(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210633797.3 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 田新亮　刘然然　王鹏　黄瑞　 廖年游　温斌荣　刘磊　李欣　 (74)专利代理 机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 312 20 专利代理师 郑立 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种波浪滑翔机 推进性能测试装置及方法 (57)摘要 本发明涉及波浪滑翔机技术领域， 尤其涉及 一种波浪滑翔机推进性能测试装置及方法， 一种 波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 包 括： 水池、 航车、 Z轴模组滑台、 模组 ‑拉力传感器 铰接机构； 所述航车设置在所述水池 上方的滑轨 上； 所述Z轴模组滑台通过定位垫板与所述航车 通过螺栓固定连接； 所述Z轴模组滑台的下方垫 板与所述模组 ‑拉力传感器铰接机构的上方垫板 通过螺栓固定连接。 垂向激励装置能够随水下牵 引机做连续多个周期的同步前进运动。 通过控制 航车速度来调整脐带缆倾斜角度， 使所述航车和 所述Z轴模组滑台构成的垂向激励装置与水下牵 引机同步运动， 保证实验精度， 从而更好地开展 水下牵引机水动力性能的实验研究。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114993729 A 2022.09.02 CN 114993729 A 1.一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 包括： 水池、 航车、 Z轴模组滑台、 模 组‑拉力传感器 铰接机构； 所述航车设置在所述水池上方的滑轨上； 所述Z轴模组滑台通过定位垫板与所述航车 通过螺栓固定连接； 所述Z轴模组滑台的下方垫板与所述模组 ‑拉力传感器铰接机构的上方 垫板通过螺 栓固定连接； 所述定位垫板为带有螺丝孔位的矩形钢板， 是所述Z轴模组滑台的一部分， 用于连接所 述Z轴模组滑台与所述 航车； 所述Z轴模组滑台的下方垫板位于所述Z轴模组滑台的最下端， 是一块带有螺丝孔位的 矩形钢板， 用于连接所述Z轴模组滑台与所述模组 ‑拉力传感器 铰接机构； 所述模组 ‑拉力传感器铰接机构的上方垫板位于所述Z轴模组滑台的下方垫板的下方， 是一块带有螺 丝孔位的矩形钢板 。 2.如权利要求1所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 还包括： 拉力 传感器、 脐带缆、 脐带缆 ‑牵引机连接装置； 所述拉力传感器设置在所述模组 ‑拉力传感器铰接机构下方； 所述拉力传感器与所述 模组‑拉力传感器 铰接机构通过螺 栓固定连接； 所述脐带缆设置在所述拉力传感器的下方； 所述脐带缆与所述拉力传感器通过固定装 置连接； 所述脐带缆 通过所述脐带缆 ‑牵引机连接装置与所述水 下牵引机相连接 。 3.如权利要求2所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 还包括： 水下 牵引机； 所述水下牵引机包括主框架、 转动轴， 翼板和弹簧， 所述转动轴包括固定轴和随动轴； 所述水下牵引机 置于所述水池中， 并完全没入水中。 4.如权利要求3所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 还包括： 姿态 角度传感器； 所述姿态角度传感器布置在所述脐带缆、 所述水下牵引机的所述主框架以及所述翼板 上， 用以监测所述脐带缆、 所述水 下牵引机的所述主框架以及所述翼板的摆动状态。 5.如权利要求4所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 所述Z轴模组 滑台的材质为轻质高强铝合金。 6.如权利要求5所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 所述Z轴模组 滑台的宽度、 所述水 下牵引机的宽度均小于所述水池的宽度。 7.如权利要求6所述的一种波浪滑翔机推进性能测试装置， 其特征在于， 所述Z轴模组 滑台与所述航车通过螺栓固定连接中的所述螺栓数量为4个或者6个； 所述拉力 传感器与所 述模组‑拉力传感器 铰接机构螺栓连接中的所述螺 栓数量为4个或者6个。 8.如权利要求7所述的一种 波浪滑翔机推进性 能测试装置， 其特征在于， 所述航车和所 述Z轴模组滑台构成的垂向激励装置与所述水 下牵引机运动同步。 9.一种波浪滑翔机推进性能测试方法， 采用 如权利要求4 ‑8所述的任一种波浪滑翔机 推进性能测试装置， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 首先将配置某一刚度的所述弹簧组装至所述水下牵引机上， 在 静水中调整所述 翼板以及所述主框架至水平状态； 步骤2： 进行所述航车速度与 所述水下牵引机前进速度适配测试， 首先获取所述姿态角权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114993729 A 2度传感器监测到的所述脐带缆与竖直方向的夹角， 进而调整 所述航车速度使其与所述水下 牵引机保持同步， 最终 实现所述脐带缆在运动过程中保持竖直状态； 步骤3： 获取在该弹簧刚度 下所述水下牵引机稳定运行的平均速度， 可用来表征所述水 下牵引机的推进性能； 步骤4： 更换不同弹簧刚度的所述弹簧并重复步骤1 ‑3， 通过对每一弹簧刚度下的所述 水下牵引机平均速度的对比， 可获取相应工况下， 使用不同弹簧刚度所述弹簧的所述水下 牵引机的推进性能。 10.一种波浪滑翔机推进性 能测试方法， 采用如权利要求4 ‑8所述的任一种 波浪滑翔机 推进性能测试装置， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 首 先使用配置某一长度的所述脐带缆的所述水 下牵引机进行 试验； 步骤2： 进行所述航车速度与 所述水下牵引机前进速度适配测试， 获取所述姿态角度传 感器监测到的所述脐带缆与竖直方向的夹角， 进而调整所述航车速度使其与所述水下牵引 机保持同步， 最终 实现所述脐带缆在运动过程中保持竖直状态的目的； 步骤3： 获取配备该长度的所述脐带缆下的所述水下牵引机稳定运行的平均速度， 可用 来表征所述水下牵引机的推进性能； 步骤4： 更换配备另一长度的所述脐带缆下的所述水下牵引机， 并重复步骤1 ‑3， 通过对 配备不同长度所述脐带缆下 的所述水下牵引机平均速度的对比， 可获取相应工况下， 使用 不同长度所述脐带缆的所述水 下牵引机的推进性能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114993729 A 3