可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼及工作方法与流程

本发明涉及一种水下航行器设备的零部件，尤其涉及一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼及工作方法。

背景技术：

1、水下航行器平台作为搭载海洋探测信息传感器的节点，其航程往往受制于其自带能源，传统依靠螺旋桨及舵驱动的水下航行器其动力强，移动速度快，机动灵活，但其航程较短；搭载滑翔翼的水下航行器航程长，但其速度慢，机动性差。

2、现阶段带机翼的水下航行器主要为深海滑翔机，其机翼固定方式分为：固定安装式、抛弃式两种形式，以固定式机翼为主；如专利cn 107914845a为例，其特点是机翼通过与航行器本体固定连接，不可拆卸；

3、以抛弃式机翼为例，专利cn 110641663 a为可抛弃式机翼，该机翼依靠丝杆螺母副旋转推动将机翼沿航行器径向方向推力，整套机构与航行器长度相同且只能实现释放一个动作，无法调节机器倾角。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，面向水下航行器的航程提升需求，提供了一种可用于滑翔的变倾角可抛弃式水下航行器附加机翼及工作方法，在巡航探测时可依靠机翼滑翔，在目标位置通过抛弃机翼，降低机翼带来的附加阻力。

2、本发明技术方案如下：一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，利用滚珠锁原理，包括驱动装置、机身壳体、转接套、连接基座、连接轴、连接套、机翼、碟形弹簧、滚珠、轴承及螺母；所述连接套与机身壳体固定连接，所述连接轴与转接套依靠转接套上的滚珠凹槽固定于连接套上的球形槽道弧面内并通过碟形弹簧张紧；在旋转至一定角度时，转接套连带滚珠转动到槽道出口处，滚珠及连接套在碟形弹簧推力作用下实现机翼抛弃弹出。

3、优选地，所述连接套与机身壳体通过螺母连接并固定，连接套内部容纳有连接轴、转接套及滚珠。

4、优选地，所述连接轴与转接套之间通过蝶形弹簧轴向张紧，使转接套在蝶形弹簧的推力作用下有向外弹出的预推力，连接轴有向内压紧预压力。

5、优选地，所述连接轴一侧为方形面，与转接套内孔连接配合；中间具有轴肩，用于蝶形弹簧限位，另一侧具有键槽孔，与驱动装置连接。

6、优选地，所述滚珠凹槽位于转接套柱面上，用于限制滚珠移动，其内部具有蝶形弹簧挡面，中心具有与连接轴固定的方形内孔，外部具有固定机翼的安装连接孔。

7、优选地，所述连接套内部具有防止连接轴向内移动的止挡面，所述凹槽滑道位于止挡面上，用于容纳滚珠沿周向滚动，具有允许滚珠轴向移动的轴向释放槽。

8、一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼的工作方法，在驱动装置的旋转作用力带动下，转动连接轴，通过连接轴与转接套配合的方形面，带动转接套旋转；转接套通过其上的滚珠凹槽，带动滚珠于连接套的球形槽道弧面内旋转，转接套通过连接螺钉，带动机翼绕航行器径向方向旋转；

9、驱动装置在旋转到一定位置，安装于连接套及转接套内部的滚珠到达连接套内的轴向释放槽时，滚珠失去连接套的限位作用；在蝶形弹簧的推力作用下，蝶形弹簧、转接套、滚珠、机翼被推力连接套，实现机翼的抛弃功能。

10、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

11、1.整套抛弃式装置结构简单紧凑，占用体积小；

12、2.抛弃后，结构整体无额外凸出物；

13、3.依靠蝶形弹簧压缩实现抛弃推力，推力更大；

14、4.依靠滚珠剪切力实现固定，连接可靠；

15、5.具备倾角调节功能。

技术特征：

1.一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：利用滚珠锁原理，包括驱动装置、机身壳体、转接套、连接基座、连接轴、连接套、机翼、碟形弹簧、滚珠、轴承及螺母；所述连接套与机身壳体固定连接，所述连接轴与转接套依靠转接套上的滚珠凹槽固定于连接套上的球形槽道弧面内并通过碟形弹簧张紧；在旋转至一定角度时，转接套连带滚珠转动到槽道出口处，滚珠及连接套在碟形弹簧推力作用下实现机翼抛弃弹出。

2.根据权利要求1所述的一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：所述连接套与机身壳体通过螺母连接并固定，连接套内部容纳有连接轴、转接套及滚珠。

3.根据权利要求1所述的一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：所述连接轴与转接套之间通过蝶形弹簧轴向张紧，使转接套在蝶形弹簧的推力作用下有向外弹出的预推力，连接轴有向内压紧预压力。

4.根据权利要求1所述的一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：所述连接轴一侧为方形面，与转接套内孔连接配合；中间具有轴肩，用于蝶形弹簧限位，另一侧具有键槽孔，与驱动装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：所述滚珠凹槽位于转接套柱面上，用于限制滚珠移动，其内部具有蝶形弹簧挡面，中心具有与连接轴固定的方形内孔，外部具有固定机翼的安装连接孔。

6.根据权利要求1所述的一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼，其特征在于：所述连接套内部具有防止连接轴向内移动的止挡面，所述凹槽滑道位于止挡面上，用于容纳滚珠沿周向滚动，具有允许滚珠轴向移动的轴向释放槽。

7.一种如权利要求4所述的可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼的工作方法，其特征在于：在驱动装置的旋转作用力带动下，转动连接轴，通过连接轴与转接套配合的方形面，带动转接套旋转；转接套通过其上的滚珠凹槽，带动滚珠于连接套的球形槽道弧面内旋转，转接套通过连接螺钉，带动机翼绕航行器径向方向旋转；

技术总结本发明公开一种可调倾角及自动抛弃的水下航行器附加机翼及方法，包括驱动装置、转接套、机身壳体、连接轴、钢珠、蝶形弹簧、轴承、螺母及机翼，连接轴及转接套布置于连接套内部，通过蝶形弹簧实现连接轴及转接套的轴向张紧，通过轴孔配合实现径向定位，通过壳体内驱动装置实现连接轴及转接套周向限位；在驱动装置的旋转作用力带动下，转动连接轴，通过连接轴与转接套配合的方形面，带动转接套旋转；转接套通过其上的滚珠凹槽，带动滚珠于连接套内凹槽内旋转，转接套通过连接螺钉，带动机翼绕航行器径向方向旋转。本发明结构简单紧凑，占用体积小；抛弃后，结构整体无额外凸出物；靠蝶形弹簧压缩实现抛弃推力，推力更大；依靠滚珠剪切力实现固定。技术研发人员：谢建国,吴哲,王韬,羊云石受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一五研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/8