本發(fā)明公開了一種深海水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法，屬于深海水下觀測(cè)領(lǐng)域。本發(fā)明結(jié)合復(fù)雜多變的深海觀測(cè)需求及現(xiàn)有主流海洋觀測(cè)設(shè)備特點(diǎn)，采用平臺(tái)水平翼的主動(dòng)變形完成平臺(tái)多種水動(dòng)力外形的切換，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)三種典型觀測(cè)模式：水平機(jī)動(dòng)模式、垂向定點(diǎn)模式和鋸齒形滑翔模式。可變形裝置為水平翼變形裝置，主體結(jié)構(gòu)置于耐壓殼體內(nèi)部，同時(shí)外置流線型導(dǎo)流罩，改善其水動(dòng)力性能。本發(fā)明提出的一種深海自主水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法，可使平臺(tái)具備多種觀測(cè)模式和更加靈活的觀測(cè)手段，本發(fā)明方法可幫助完成點(diǎn)、線和面多種觀測(cè)手段的平臺(tái)集成，提高平臺(tái)綜合觀測(cè)能力，具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于深海水下觀測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種深海自主水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法。

背景技術(shù)

自主水下觀測(cè)平臺(tái)作為新興海洋觀測(cè)手段，具有自主可控、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、自噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，在海洋科學(xué)研究與海洋業(yè)務(wù)觀測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮出不可替代的作用，得到了世界各國(guó)海洋科學(xué)研究組織和海洋軍事保障單位的重視。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)不同海洋現(xiàn)象的多種觀測(cè)需求，要求水下自主觀測(cè)平臺(tái)具有靈活的觀測(cè)手段和良好的綜合運(yùn)動(dòng)觀測(cè)性能。但是，現(xiàn)有的自主水下觀測(cè)平臺(tái)均采用固定的水動(dòng)力外形，僅能使其一種運(yùn)動(dòng)觀測(cè)性能達(dá)到最優(yōu)，不能適應(yīng)對(duì)不同海洋現(xiàn)象的多種觀測(cè)需求。

因而，需要開發(fā)一種新型的深海水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法及其裝置，要求其能變換水動(dòng)力外形，適應(yīng)對(duì)不同海洋現(xiàn)象的多種觀測(cè)需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上缺陷和改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種深海自主水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法，其目的在于，采用變換水動(dòng)力外形的方法，使得深海水下觀測(cè)平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)多種觀測(cè)模式，也使水下觀察平臺(tái)具有綜合的運(yùn)動(dòng)性能。

本發(fā)明提供一種深海水下觀測(cè)平臺(tái)的可變形觀測(cè)方法，其在水下觀測(cè)平臺(tái)主體體身上設(shè)置可通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度而變形的一對(duì)水平翼，該對(duì)水平翼由各自的旋轉(zhuǎn)軸控制旋轉(zhuǎn)角度，該對(duì)水平翼自始至終呈軸對(duì)稱狀，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)從而調(diào)整水平翼的角度，通過(guò)調(diào)整水平翼的后掠角處于設(shè)定范圍內(nèi)，從而改變整個(gè)水下觀測(cè)平臺(tái)的水動(dòng)力外形，將水平翼的后掠角調(diào)整為82°～86°，其直線水平航行時(shí)阻力最小，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于水平機(jī)動(dòng)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為72°～76°，其俯仰力矩最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于垂向定點(diǎn)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為42°～46°，其升阻比最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于鋸齒形滑翔模式。

進(jìn)一步的，將水平翼的后掠角調(diào)整為84°～86°，其直線水平航行時(shí)阻力最小，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于水平機(jī)動(dòng)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為74°～76°，其俯仰力矩最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于垂向定點(diǎn)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為44°～46°，其升阻比最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于鋸齒形滑翔模式。

進(jìn)一步的，將水平翼的后掠角調(diào)整為85°，其直線水平航行時(shí)阻力最小，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于水平機(jī)動(dòng)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為75°，其俯仰力矩最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于垂向定點(diǎn)模式，將水平翼的后掠角調(diào)整為45°，其升阻比最大，深海水下觀測(cè)平臺(tái)處于鋸齒形滑翔模式。

進(jìn)一步的，在一對(duì)水平翼的翼根部設(shè)置導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩包套住一對(duì)水平翼的翼根部，通過(guò)導(dǎo)流罩改善水平翼根部的水動(dòng)力性能，減小深海水下觀測(cè)平臺(tái)的航行阻力。

按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種實(shí)現(xiàn)如上所述方法的深海水下觀測(cè)平臺(tái)，其包括兩套水平翼旋轉(zhuǎn)組件，每套水平翼旋轉(zhuǎn)組件對(duì)應(yīng)控制一片水平翼，每套旋轉(zhuǎn)翼組件均包括電機(jī)安裝座、電機(jī)、減速器、齒輪安裝座、錐齒輪、軸承、轉(zhuǎn)軸以及角度傳感器，其中，電機(jī)安裝座呈圓筒狀，電機(jī)和減速器均安裝在電機(jī)安裝座，齒輪安裝座與電機(jī)安裝座固定相連，錐齒輪、軸承和轉(zhuǎn)軸均安裝在齒輪安裝座中，水平翼固定在轉(zhuǎn)軸上以能隨轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，角度傳感器也設(shè)置在齒輪安裝座中，用于測(cè)量轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，電機(jī)通過(guò)減速器將動(dòng)力傳遞給錐齒輪，錐齒輪進(jìn)一步將動(dòng)力傳遞給軸承，通過(guò)軸承將動(dòng)力傳遞給轉(zhuǎn)軸，以轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)水平翼旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深海水下觀測(cè)平臺(tái)水動(dòng)力外形切換。