一种水下减速翼机构研究

发布时间：2024-03-11 19:55

　　弹出式减速翼机构用以在某水下无人航行器末端弹出4个减速翼,增大阻力使航行器速度快速减速,与拦截网配合进行拦截回收。为降低不同减速翼的展开及到位时间的不同步性对姿态控制产生的影响,本文构建了一种力学模型,并基于Matlab设计编写了相应仿真程序,对弹出式减速翼机构的展开时间等参数进行了仿真计算,得到了不同装药量的推销器在同一水环境下对减速翼展开时间的影响,确定了最优的设计参数。

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【部分图文】：

图1弹出式减速翼机构安装示意图

每个翼展机构推动一个减速翼,当控制器接收到控制系统的减速翼解锁指令后,控制器控制四个翼展机构的推销器作动,推动四个减速翼展开。当减速翼展开至90°时,由翼展机构内部的一个弹簧推动一个定位卡榫将其锁定在90°位置,起到减速和挂网回收的作用。航行器航行过程中,减速翼展开时,主要受到航....

图2减速翼运动及受力分析示意图

式中,ωz为减速翼展开的角速度(rad/s),Mzh为驱动力距,Mzα为展开角度引起的水动力力矩,Mzω为水动阻尼力矩,K1、K2、K3分别为三项力矩的修正系数;Jz为减速翼转动惯量,Jzf为附加转动惯量。推销器行程与减速翼展开角度关系如表1所示,对应不同作动行程,翼展角度不同,....

图3推销器驱动力矩为90Nm时仿真结果

首先,设定推销器驱动力矩为90Nm(设计最小值),取水流速度最大100m/s,减速翼弹出角度,角速度,角加速度,水动力力矩,旋转阻尼力矩,合力矩的仿真结果如图3所示。从图中可以看出,驱动力矩为90Nm条件下,推销器的全程作动时间为10ms(推销器空行程时间2ms,即图中8ms时)....

图4动态性能对比图

接下来,统一按照水流速度为100m/s,选取推销器驱动力矩分别在100Nm、120Nm、150Nm、180Nm输入下的仿真见图4所示,减速翼展开过程中的角度、角速度、角加速度、水驱动力矩和自身的旋转阻尼力矩对比结果。通过仿真计算结果可以看出,当水流速度为100m/s,推销器驱动力....

本文编号：3926027