水下驻留航行器液压式驻留机构设计

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1、液压气动与密封／2012年第9期水下驻留航行器液压式驻留机构设计宋保维，成鹏飞，王鹏，张斌(西北工业大学航海学院，陕西西安710072)摘要：为解决传统水下自主航行器工作时间短的局限，学术界提出了驻留航行器的概念。该文在分析了驻留航行器总体构成和工作方式的前提下，针对航行器的液压支撑式驻留机构进行了工况分析、系统设计、重要部件设计、液压元件选择、三维造型和总体组装。该机构实现了航行器长时间海底驻留的功能，对驻留航行器的工程应用发挥了重要作用。关键词：水下驻留航行器(AULV)；驻留机构；液压支撑系统；机构设计；三维造型中图分类号：TH137．9文献标识码：A文章编号：

2、1008—0813(2012)09—0018—04DesignofHydraulicLurkMachineforAutonomousUnderwaterLurkVehicleSONGBao-wei，CHENGPeng-fei，WANG，ZHANGBin(CollegeofMarineEngineering，North-WesternPolytechniqueUniversity，Xi'an710072，China)Abstract：TosolvetheproblemthatworkinghoursofconventionalAUVislimi~d，academiabr

3、ingforwardaconceptionofAutonomousUnderwaterLurkVehicle(AULV)．Inthispaper,weintroducedtheconstructionandtheworkingwayofAULVfirs#，andpresentedtheanalysisofoperatingcondition，systemdesign，componentsdesign，selectionofhydrauliccomponents，three-dimensionalshapeandassemblyofcolectivityoflurkma

4、chine．Thismachinerealizedoflong-timeworkofAULVwithlurkingseabed，itplayanimportantroleinengineeringapplicationsofAULV．Keywords：AULV；lurkmachine；hydraulicsupportsystem；designofmachine；three—dimensionalshapeO引言进行长时间测量，同时关闭主推进系统以节省能源，并研制成功了NPSAUVt3~。1998年美国佛罗里达亚特兰AUV(AutonomousUnderwaterVeh

5、icle)是一种水下大大学开发研制的ANSAUV进行了海试。2008年天无缆机器人，没有载人的高风险，而且脱离了ROV的津大学提出了一种小型的驻留航行器AUV—VBS，通过缆绳。运用更加灵活方便，已经成功应用于许多民用和压载水舱进水增大航行器重力停驻在海底，完成任务军用领域。民用方面包括海洋探测、海底打捞、水下管后丢弃水舱返回嘲。2010年西北工业大学提出了两种新线铺设与检查维修、水下考古等，军用方面包括海底情的海底停驻策略，液压支撑式和锚链式驻留方案[61。报收集、布雷及反雷、反潜等『11。尽管AUV在外形尺寸、文献[6】仅对液压支撑式驻留方案作了简单介绍，续航力及

6、工作深度上差异很大，但受携带能源的限制，本文在此基础上对液压支撑式驻留方案进行了详细分通常AUV的最长工作时间仅为几天。有的甚至只能工析和机构设计，特别对关键部件液压缸、油箱、安装支作几个小时，不能满足其长时间(如两三个月或半年)架等部件进行了细致设计，选用了相应的液压器件。并进行海洋环境探测与监测的任务需求[21。驻留航行器执利用UGS—NX7．0软件对各部件进行了三维造型和结行任务时停驻海底，主推进器关闭，从而节省大量能构装配．给出了整个液压驻留机构的三维装配图。为驻源，成功解决了工作时间短这一难题。驻留航行器将成留航行器的工程化实现奠定了基础。为水下自主航行器发

7、展的一个重要方向。1992年美国海军研究生院(NavyPostgraduate1驻留航行器的总体构成及工作方式Schoo1)首先提出了驻留航行器的概念，即航行器到目驻留航行器的主要由探测传感器段、前液压支撑标水域后，通过改变重浮力使航行器驻留在海洋底部段、前辅推段、控制导航段、重力调节段、电池舱段、后俯推段、后液压支撑段和主推进器段组成，构成如图1收稿日期：2012—03—30所示。其中前后辅推装置在航行器垂直上升和下落的作者简介：宋保维(1963一)，男，辽宁葫芦岛人，教授，主要研究领域为水下航时候提供升力，液压支撑机构负责支撑整个航行器使行体设计