一種適應于水下航行器的鰭舵裝置的制作方法

1.本發明屬于水下航行器技術領域，特別涉及一種水下航行器的鰭舵結構。


背景技術：

2.隨著科學技術的發展以及海洋開發、軍事應用的需求，水下航行器內部操縱執行構件可靠工作顯得至關重要，同時如何降低執行部件帶來的水下輻射噪聲問題也急需解決。鰭舵設計與航行器航行的穩定性與機動性是密切相關的，是保證水下航行器能夠實現預定的運動首要任務。水下航行器鰭舵部件主要用于承擔水下航行器升力和力矩，鰭舵結構與水下航行器的穩定性及操縱性是密切相關的，是保證水下航行器能夠實現預定的運動的基礎。鰭舵結構件在水下航行器航行時會來自各方向沖擊，時刻影響著其操舵性能。鰭舵裝置是保證水下航行器在航行過程航行穩定姿態的關鍵。
3.因此，為了滿足某水下航行器大扭矩舵系要求、保證其操縱性好、穩定性強、噪聲低的需求，有必要提出一種能適應水下航行器鰭舵裝置。


技術實現要素：

4.本發明的目的是：針對需求，設計一種適應于水下航行器的鰭舵裝置。
5.本發明的技術方案是：一種適應于水下航行器的鰭舵裝置，包括：翼板、固定翼芯板、舵板a、壓板、舵板b、螺桿以及翼端板。
6.固定翼芯板設置在翼板內，對翼板的金屬骨架進行加強；固定翼芯板與水下航行器艉部殼體的焊接座進行固連。
7.舵板b設置在翼板的后側，舵板b的舵軸與水下航行器內部的舵傳遞軸通過銷軸連接。
8.壓板套入舵板b的舵軸中，并與固定翼芯板進行固連。
9.舵板a設置在翼板b與舵板的上方，并通過螺桿與舵板b連接。
10.舵板b的底面與翼板之間設有翼端板，翼端板與翼板的尾部緊固連接。
11.在上述方案的基礎上，進一步的，鰭舵裝置的外形剖面形狀為naca翼型，其中，翼板的前部設計為“長鼻子”形式的過渡件。此結構消除由航行器艇體與翼板結合部位產生的馬蹄渦系，減少馬蹄渦對推進器伴流場的影響，優化了艉部伴流場均勻度，從而降低了水下航行器航行輻射噪聲。
12.在上述方案的基礎上，進一步的，翼端板選用鋁合金材料并進行防腐處理，設計為消渦整流片結構形式。此結構能夠防止舵板頻繁打舵偏轉時形成的尾渦進入推進器內而產生不利影響，并能改善推進器的進流品質使其螺旋槳伴流場均勻化，從而降低螺旋槳的振動和噪聲。
13.在上述方案的基礎上，進一步的，壓板嵌入滑動軸承，滑動軸承與舵板b的舵軸相配合。更進一步的，壓板采用熱套方式與滑動軸承進行裝配。此設計滿足舵板頻繁運行穩定性要求，是航行器航行過程中穩定姿態和實現預定的運動的關鍵。
14.上述方案中，具體的，固定翼芯板、壓板、滑動軸承分別選用鋁合金、不銹鋼、錫青銅材料。
15.上述方案中，具體的，翼板與舵板b均采用玻璃鋼材質；舵板b的舵軸選用高強度不銹鋼采用粘接工藝與舵板進行連接。本發明的結構所成的截面滿足鰭、舵翼型設計，其布局最大限度地減少了航行器、鰭舵、推進器之間的不利干擾，充分發揮鰭舵的效能，符合航行器總體流體動力布局要求。
16.本發明在水下航行器上安裝的數量為4個，周向等間距的布置在水下航行器艉部殼體外。
17.有益效果：
18.(1)本發明適應于水下航行器的大扭矩舵系要求，通過樣機試驗滿足水下航行器快速性、操縱性、穩定性的要求，并兼具結構簡單、低噪聲性能、良好流體動力布局等優點。
19.(2)本發明采用分體式設計保證了翼板、壓板等的適裝性要求，此翼舵設計不僅滿足各零部件適裝性要求，也能保證舵板頻繁運行穩定性要求。
20.(3)本發明中壓板套入舵板的舵軸中并與固定翼芯板進行緊固保證了舵板頻繁打舵運行的可靠、穩定性；翼端板與翼板進行緊固改善了艉部伴流場均勻度。
21.(4)本發明結構簡單，裝卸操作方便，成本低廉。
附圖說明
22.圖1為本發明的結構剖面圖。
23.其中：1-翼板，2-固定翼芯板，3-舵板a，4-壓板，5-舵板b，6-螺桿，7-翼端板。
具體實施方式
24.下面結合附圖和實施例，對本發明做進一步的詳細說明。
25.參見附圖1，本實施例提供一種適應于水下航行器的鰭舵裝置，包括：翼板1、固定翼芯板2、舵板a3、壓板4、舵板b5、螺桿6以及翼端板7。
26.固定翼芯板2設置在翼板1內，對翼板1的金屬骨架進行加強；固定翼芯板2與水下航行器艉部殼體的焊接座固連。
27.舵板b5設置在翼板1的后側，舵板b5的舵軸與水下航行器內部的舵傳遞軸通過銷軸連接。
28.壓板4套入舵板b5的舵軸中，并與固定翼芯板2通過螺釘固連，由此并來保證舵板頻繁打舵運行可靠、穩定。
29.舵板a3設置在翼板1與舵板b5的上方，并通過螺桿6與舵板b5連接。
30.舵板b5的底面與翼板1之間設有翼端板7，翼端板7與翼板1的尾部緊固連接。翼端板7與翼板1進行緊固改善艉部伴流場均勻度。
31.優選的，鰭舵裝置的外形剖面形狀為naca翼型，其中，翼板1的前部設計為“長鼻子”形式的過渡件。此結構消除由航行器艇體與翼板1結合部位產生的馬蹄渦系，減少馬蹄渦對推進器伴流場的影響，優化了艉部伴流場均勻度，從而降低了水下航行器航行輻射噪聲。
32.優選的，翼端板7選用鋁合金材料并進行防腐處理，設計為消渦整流片結構形式。
此結構能夠防止舵板頻繁打舵偏轉時形成的尾渦進入推進器內而產生不利影響，并能改善推進器的進流品質使其螺旋槳伴流場均勻化，從而降低螺旋槳的振動和噪聲。
33.優選的，壓板4嵌入滑動軸承，滑動軸承與舵板b5的舵軸相配合。更進一步的，壓板4采用熱套方式與滑動軸承進行裝配。此設計滿足舵板頻繁運行穩定性要求，是航行器航行過程中穩定姿態和實現預定的運動的關鍵。
34.本例中，固定翼芯板2、壓板4、滑動軸承分別選用鋁合金、不銹鋼、錫青銅材料。翼板1與舵板b5均采用玻璃鋼材質；舵板b5的舵軸選用高強度不銹鋼采用粘接工藝與舵板b5進行連接。本裝置的結構所成的截面滿足鰭、舵翼型設計，其布局最大限度地減少了航行器、鰭舵、推進器之間的不利干擾，充分發揮鰭舵的效能，符合航行器總體流體動力布局要求。
35.該鰭舵裝置在水下航行器上安裝的數量為4個，周向等間距的布置在水下航行器艉部殼體外。
36.雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。


技術特征：
1.一種適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，包括：翼板(1)、固定翼芯板(2)、舵板a(3)、壓板(4)、舵板b(5)、螺桿(6)以及翼端板(7)；所述固定翼芯板(2)設置在所述翼板(1)內，對所述翼板(1)的金屬骨架進行加強；所述固定翼芯板(2)與水下航行器艉部殼體的焊接座進行固連；所述舵板b(5)設置在所述翼板(1)的后側，所述舵板b(5)的舵軸與所述水下航行器內部的舵傳遞軸通過銷軸連接；所述壓板(4)套入所述舵板b(5)的舵軸中，并與所述固定翼芯板(2)進行固連；所述舵板a(3)設置在所述翼板(1)與所述舵板b(5)的上方，并通過所述螺桿(6)與所述舵板b(5)連接；所述舵板b(5)的底面與所述翼板(1)之間設有所述翼端板(7)，所述翼端板(7)與所述翼板(1)的尾部緊固連接。2.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述鰭舵裝置的外形剖面形狀為naca翼型，其中所述翼板(1)的前部設計為“長鼻子”形式的過渡件。3.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述翼端板(7)設計為消渦整流片結構形式。4.如權利要求1-3任一項所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述壓板(4)采用熱套方式嵌入滑動軸承，所述滑動軸承與所述舵板b(5)的舵軸相配合。5.如權利要求1或3所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述翼端板(7)選用鋁合金材料并進行防腐處理。6.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述固定翼芯板(2)選用鋁合金材料。7.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述壓板(4)采用不銹鋼材料。8.如權利要求4所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述滑動軸承采用錫青銅材料。9.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述翼板(1)與所述舵板b(5)均采用玻璃鋼材質；所述舵板b(5)的舵軸選用高強度不銹鋼采用粘接工藝與所述舵板b(5)進行連接。10.如權利要求1所述的適應于水下航行器的鰭舵裝置，其特征在于，所述鰭舵裝置的數量為4個，周向等間距的布置在所述水下航行器艉部殼體外。

技術總結
本發明屬于水下航行器技術領域，特別涉及一種水下航行器的鰭舵結構。一種適應于水下航行器的鰭舵裝置，其技術方案是：固定翼芯板設置在翼板內，并與水下航行器艉部殼體的焊接座進行固連；舵板的舵軸與水下航行器內部的舵傳遞軸通過銷軸連接；壓板套入舵板的舵軸中，并與固定翼芯板進行固連；舵板組件通過螺桿與舵板連接；舵板的底面與翼板之間設有翼端板，翼端板與翼板的尾部緊固連接。本發明適應于水下航行器的大扭矩舵系要求，通過樣機試驗滿足水下航行器快速性、操縱性、穩定性的要求，并兼具結構簡單、低噪聲性能、良好流體動力布局等優點。點。點。


技術研發人員：彭阿靜 李孟捷 方勇 王夢璇 萬宇祥
受保護的技術使用者：宜昌測試技術研究所
技術研發日：2021.12.24
技術公布日：2022/4/29