一种可移动水平翼的水下滑翔机
技术领域
本发明属于海洋环境监测
技术领域
，具体涉及一种可移动水平翼的水下滑翔机。背景技术
目前，水下滑翔机的水平翼是固定的，是通过控制质量块纵向移动改变重心纵向位置，并获得满意的滑翔运动俯仰角度；水下滑翔机的方向控制是通过质量块重心的横向移动或者舵实现的。将水平翼驱动模块布置在水下滑翔机的内部，可以减少动密封带来的风险，一定程度上提高了整机的可靠性，且俯仰角度可以按照需要进行控制，水下滑翔机具有更好的水下运动控制能力，也降低了研发调试的难度。但是，这种结构方案一般存在的缺点：
水下滑翔机滑翔运动时的滑翔角度调节是依赖内部移动的质量块实现运动姿态的控制，因而需要支撑质量块的滑道、支架等附属结构，结构重量增加；控制质量块运动需要电机、传动机构等设备，增加了结构质量块的复杂性；质量块移动，特别是质量块纵向移动，导致整机的抗冲击性明显降低，使得水下滑翔机难以应用在船载抛投、空投等领域内，严重限制了水下滑翔机的推广使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可移动水平翼的水下滑翔机，能够代替了现有水下滑翔机采用质量块纵向移动调节滑翔运动俯仰角度的方法，大大简化水下滑翔机内部控制结构，提高整机的抗冲击性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可移动水平翼的水下滑翔机，其包括滑翔机主体、水平翼、滑道和滑杆，所述滑道固定在所述滑翔机主体上，且与所述滑翔机主体的中心线平行；所述滑杆可纵向移动地安装在所述滑道上，所述水平翼固定在所述滑杆上。
作为本发明的优选方案，所述水平翼设置于所述滑翔机主体的重心之后。
作为本发明的优选方案，所述可移动水平翼的水下滑翔机还包括用于固定所述水平翼纵向位置的机械固定结构。
作为本发明的优选方案，所述可移动水平翼的水下滑翔机还包括水平翼驱动模块，所述水平翼驱动模块与所述滑杆连接，并驱动所述滑杆使所述水平翼实现纵向移动。
作为本发明的优选方案，所述滑翔机主体的首部设有用于调节所述滑翔机主体浮力的浮力调节模块。
作为本发明的优选方案，所述滑翔机主体的中部设有电池组，所述电池组分别与所述浮力调节模块和所述水平翼驱动模块电连接。
作为本发明的优选方案，所述水平翼由弹性材料制作成型，所述水平翼在水下滑翔机入水之前被束型件固定并处于卷曲收纳状态；水下滑翔机入水之后，束型件松开使所述水平翼自由展开。
作为本发明的优选方案，所述束型件由水溶性材料制成。
作为本发明的优选方案，所述水溶性材料为水溶棉或水溶塑料。
作为本发明的优选方案，所述弹性材料为记忆合金、橡胶或记忆性塑胶。
作为本发明的优选方案，所述水平翼绕着所述滑杆卷曲收纳。
作为本发明的优选方案，所述水平翼绕着所述滑翔机主体卷曲收纳。
实施本发明提供的一种可移动水平翼的水下滑翔机，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明的水下滑翔机将原有固定的水平翼设计为可纵向移动的结构形式，水下滑翔机在水下滑翔运动的过程中，能够通过改变水平翼在滑翔机主体上的纵向位置，实现水下滑翔机滑翔运动角度的调节，从而有效地解决传统固体水平翼受到水动力作用而影响滑翔角度的问题，代替了现有水下滑翔机采用质量块纵向移动调节滑翔运动俯仰角度的方法，大大简化水下滑翔机内部控制结构，提高整机的抗冲击性能；而且，在水下滑翔机内部存在质量块控制装置的情况下，还可以增设本发明提出的纵向移动的水平翼装置，从而降低质量块控制力矩要求，提高控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种可移动水平翼的水下滑翔机的结构示意图(一)，图中示出水平翼处于水平展开状态；
图2是本发明提供的一种可移动水平翼的水下滑翔机的结构示意图(二)，图中示出水平翼处于卷曲收纳状态。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1所示，本发明优选实施例提供的一种可移动水平翼的水下滑翔机，其包括滑翔机主体1、水平翼2、滑道3和滑杆4，所述滑道3固定在所述滑翔机主体1上，且与所述滑翔机主体1的中心线平行；所述滑杆4可纵向移动地安装在所述滑道3上，所述水平翼2固定在所述滑杆4上。由此，本发明实施例的水下滑翔机将原有固定的水平翼设计为可纵向移动的结构形式，水下滑翔机在水下滑翔运动的过程中，能够通过改变水平翼2在滑翔机主体1上的纵向位置，实现水下滑翔机滑翔运动角度的调节，从而有效地解决传统固体水平翼受到水动力作用而影响滑翔角度的问题，代替了现有水下滑翔机采用质量块纵向移动调节滑翔运动俯仰角度的方法，大大简化水下滑翔机内部控制结构，提高整机的抗冲击性能；而且，在水下滑翔机内部存在质量块控制装置的情况下，还可以增设本发明提出的纵向移动的水平翼装置，从而降低质量块控制力矩要求，提高控制效果。
示例性的，所述可移动水平翼的水下滑翔机还包括用于固定所述水平翼2纵向位置的机械固定结构，如：卡扣、螺栓、销钉等可拆卸的固定构件，以方便水下滑翔机投放前水平翼定位调整。
示例性的，如图1所示，所述可移动水平翼的水下滑翔机还包括水平翼驱动模块5，所述水平翼驱动模块5与所述滑杆4连接，并驱动所述滑杆4使所述水平翼2实现纵向移动。其中，所述水平翼驱动模块5以电机驱动为动力，通过传动组件使滑杆4实现直线运动即可。这样的设计，使水下滑翔机无论在投放前或投放后都能够实现水平翼定位调整，提高了水下滑翔机的适用性。
示例性的，如图1所示，为了优化水下滑翔机内部结构及其重心设置，所述水平翼2设置于所述滑翔机主体1的重心之后；所述滑翔机主体1的首部设有用于调节所述滑翔机主体1浮力的浮力调节模块6；所述滑翔机主体1的中部设有电池组7，所述电池组7分别与所述浮力调节模块6和所述水平翼驱动模块5电连接。其中，所述浮力调节模块6为现有水下滑翔机专用的浮力调节装置。工作时，浮力为零时，水下滑翔机悬浮于水中；浮力调节模块6控制水下滑翔机浮力为负浮力，水下滑翔机开始下沉；因为水平翼2在水下滑翔机尾端(重心之后)，水下滑翔机整机前后不对称，下沉过程中，水下滑翔机后半部受到升力(方向向上)大于前半部，水下滑翔机首倾，并稳定在一个首倾角度，水下滑翔机向下、前滑翔运动，采用舵9控制滑翔运动的方向；到达指定水深后，浮力调节模块6控制水下滑翔机浮力为正浮力，水下滑翔机上浮，上浮过程中，水下滑翔机后半部受到升力(方向向下)大于前半部，水下滑翔机尾倾，并稳定在一个尾倾角度，水下滑翔机向上、前滑翔运动，采用舵9控制滑翔运动的方向。
示例性的，如图1和图2所示，所述水平翼2由弹性材料制作成型，所述水平翼2在水下滑翔机入水之前被束型件8固定并处于卷曲收纳状态；水下滑翔机入水之后，束型件8松开使所述水平翼2自由展开。由此，本发明实施例将水平翼2设计为由弹性材料制成，能够使水平翼2具有卷曲变形特性，并采用束型件8固定水平翼2的卷曲形状，从而使得水平翼2在水下滑翔机投放入水之前处于卷曲收纳状态，方便存储及运输；同时，水下滑翔机投放入水之后，束型件8能够自动松开卷曲收纳状态下的水平翼2，此时水平翼2在其自身弹力作用下自由展开并恢复至水平状态；可见，水平翼2收纳及展开的结构形式具有结构简单、使用方便、可靠性强的优点。
示例性的，所述束型件8由水溶性材料制成。当水下滑翔机入水之后，束型件8能够遇水溶解，松开水平翼2使其自由展开，进一步提高水平翼2收纳和展开的可靠性及便利性。本实施例中，所述水溶性材料优选为水溶棉或水溶塑料。
示例性的，为保证水平翼2展开后保持在水平状态，所述弹性材料为记忆合金、橡胶或记忆性塑胶。
示例性的，为方便水平翼2卷曲收纳，可根据水平翼2的纵向位置，采用以下两种收纳形式：第一种，水平翼2远离或靠近滑翔机主体1时，所述水平翼2绕着所述滑杆4卷曲收纳，如图2所示；第二种，水平翼2在滑翔机主体1上时，所述水平翼2绕着所述滑翔机主体1卷曲收纳。
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“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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
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