本技術(shù)涉及航行體測(cè)試，尤其是涉及一種在跨介質(zhì)環(huán)境中測(cè)試航行體的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、跨介質(zhì)航行體(trans-media?aerial?underwater?vehicle，tmauv)是指能夠自主且多次跨越水空交界面，并可穩(wěn)定在水中航行和空中飛行的新型航行器。此類航行體首先被應(yīng)用于掠海飛行武器平臺(tái)，利用其水下隱蔽性和空中高速、高機(jī)動(dòng)性以提升武器突防能力和攻擊成功率。此外，跨水空無(wú)人航行體可作為巡航武器進(jìn)行海上偵察或攻擊，相比于傳統(tǒng)的水下單介質(zhì)航行體，其搜索能力具有質(zhì)的飛躍。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，跨水空介質(zhì)航行器進(jìn)入民用工程領(lǐng)域，包括遠(yuǎn)海探測(cè)、水質(zhì)監(jiān)察、海上搜索和救援、海上通信等。

2、跨介質(zhì)航行體的研究過(guò)程中仍面臨一些關(guān)鍵問(wèn)題亟待深入研究及解決。其中航行體在跨水空介質(zhì)過(guò)程中受到空氣、水、空化形成的空泡等多相流場(chǎng)的作用，航行體的時(shí)變力載荷變化規(guī)律與航行體周圍的多相復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象密切相關(guān)。為了設(shè)計(jì)可控、穩(wěn)定飛行的跨介質(zhì)航行器，有必要定量測(cè)量及研究航行體在跨介質(zhì)過(guò)程中所受到的氣動(dòng)力、水動(dòng)力等力載荷的實(shí)時(shí)變化規(guī)律，尤其是航行體周圍介質(zhì)變化，空泡形成、發(fā)展和變化等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象對(duì)這種高度時(shí)變特性的作用機(jī)制。

3、跨介質(zhì)出、入水涉及熱力學(xué)過(guò)程、物質(zhì)相變過(guò)程、動(dòng)力學(xué)過(guò)程、沖擊動(dòng)力學(xué)過(guò)程、結(jié)構(gòu)安全性、材料特性、運(yùn)動(dòng)控制等復(fù)雜多學(xué)科交叉問(wèn)題。要進(jìn)行縮比試驗(yàn)，首先要研究以上特性的相似性。目前研究跨介質(zhì)出、入水問(wèn)題最先進(jìn)的減壓或低氣壓水池試驗(yàn)系統(tǒng)，在保證空泡數(shù)、傅勞德數(shù)相似的基礎(chǔ)上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)模型試驗(yàn)對(duì)原型試驗(yàn)現(xiàn)象一定程度的模擬與復(fù)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種在跨介質(zhì)環(huán)境中測(cè)試航行體的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)航行體的低氣壓水池試驗(yàn)。

2、本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、一種在跨介質(zhì)環(huán)境中測(cè)試航行體的系統(tǒng)，包括：

4、氣密水池，所述氣密水池用于容納水體和低氣壓環(huán)境，所述氣密水池的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)出孔，所述進(jìn)出孔的高度低于所述水體的液面；

5、過(guò)渡艙，所述過(guò)渡艙設(shè)于所述氣密水池的一側(cè)，所述過(guò)渡艙的一端與所述進(jìn)出孔連通，所述過(guò)渡艙的另一端與外界環(huán)境連通；

6、運(yùn)輸組件，所述運(yùn)輸組件上設(shè)有航行體安裝件，所述航行體安裝件用于裝載待測(cè)航行體，所述運(yùn)輸組件能夠在所述過(guò)渡艙與所述氣密水池之間移動(dòng)。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)輸組件包括承接平臺(tái)和運(yùn)輸車，所述航行體安裝件設(shè)于運(yùn)輸車上，所述承接平臺(tái)穿過(guò)所述進(jìn)出孔分別位于所述過(guò)渡艙和所述氣密水池中，所述運(yùn)輸車活動(dòng)設(shè)于所述承接平臺(tái)上。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述待測(cè)航行體為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述航行體安裝件包括設(shè)于所述運(yùn)輸車上的安裝孔，所述待測(cè)航行體的一端能夠插接于所述安裝孔內(nèi)。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝孔的底壁與所述待測(cè)航行體之間設(shè)有推進(jìn)器，用于為所述待測(cè)航行體設(shè)置測(cè)試初速度。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括機(jī)械爪，所述機(jī)械爪設(shè)于所述氣密水池的頂部，用于夾持所述待測(cè)航行體。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述承接平臺(tái)包括轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)、搭接平臺(tái)和水池平臺(tái)，所述轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)設(shè)于所述過(guò)渡艙內(nèi)，所述水池平臺(tái)設(shè)于所述氣密水池中，所述搭接平臺(tái)穿過(guò)所述進(jìn)出孔，且分別與所述轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)、所述水池平臺(tái)搭接。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括操作平臺(tái)，所述過(guò)渡艙的頂部與所述操作平臺(tái)搭接，所述轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)能夠沿所述過(guò)渡艙的高度方向上下移動(dòng)；

13、所述水池平臺(tái)能夠沿所述水池的高度方向上下移動(dòng)，用于為所述待測(cè)航行體設(shè)置初始高度。

14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上設(shè)有第一位移傳感器，所述第一位移傳感器用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)與所述搭接平臺(tái)之間的垂直距離，所述水池平臺(tái)上設(shè)有第二位移傳感器，所述第二位移傳感器用于檢測(cè)所述水池平臺(tái)與所述搭接平臺(tái)之間的距離。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述承接平臺(tái)上設(shè)有滑軌，所述滑軌沿所述氣密水池與所述過(guò)渡艙相對(duì)設(shè)置的方向延伸，所述滑軌的兩端分別位于所述過(guò)渡艙和所述氣密水池內(nèi)，所述運(yùn)輸車與所述滑軌滑動(dòng)配合。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述過(guò)渡艙內(nèi)設(shè)有第一液位傳感器，所述第一液位傳感器用于檢測(cè)所述過(guò)渡艙的水位，所述氣密水池內(nèi)設(shè)有第二液位傳感器，所述第二液位傳感器用于檢測(cè)所述氣密水池的水位。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

18、1、上述測(cè)試航行體的系統(tǒng)，用于在跨水空介質(zhì)中測(cè)試航行體的性能，為了提高測(cè)試的有效性，采用低氣壓水池試驗(yàn)系統(tǒng)，首先通過(guò)低氣壓空間和水體組合建立氣密水池，使得水池內(nèi)的環(huán)境保持低氣壓，用于模擬海洋環(huán)境，進(jìn)一步地，為了將待測(cè)航行體放入氣密水池而不破壞氣密水池中的低氣壓環(huán)境，設(shè)置了與氣密水池連通的過(guò)渡艙，便于待測(cè)航行體通過(guò)過(guò)渡艙、進(jìn)出孔進(jìn)入氣密水池中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；同時(shí)由于設(shè)置了運(yùn)輸組件，待測(cè)航行體可裝載在運(yùn)輸組件上，在無(wú)需人工操作條件下，自動(dòng)進(jìn)出氣密水池，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)運(yùn)載，并在長(zhǎng)期保持低氣壓環(huán)境中可進(jìn)行多次試驗(yàn)，提高了測(cè)試效率。

19、2、該系統(tǒng)中的運(yùn)輸組件，設(shè)置了橫跨過(guò)渡艙和氣密水池的承載平臺(tái)，并在承載平臺(tái)上設(shè)置了活動(dòng)的運(yùn)輸車，將待測(cè)航行體裝載在運(yùn)輸車，移動(dòng)運(yùn)輸車就能實(shí)現(xiàn)待測(cè)航行體自動(dòng)移入和移出氣密水池，可有效提高待測(cè)航行體的移動(dòng)的自動(dòng)化程度，從而提高了運(yùn)載效率。

20、3、對(duì)于圓柱體結(jié)構(gòu)的待測(cè)航行體，運(yùn)輸車上可以設(shè)置圓形安裝孔，將待測(cè)航行體插入安裝孔就行實(shí)現(xiàn)裝載待測(cè)航行體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝載效率高。同時(shí)還能在安裝孔的底壁上設(shè)置推進(jìn)器，使得運(yùn)輸車還能作為測(cè)試彈射器使用，為待測(cè)航行體設(shè)置測(cè)試初速度，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸測(cè)試結(jié)構(gòu)一體化。

21、4、當(dāng)運(yùn)輸車對(duì)待測(cè)航行體進(jìn)行彈射，進(jìn)行進(jìn)出水試驗(yàn)后，待測(cè)航行體會(huì)隨機(jī)掉落在承載平臺(tái)上，機(jī)械爪可以在承載平臺(tái)上抓取散落的待測(cè)航行體，并將待測(cè)航行體裝載在運(yùn)輸車上，便于運(yùn)輸車將待測(cè)航行體運(yùn)出氣密水池，因此機(jī)械爪提高了待測(cè)航行體性能測(cè)試的自動(dòng)化程度，提高了測(cè)試效率。

22、5、進(jìn)一步地，為了簡(jiǎn)化承接平臺(tái)安裝和制造過(guò)程，將承接平臺(tái)分割為轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)、搭接平臺(tái)和水池平臺(tái)三個(gè)獨(dú)立的部分；并且設(shè)置轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)和水池平臺(tái)均能沿高度方向移動(dòng)，因此當(dāng)待測(cè)航行體在操作平臺(tái)上時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)可以帶著運(yùn)輸車上升至與操作平臺(tái)平齊，工作人員可以在這里將待測(cè)航行體裝載在運(yùn)輸車上，裝載結(jié)束后，轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)再帶著運(yùn)輸車下降至與搭接平臺(tái)平齊，此時(shí)運(yùn)輸車載著待測(cè)航行體移動(dòng)至水池平臺(tái)，水池平臺(tái)帶著運(yùn)輸車移動(dòng)至待測(cè)航行體的測(cè)試初始高度，待測(cè)航行體在該高度上進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目后，水池平臺(tái)帶著運(yùn)輸車移動(dòng)至與搭接平臺(tái)平齊，再由運(yùn)輸車將待測(cè)航行體運(yùn)輸至轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)，轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上升至操作平臺(tái)，在操作平臺(tái)上完成待測(cè)航行體的卸載，最終完成整個(gè)待測(cè)航行體的運(yùn)輸和測(cè)試過(guò)程；由此可見(jiàn)，可升降的轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)和水池平臺(tái)使得待測(cè)航行體在轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上的裝載、卸載更加方便，在水池平臺(tái)上的測(cè)試初始高度更加靈活，有效提高該系統(tǒng)的測(cè)試效率和使用范圍。

23、6、在轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上設(shè)置第一位移傳感器，水池平臺(tái)上設(shè)置第二位移傳感器，檢測(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)、水池平臺(tái)與搭接平臺(tái)之間的垂直距離，能夠保證轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)在下降過(guò)程中精度與搭接平臺(tái)對(duì)齊，保證水池平臺(tái)在下降過(guò)程中精度與搭接平臺(tái)對(duì)齊，因此運(yùn)輸車在水池平臺(tái)與搭接平臺(tái)之間、轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)與搭接平臺(tái)之間的搭接處移動(dòng)時(shí)更為平穩(wěn)，提高運(yùn)輸效率。

24、7、承接平臺(tái)上的滑軌與運(yùn)輸車滑動(dòng)配合，用于固定運(yùn)輸車的移動(dòng)路徑，使得運(yùn)輸車的移動(dòng)更加可控，便于設(shè)置自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備，提高運(yùn)輸效率。

25、8、第一液位傳感器、第二液位傳感器分別用于檢測(cè)過(guò)渡艙的水位、氣密水池的水位，便于時(shí)刻監(jiān)督過(guò)渡艙的水位、氣密水池的水位，保證水位位于安全高度，并通過(guò)過(guò)渡艙的水位、氣密水池的水位之間的水位差值判斷氣密水池中的環(huán)境氣壓。