翼具有一定的缓冲冲击能力,降低受冲击的概率,提高自我恢复滑翔翼角度的能力。

以最佳实施方式为例,来说明该水下滑翔机的调节角度的工作过程:

可变滑翔翼2机构的动作为滑翔翼2绕第一铰接轴23转动,转动角度为滑翔翼2在水平面与机身1轴线的夹角,该夹角在0°-90°范围内变化,例如0°、30°、60°及90°等,具体转动角度根据需要而定。

滑翔翼2需要转动的角度的动作:水下的第一旋转电机44驱动齿轮45转动,齿轮45与第二滑动件43上的齿条431为啮合设置,齿轮45转动带动第二滑动件43做沿机身1轴线方向的直线运动。第二滑动件43上固定有与机身1轴线垂直的第一滑轨46。第二滑动件43的直线滑动转化为第一滑动件41在第一滑轨46上的直线运动,第一滑动件41对第二铰接轴42施加推力,第一滑动件41绕第二铰接轴42转动和绕第一铰接轴23公转,在推力下,滑翔翼2绕第一铰接转转动,实现滑翔翼2的转动。其中,第二铰接轴42为活动铰接轴,连接滑翔翼2和第一滑动件41,第二铰接轴42绕第一铰接轴23转动,第一铰接轴23固定在顶板31和底板32上,将滑翔翼2与顶板31和底板32连接。

可变滑翔翼2机构设有锁紧机构5,锁定制动块51相对于机身1的位置,使滑翔翼2相对于保持特定的角度。锁紧机构5的动作组如下。水下第二旋转电机61转动,以驱动凸轮转动,凸轮转动推动制动块51至机身1轴线垂直方向的行程最大处,制动块51的制动端插接在刹车座432的豁口槽4321内,以压紧在第二滑动件43上,产生静摩擦力,阻碍第二滑动件43的自由滑动,从而实现自锁。不自锁时,第二旋转电机61驱动凸轮转动,越过凸轮的最大行程,拉簧52拉动制动块51至机身1轴线垂直方向的行程最小处,制动块51与第二滑动件43的豁口槽4321的槽底之间产生间隙,第一滑动件41即可自由滑动,来驱动滑翔翼2转动。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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