CN115258155A - 一种两栖一体动力推进装置 - Google Patents

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肖京平
礼邵博
杜博枝
史雨
朱秀萍
李玉慧
彭德炜
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00—Transmitting power from power plant to propellers or rotors; Arrangements of transmissions

Abstract

本发明专利公开了一种两栖一体动力推进装置，具体涉及动力推荐装置的技术领域。包括壳体和设置在壳体外的导流装置，所述壳体的形状呈流线型，所述壳体内设有支撑装置、放置在支撑装置上的动力供给装置和与动力供给装置连接的变速装置，所述动力供给装置和变速装置分别与壳体之间连接有减振装置，所述变速装置上连接有变桨装置，所述变桨装置上连接有传动机构，所述传动机构上设有推进装置，所述推进装置位于导流装置的运动轨迹上，所述推进装置上设有伸缩装置。采用本发明技术方案解决了目前跨介质飞行器无法实现两栖推进的问题，可用于水空两栖无人机的动力学特性研究。

Description

一种两栖一体动力推进装置
技术领域
本发明涉及动力推荐装置的技术领域，特别涉及一种两栖一体动力推进装置。
背景技术
我国是一个面向海洋的国家，海岸线达1万8千公里，沿海岛屿有5000个以上，海洋是未来的重要战略方向。据相关研究，跨介质飞行器可增强水下优势、区域存在力以及影响力，是提升海军作战能力的重要手段之一。跨介质飞行器是指既能水下潜航、又可以在空中飞行的新概念特种飞行器，集成了空中和水下两种航行器的能力，即飞机的空中飞行能力和潜艇的潜水隐身能力。由于水的密度是空气密度的数百倍，在水下航行器可以利用浮力平衡自身重力，理论上可以获得任意长的滞留时间，同时具有隐蔽性好、风险低等特点。另一方面，当跨介质飞行器跃出水面，在空气介质环境里，可以充分利用空气阻力小的特点，获得比水面或水下航行大得多的飞行速度，很大程度拓展其航程与机动性能。由于水和空气密度相差巨大，流动特征不尽相同，两栖推进问题是跨介质飞行器的重大问题。
发明内容
本发明意在提供一种两栖一体动力推进装置，解决了目前跨介质飞行器无法实现两栖推进的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种两栖一体动力推进装置，包括壳体和设置在壳体外的导流装置，所述壳体的形状呈流线型，所述壳体内设有支撑装置、放置在支撑装置上的动力供给装置和与动力供给装置连接的变速装置，所述动力供给装置和变速装置分别与壳体之间连接有减振装置，所述变速装置上连接有变桨装置，所述变桨装置上连接有传动机构，所述传动机构上设有推进装置，所述推进装置位于导流装置的运动轨迹上，所述推进装置上设有伸缩装置。
进一步的，所述导流装置内壁采用弧形设计。
通过上述设置，可以优化流场，以此达到提高推进效率的目的。
进一步的，所述推进装置采用对转螺旋桨。
通过上述设置，前排与后排具有一定数量的螺旋桨，两排桨旋转方向相反，后排桨可以充分利用前排桨的能量，大幅度提高推进特性。
与现有技术相比，本方案的有益效果：
1、本方案的两栖一体动力推进装置可以应用于跨介质飞行器中；从而实现了水下和空中共用一套推进装置的目的。
2、本方案可应用在水中和空中往复循环工作的跨介质飞行器中；
3、未来可将动力供给装置、变速装置等集成一体，大幅度降低整个装置重量。
附图说明
图1是本发明一种两栖一体动力推进装置的处于水中状态的结构示意图；
图2是本发明一种两栖一体动力推进装置的处于空中状态的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：壳体1、减振装置2、动力供给装置3、变速装置4、变桨装置5、导流装置6、推进装置7、伸缩装置8、支撑装置9、传动机构10。
实施例1
如附图1和图2所示：一种两栖一体动力推进装置，包括壳体1和设置在壳体1右侧的导流装置6，壳体1的表面光滑且形状呈流线型，从而方便安装拆卸以及在一定水深下时保持水密的特性，以此达到保护壳体1内各部件安全运行的目的。壳体1内设有支撑装置9、放置在支撑装置9上的动力供给装置3和与动力供给装置3连接的变速装置4，动力供给装置3和变速装置4分别与壳体1之间连接有减振装置2，保证了动力供给装置3与变速装置4产生的振动等特性经过减弱后传递到壳体1，大幅度降低了整个装置的振动特性。变速装置4上连接有变桨装置5，变桨装置5可以满足推进装置7中多个推进机构在10s内完成一致性的变桨。变桨装置5上连接有传动机构10，传动机构10上设有推进装置7，推进装置7采用对转螺旋桨推进形式，前排与后排具有一定数量的螺旋桨，两排桨旋转方向相反，后排桨可以充分利用前排桨的能量，大幅度提高推进特性。推进装置7由轻质高强度的碳纤维复合材料制成，能够减轻推进装置7重量。推进装置7位于导流装置6的运动轨迹上，推进装置7上设有伸缩装置8，伸缩装置8在推进装置7内部狭小空间中实现螺旋桨的多级伸长与多级缩回操作。导流装置6内壁采用弧形设计，从而可以优化流场，以此达到提高推进效率的目的。
动力供给装置3为整个装置提供动力，变桨装置5用于改变推进装置7的姿态，传动机构10将动力供给装置3、变速装置4、变桨装置5、推进装置7连接起来，可传递动力与转速。推进装置7可根据跨介质飞行器需求，采用多种翼型设计，并且可以安置多个推进机构。扩大了跨介质飞行器推进装置7的适用范围。
本方案的工作过程：
在水下状态时，利用伸缩装置8将推进装置7移动至导流装置6内，导流装置6为中空结构，对通过推进装置7的流体产生了影响，保证了跨介质飞行器在水中具有较高的推进特性，此时推进装置7开始以一定的转速旋转，提供水中用推力。
当跨介质飞行器飞出水面进入空中时，伸缩装置8、导流装置6、变桨装置5开始工作，使得推进装置7位于导流装置6外，此时变速装置4工作并带动推进装置7以一定的转速旋转，提供空中使用推力。变桨装置5可以根据跨介质飞行器所处工作环境以及推进装置7转速参数智能动作，以此改变推进装置7中推进机构的姿态，保证了推进装置7一直处于高效率工作状态。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种两栖一体动力推进装置，其特征在于：包括壳体和设置在壳体外的导流装置，所述壳体的形状呈流线型，所述壳体内设有支撑装置、放置在支撑装置上的动力供给装置和与动力供给装置连接的变速装置，所述动力供给装置和变速装置分别与壳体之间连接有减振装置，所述变速装置上连接有变桨装置，所述变桨装置上连接有传动机构，所述传动机构上设有推进装置，所述推进装置位于导流装置的运动轨迹上，所述推进装置上设有伸缩装置。
2.根据权利要求1所述的一种两栖一体动力推进装置，其特征在于：所述导流装置内壁采用弧形设计。
3.根据权利要求1所述的一种两栖一体动力推进装置，其特征在于：所述推进装置采用对转螺旋桨。
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