CN116160812A - 水翼可拆卸跨介质航行器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水翼可拆卸跨介质航行器。该水翼可拆卸跨介质航行器包括机身、机翼、水翼以及控制装置，机身包括主体与连接于主体在第一方向上一侧的连接部件；机翼与主体连接；水翼包括支架以及连接于支架的翼部，支架与连接部件可拆卸连接；控制装置与连接部件和支架的至少一者连接并用于控制连接部件与支架的连接与拆卸。本申请提供的水翼可拆卸跨介质航行器具有较好的航行能力。

Description

水翼可拆卸跨介质航行器

技术领域

本申请属于航行设备技术领域，尤其涉及一种水翼可拆卸跨介质航行器。

背景技术

随着技术的发展，人们对航行器的应用场景需求越来越多，因此，也相应的出现了许多能够在多种环境介质下进行航行的跨介质航行器，这类跨介质航行器往往能够在水下环境以及空中环境进行航行，突破了传统跨介质航行器的使用环境的限制，使得跨介质航行器无论是在军事领域还是民用领域都具有广阔的应用前景。

但是，现有的跨介质航行器为了减小在多种不同环境介质下的综合航行阻力，即为了能够使跨介质航行器在不同环境介质下航行时均不会产生过大的航行阻力，使得在设计跨介质航行器结构时，不易仅针对某一介质的特性，来设置较为复杂的跨介质航行器结构或具有较大尺寸的跨介质航行器结构，使得跨介质航行器在该介质中的航行质量较差，降低了跨介质航行器的航行能力。

发明内容

本申请实施例提供了一种水翼可拆卸跨介质航行器，旨在提高水翼可拆卸跨介质航行器的航行能力。

第一方面，本申请实施例提供一种水翼可拆卸跨介质航行器，水翼可拆卸跨介质航行器包括机身、机翼、水翼以及控制装置，机身包括主体与连接于主体在第一方向上一侧的连接部件；机翼与主体连接；水翼包括支架以及连接于支架的翼部，支架与连接部件可拆卸连接；控制装置与连接部件和支架的至少一者连接并用于控制连接部件与支架的连接与拆卸。

根据本申请第一方面的实施方式，支架和连接部件中的一者包括电磁组件，另一者的材料包括磁性材料，电磁组件包括电磁铁以及环绕电磁铁设置的线圈，控制装置用于控制流经线圈的电流值。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，水翼可拆卸跨介质航行器包括第一动力部件，第一动力部件设置于支架，第一动力部件用于驱动机身在第二方向上运动。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，机翼包括固定翼和转动翼，固定翼与主体连接，转动翼与固定翼在第三方向上远离主体的端部可转动连接，其中，第一方向、第二方向与第三方向两两相交。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，水翼可拆卸跨介质航行器还包括与控制装置连接并用于检测机身与液面间角度的姿态传感器，当机身与液面的角度大于或等于俯冲角度时，控制装置控制转动翼朝向机身转动。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，机翼还包括第一驱动单元、第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴、第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一转动轴与固定翼连接，第三转动轴与转动翼可转动连接，第四转动轴与固定翼连接并与转动翼可转动连接，第一转动轴位于第三转动轴在第二方向上的一侧，且第一转动轴位于第三转动轴在第三方向上朝向机身的一侧，第一连杆的两端分别与第一转动轴和第二转动轴可转动连接，第二连杆的两端分别与第二转动轴和第三转动轴可转动连接，第三连杆的两端分别与第三转动轴和第四转动轴可转动连接，其中，第一驱动单元与第一转动轴连接并用于驱动第一转动轴转动，第一转动轴的轴线、第二转动轴的轴线、第三转动轴的轴线与第四转动轴的轴线的延伸方向均与第二方向相交且相互平行。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，转动翼包括翼壁、由翼壁围合形成的第一流通空间，第一流通空间在远离固定翼的一侧具有开口。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，转动翼还包括位于第一流通空间并与翼壁连接的支撑壁，支撑壁上设置有贯穿的第一连通孔。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，水翼可拆卸跨介质航行器还包括第二动力部件，第二动力部件包括转动件以及环绕转动件轴线设置的桨，转动件与机翼可转动连接，以用于驱动机身在第二方向上运动，桨与转动件绕预设轴线可转动连接，其中，预设轴线的延伸方向与第二方向相交。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，机身还包括由主体围合形成的内部空间以及设置于内部空间内的分隔壁，分隔壁将内部空间分隔为互不连通的容纳空间与第二流通空间，其中，围合形成第二流通空间的主体上设置有贯穿的第二连通孔。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，容纳空间内设置有调节部件，调节部件包括沿第二方向延伸的滑轨、与滑轨可移动连接的滑块以及第二驱动单元，第二驱动单元用于驱动滑块相对于滑轨沿第二方向移动。

根据本申请第一方面的前述任一实施方式，水翼可拆卸跨介质航行器还包括用于获取机身的运动速度的速度获取传感器，控制装置与速度获取传感器连接，控制装置用于当机身的运动速度小于第一预设速度时，控制连接部件与支架相互连接；控制装置用于当机身的运动速度大于第一预设速度时，控制连接部件与支架相互拆卸。

本申请实施例提供的一种水翼可拆卸跨介质航行器包括机身、机翼、水翼以及控制装置。机翼与机身的主体相连接，当水翼可拆卸跨介质航行器在空中环境或在液面处航行时，即水翼可拆卸跨介质航行器的至少部分机翼位于空中环境时，机翼能够受空气作用力的影响向机身提供上升力和导向力，使得水翼可拆卸跨介质航行器能够在空中环境或在液面处具有较好的航行能力和航行姿态。水翼包括支架以及连接于支架的翼部，当水翼可拆卸跨介质航行器在液体环境或在液面处航行时，即水翼可拆卸跨介质航行器的至少部分翼部位于液体环境时，翼部能够受液体作用力的影响向机身提供较好的上升力和导向力，使得水翼可拆卸跨介质航行器能够在液体环境或在液面处具有较好的航行能力和航行姿态，且该上升力也便于水翼可拆卸跨介质航行器从液体环境向空中环境的跨介质移动，提高了水翼可拆卸跨介质航行器的跨介质移动的能力。通过设置支架与机身的连接部件可拆卸连接，且通过设置控制装置来控制连接部件与支架的连接与拆卸，使得当水翼可拆卸跨介质航行器在空中环境航行时，可将支架从连接部件处拆卸脱离，以降低水翼可拆卸跨介质航行器在空中环境的航行阻力，且拆卸了水翼的部分水翼可拆卸跨介质航行器能够具有较低的重量，使得水翼不易对水翼可拆卸跨介质航行器在空中环境的航行造成影响，进一步提高了水翼可拆卸跨介质航行器在空中环境的航行能力，从而使得水翼可拆卸跨介质航行器能够在液体环境和空中环境均能够具有较好的航行能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的结构示意图；

图2为本申请另一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电磁组件的结构示意图；

图4为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的跨介质运动的示意图；

图5为本申请再一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的结构示意图；

图6为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的局部剖切示意图；

图7为本申请一些实施例的转动件与桨的连接示意图；

图8为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的剖切示意图；

图9为本申请另一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器的跨介质运动的示意图。

附图标记说明：

10-水翼可拆卸跨介质航行器；10a-控制装置；10b-第一电源；

1-机身；1a-第一段；1b-第二段；1c-第三段；11-主体；11a-第二连通孔；12-连接部件；121-电磁铁；122-线圈；13-内部空间；131-容纳空间；132-第二流通空间；14-分隔壁；

2-机翼；21-固定翼；22-转动翼；221-翼壁；222-第一流通空间；222a-开口；223-支撑壁；224-第一连通孔；23-第一转动轴；24-第二转动轴；25-第三转动轴；26-第四转动轴；27-第一连杆；28-第二连杆；29-第三连杆；

3-水翼；31-支架；32-翼部；

4-第一动力部件；41-水下螺旋桨；42-第三驱动单元；

5-第二动力部件；51-转动件；511-转动槽；52-桨；521-连接端；522-桨体；53-第四驱动单元；

6-调节部件；61-滑轨；62-滑块；63-第二驱动单元；

7-尾舵；71-垂直舵；72-水平舵；

X-第一方向；

Y-第二方向；

Z-第三方向。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解，在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

需要说明的是，在本文中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的实施例的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着技术的发展，人们对航行器的应用场景需求越来越多，因此，也相应的出现了许多能够在多种环境介质下进行航行的跨介质航行器，这类跨介质航行器往往能够在水下环境以及空中环境进行航行，突破了传统跨介质航行器的使用环境的限制，使得跨介质航行器无论是在军事领域还是民用领域都具有广阔的应用前景。但是，申请人研究发现，现有的跨介质航行器为了减小在多种不同环境介质下的综合航行阻力，即为了能够使跨介质航行器在不同环境介质下航行时均不会产生过大的航行阻力，使得在设计跨介质航行器结构时，不易仅针对某一介质的特性，来设置较为复杂的跨介质航行器结构或具有较大尺寸的跨介质航行器结构，使得跨介质航行器在该介质中的航行质量较差，降低了跨介质航行器的航行能力。

为了解决上述技术问题，提供了本申请。为了更好地理解本申请，下面结合附图对本申请实施例的水翼可拆卸跨介质航行器进行详细描述。

图1为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的结构示意图，图2为本申请另一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的结构示意图，图中X方向为第一方向，图中Y方向为第二方向，图中Z方向为第三方向。

如图1与图2所示，本申请实施例提供一种水翼可拆卸跨介质航行器10，水翼可拆卸跨介质航行器10包括机身1、机翼2、水翼3以及控制装置10a，机身1包括主体11与连接于主体11在第一方向X上一侧的连接部件12；机翼2与主体11连接；水翼3包括支架31以及连接于支架31的翼部32，支架31与连接部件12可拆卸连接；控制装置10a与连接部件12和支架31中的至少一者连接并用于控制连接部件12与支架31的连接与拆卸。

本申请实施例提供的一种水翼可拆卸跨介质航行器10包括机身1、机翼2、水翼3以及控制装置10a。机翼2与机身1的主体11相连接，当水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境或在液面处航行时，即水翼可拆卸跨介质航行器10的至少部分机翼2位于空中环境时，机翼2能够受空气作用力的影响向机身1提供上升力和导向力，使得水翼可拆卸跨介质航行器10能够在空中环境或在液面处具有较好的航行能力和航行姿态。其中，液面指的是液体环境与空中环境的交界面。

如图1所示，水翼3包括支架31以及连接于支架31的翼部32，当水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境或在液面处航行时，即水翼可拆卸跨介质航行器10的至少部分翼部32位于液体环境时，翼部32能够受液体作用力的影响向机身1提供较好的上升力和导向力，使得水翼可拆卸跨介质航行器10能够在液体环境或在液面处具有较好的航行能力和航行姿态，且该上升力也便于水翼可拆卸跨介质航行器10从液体环境向空中环境的跨介质移动，提高了水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质移动的能力。

通过设置支架31与机身1的连接部件12可拆卸连接，且通过设置控制装置10a来控制连接部件12与支架31的连接与拆卸，使得当水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境航行时，如图2所示，可将支架31从连接部件12处拆卸脱离，以降低水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行阻力，且拆卸了水翼3的部分水翼可拆卸跨介质航行器10能够具有较低的重量，使得水翼3不易对水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行造成影响，进一步提高了水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行能力，从而使得水翼可拆卸跨介质航行器10能够在液体环境和空中环境均能够具有较好的航行能力。

图3为本申请一些实施例的电磁组件的结构示意图。

如图3所示，在一些实施例中，支架31和连接部件12中的一者包括电磁组件，另一者的材料包括磁性材料，电磁组件包括电磁铁121以及环绕电磁铁121设置的线圈122，控制装置10a用于控制流经线圈122的电流值。当环绕电磁铁121的线圈122通电时，电磁铁121受电流的磁效应影响能够产生一定的磁力，使得控制装置10a能够通过控制流经线圈122的电流值，以控制电磁组件中电磁铁121的磁力大小，从而控制支架31与连接部件12的连接关系。

例如，当水翼可拆卸跨介质航行器10需要在液体环境或液面处进行航行时，如图1所示，控制装置10a可控制流经线圈122的电流值维持在预设范围内，使得电磁铁121能够产生一定的磁力以吸住磁性材料，从而实现支架31与连接部件12的连接。而当水翼可拆卸跨介质航行器10需要在空中环境进行航行时，如图2所示，控制装置10a可控制流经线圈122的电流值小于预设范围的最小值，使得电磁铁121与磁性材料间的磁力较小，以使得支架31与连接部件12间无法具有较好的磁力，从而实现支架31与连接部件12间的拆卸脱离。

可选的，水翼可拆卸跨介质航行器10可包括第一电源10b，第一电源10b可向水翼可拆卸跨介质航行器10中的多种电气装置或电气单元提供电能，例如，第一电源10b能够向线圈122提供电流，控制装置10a可通过控制第一电源10b向线圈122输出的电流，来实现控制流经线圈122的电流值。

在这些可选的实施例中，连接部件12可包括电磁组件，控制装置10a与连接部件12连接，支架31的材料可包括磁性材料，以便于能够将控制装置10a设置于机身1，从而便于控制装置10a对其他部件或单元的控制。

在一些可选的实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还可包括用于获取机身1运动速度的速度获取传感器（图中未示出），控制装置10a可与速度获取传感器连接，使得控制装置10a能够接收速度获取传感器所获取的机身1运动速度。控制装置10a可被配置为当机身1运动速度小于第一预设速度时，控制装置10a控制连接部件12与支架31相互连接，例如，控制装置10a控制流经线圈122的电流值维持在预设范围内，使得支架31与连接部件12间能够具有较为稳定的连接关系；而当机身1运动速度大于第一预设速度时，控制装置10a控制连接部件12与支架31相互拆卸脱离，例如，控制装置10a控制流经线圈122的电流值小于预设范围的最小值，使得支架31能够脱离连接部件12，从而实现水翼3的拆卸。

图4为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动的示意图，图中箭头方向为水翼可拆卸跨介质航行器10的航行方向。

如图4所示，可选的，第一预设速度可为水翼可拆卸跨介质航行器10即将脱离液面或完全脱离液体环境时的航行速度，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境航行时，拆卸脱离了水翼3的部分水翼可拆卸跨介质航行器10能够具有较低的空气阻力和重量，以提升水翼可拆卸跨介质航行器10的航行能力。

本申请对翼部32的种类不做限定，在一些实施例中，翼部32的种类可为亚空泡水翼或超空泡水翼。

当水翼可拆卸跨介质航行器10的翼部32位于液体环境中时，可通过调节水翼可拆卸跨介质航行器10的运动速度和水翼可拆卸跨介质航行器10的姿态，来调节翼部32对机身1所提供的上升力大小，例如，当水翼可拆卸跨介质航行器10的运动速度大于第二预设速度时，和/或，机身1与水面间的夹角大于预设上升角时，翼部32能够向机身1提供足够的上升力，使得水翼可拆卸跨介质航行器10能够逐渐从液体环境向空中环境航行，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动。

可选的，第一预设速度可以大于第二预设速度，如图4所示，使得水翼可拆卸跨介质航行器10还在未完全脱离液体环境时，支架31仍能够与连接部件12进行连接，即水翼3仍能够向机身1提供较好的上升力，以便于水翼可拆卸跨介质航行器10完成跨介质运动。

在一些实施例中，水翼3的个数为多个，多个水翼3在第二方向Y上间隔分布，其中，第一方向X与第二方向Y相交。通过在第二方向Y上设置多个水翼3，使得水翼可拆卸跨介质航行器10的翼部32位于液体环境时，多个水翼3向机身1提供的上升力能够较为均匀，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境或在液面处能够较为稳定的航行，不易发生失衡翻倾等问题。可选的，水翼3的个数可仅为两个。

其中，连接部件12的个数等于水翼3的个数，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在即将脱离液面并进入空中环境航行时，与机身1的连接部件12相连的水翼3均能够拆卸脱离，以提高水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行能力。

可选的，第二方向Y为机身1的长度方向，即为机身1具有最大延伸尺寸的方向。本申请对机身1的形状不做具体限定，在一些可选的实施例中，机身1的形状大致可为类回转体形状，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境或空中环境航行时所受的阻力能够较为均匀。

在一些实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10包括第一动力部件4，第一动力部件4设置于支架31，第一动力部件4用于驱动机身1在第二方向Y上运动。通过将第一动力部件4设置于支架31，使得第一动力部件4可仅当水翼可拆卸跨介质航行器10位于液体环境或液面处时，才用于驱动机身1在第二方向Y上运动，即当水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境航行时，第一动力部件4已随支架31与机身1发生拆卸脱离，使得拆卸脱离了水翼3和第一动力部件4的部分水翼可拆卸跨介质航行器10能够具有较低的空气阻力和重量，以提升水翼可拆卸跨介质航行器10在空中的航行能力。

并且，由于第一动力部件4不参与驱动机身1在空中环境中的航行，因此，第一动力部件4的结构能够仅以在液体环境中向机身1提供驱动力的工况背景下进行设计，使得第一动力部件4能够在液体环境中向机身1提供足够的驱动力以驱动机身1在第二方向Y上运动。

本申请对第一动力部件4的具体种类不做限定，第一动力部件4可为任意一种在水下能够产生推力的部件。在一些可选的实施例中，第一动力部件4可包括水下喷气发动机，第一动力部件4可通过喷气或喷水的方式向机身1提供驱动力。在另一些可选的实施例中，第一动力部件4可包括第三驱动单元42以及水下螺旋桨41，第三驱动单元42可用于驱动水下螺旋桨41的转动，以使水下螺旋桨41产生推力，从而实现第一动力部件4驱动机身1在第二方向Y上的运动。为了便于描述，以下实施例均以第一动力部件4包括第三驱动单元42以及水下螺旋桨41为例进行说明。

本申请对第一动力部件4的个数不做限定，在一些实施例中，当水翼3为多个时，第一动力部件4可以为多个，可选的，第一动力部件4可分设于不同水翼3的支架31上。在另一些实施例中，当水翼3为多个时，第一动力部件4可以仅为一个，可选的，第一动力部件4可设置于靠近水翼可拆卸跨介质航行器10重心处水翼3的支架31上，使得第一动力部件4驱动机身1在第二方向Y上运动时不易发生失衡翻倾等问题。

在一些可选的实施例中，第一动力部件4可设置于翼部32在第一方向X上远离机身1的一侧，以进一步提高水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的平衡稳定性，且水翼可拆卸跨介质航行器10在即将脱离液体环境并向空中环境进行跨介质运动时，第一动力部件4仍能向机身1提供较好的驱动力，直至支架31与连接部件12拆卸脱离时，第一动力部件4才停止向机身1提供驱动力。

第一动力部件4被控制的方式有多种，在一些实施例中，控制装置10a可通过无线信号控制第三驱动单元42的开启或关闭，以控制水下螺旋桨41的转动或停止转动。在另一些实施例中，第一动力部件4还可包括独立的控制单元（图中未示出），该控制单元可用于控制第三驱动单元42的开启或关闭，以控制水下螺旋桨41的转动或停止转动。其中，当支架31与连接部件12拆卸脱离时，第三驱动单元42可被控制关闭，以控制水下螺旋桨41停止转动。可选的，第一动力部件4还可包括用于向第三驱动单元42和/或控制单元提供电能的第二电源（图中未示出）。

图5为本申请再一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的结构示意图。

如图4与图5所示，在一些实施例中，机翼2包括固定翼21和转动翼22，固定翼21与主体11连接，转动翼22与固定翼21在第三方向Z上远离主体11的端部可转动连接，其中，第一方向X、第二方向Y与第三方向Z两两相交。通过设置转动翼22与固定翼21可转动连接，使得转动翼22可相对于固定翼21靠拢或远离机身1，当水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中航行时，转动翼22可相对于固定翼21向靠拢机身1的方向转动，从而实现转动翼22的折叠，降低了水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行阻力。而当水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境或液面处航行时，转动翼22可相对于固定翼21向远离机身1的方向转动，从而实行转动翼22的展开，使得转动翼22能够向机身1提供较好的上升力，以便于水翼可拆卸跨介质航行器10从液面处向空中环境进行跨介质运动的航行，也便于水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行。

在一些实施例中，固定翼21连接于主体11在第一方向X上背离水翼3的一侧，转动翼22分设于固定翼21在第三方向Z上的两侧。通过设置固定翼21连接于主体11在第一方向X上背离水翼3的一侧，使得转动翼22相对于固定翼21向机身1靠拢折叠时，转动翼22不易与机身1产生相互碰撞干扰，提高水翼可拆卸跨介质航行器10的结构稳定性。

图6为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的局部剖切示意图。

如图6所示，在一些可选的实施例中，转动翼22与固定翼21可通过第四转动轴26可转动连接，即转动翼22可绕第四转动轴26的轴线相对于固定翼21转动。其中，第四转动轴26的轴线的延伸方向可与第二方向Y相交。

在这些可选的实施例中，转动翼22的长度方向与固定翼21的长度方向间的夹角可为0°至90°，当转动翼22相对于固定翼21转动，以使转动翼22的长度方向与固定翼21的长度方向间的夹角从90°向0°转变时，转动翼22能够逐渐展开至与固定翼21平行，使得转动翼22能够向机身1提供较好的上升力。而当转动翼22相对于固定翼21转动，以使转动翼22的长度方向与固定翼21的长度方向间的夹角从0°向90°转变时，转动翼22能够逐渐向机身1靠拢折叠，以降低水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行阻力。

驱动转动翼22相对于固定翼21转动的方式有多种。在一些实施例中，如图6所示，机翼2还包括第一驱动单元（图中未示出）、第一转动轴23、第二转动轴24、第三转动轴25、第四转动轴26、第一连杆27、第二连杆28和第三连杆29，第一转动轴23与固定翼21连接，第三转动轴25与转动翼22可转动连接，第四转动轴26与固定翼21连接并与转动翼22可转动连接，第一转动轴23位于第三转动轴25在第二方向Y上的一侧，且第一转动轴23位于第三转动轴25在第三方向Z上朝向机身1的一侧，第一连杆27的两端分别与第一转动轴23和第二转动轴24可转动连接，第二连杆28的两端分别与第二转动轴24和第三转动轴25可转动连接，第三连杆29的两端分别与第三转动轴25和第四转动轴26可转动连接，其中，第一驱动单元与第一转动轴23连接并用于驱动第一转动轴23转动，第一转动轴23的轴线、第二转动轴24的轴线、第三转动轴25的轴线与第四转动轴26的轴线的延伸方向均与第二方向Y相交且相互平行。

当第一驱动单元驱动第一转动轴23转动时，第一连杆27能够带动第二连杆28来推动第三连杆29相对于第四转动轴26的转动，使得与第三连杆29相连的第三转动轴25能够带动转动翼22相对于第四转动轴26转动，从而实现转动翼22相对于固定翼21的转动。

可选的，第一转动轴23的轴线、第二转动轴24的轴线、第三转动轴25的轴线与第四转动轴26的轴线可平行于第一方向X。

可选的，第一电源10b与第一驱动单元连接并用于向第一驱动单元提供电能，控制装置10a与第一驱动单元连接并用于控制第一驱动单元输出转向以及开启与关闭。

在一些可选的实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还可包括与控制装置10a连接并用于检测机身1航行高度的高度传感器（图中未示出），控制装置10a能够接收高度传感器所获取的机身1航行高度，可选的，机身1航行高度可以为机身1在空中环境中相对于液面的高度。

如图4所示，控制装置10a可被配置为当机身1航行高度小于第一阈值时，控制装置10a控制第一驱动单元带动转动翼22朝向机身1转动，例如，控制装置10a可控制第一驱动单元带动转动翼22朝向机身1转动，直至转动翼22与固定翼21间的夹角为90°，以减小机身1所受阻力；而当机身1航行高度大于第一阈值时，控制装置10a控制第一驱动单元带动转动翼22朝向远离机身1的方向转动，例如，控制装置10a可控制第一驱动单元带动转动翼22朝向远离机身1的方向转动，直至转动翼22与固定翼21间的夹角为0°，使得机翼2能够向机身1提供较好的上升力，以便于水翼可拆卸跨介质航行器10脱离液体环境并向空中环境航行，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动。其中，可选的，第一阈值可为机身1完全脱离液体环境时的机身1航行高度。

可选的，转动翼22和/或固定翼21上可设置有用于提供导向力的襟翼（图中未示出），以实现水翼可拆卸跨介质航行器10的转向和姿态变化，从而提高水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境的航行能力。

如图6所示，在一些实施例中，转动翼22包括翼壁221、由翼壁221围合形成的第一流通空间222，第一流通空间222在远离固定翼21的一侧具有开口222a。通过设置开口222a，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中航行时，液体能够通过开口222a进入至第一流通空间222内，以降低水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的浮力，从而便于水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的下潜，提高了水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行稳定性，且水翼可拆卸跨介质航行器10空中环境航行时，液体也能从开口222a中流出，从而降低部分水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境下航行时的重量。

在本申请的实施例中，可对水翼可拆卸跨介质航行器10中各类包括有电子元器件的电气装置或电气单元进行密封处理，例如，对水翼可拆卸跨介质航行器10中的控制装置10a、第一驱动单元、电磁组件等电气装置或电气单元进行密封处理，以使液体不易对电气装置或电气单元的工作造成影响。其中，密封处理的方式有多种，例如，可设置相关密封结构或密封材料以形成用于容纳电子元器件的密封腔体，从而使得液体不易与电子元器件发生接触。由于密封处理技术较为成熟，本申请的实施例就不对水翼可拆卸跨介质航行器10中各类电气装置或电气单元的具体密封处理方式做过多的赘述。

如图6所示，在一些实施例中，转动翼22还包括位于第一流通空间222并与翼壁221连接的支撑壁223，支撑壁223上设置有贯穿的第一连通孔224。支撑壁223在第一方向X上的两端可与翼壁221连接以提升翼壁221的结构强度，通过在支撑壁223上设置贯穿的第一连通孔224，使得液体能够通过第一连通孔224较好的分布于转动翼22的第一流通空间222内，以进一步提高水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行稳定性。

可选的，支撑壁223可为多个，在从开口222a指向固定翼21的方向上，支撑壁223可在第一流通空间222内间隔分布，以较好的提升转动翼22整体的结构强度。

图7为本申请一些实施例的转动件51与桨52的连接示意图。

如图6与图7所示，在一些实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还包括第二动力部件5，第二动力部件5包括转动件51以及环绕转动件51轴线设置的桨52，转动件51与机翼2可转动连接，以用于驱动机身1在第二方向Y上运动，桨52与转动件51绕预设轴线可转动连接，其中，预设轴线的延伸方向与第二方向Y相交。通过设置桨52与转动件51绕预设轴线可转动连接，使得转动件51未相对于机翼2转动时，桨52能够受空气阻力或液体阻力的影响朝向与水翼可拆卸跨介质航行器10运动方向相反的一侧发生折叠，从而降低水翼可拆卸跨介质航行器10在航行时的航行阻力。而当转动件51相对于机翼2转动时，转动件51能够带动桨52的转动，使得桨52能够受离心力的作用而展开，以向机身1提供推进力，从而驱动机身1能够在第二方向Y上运动。

可选的，第二动力部件5的个数可为两个，并分设于机身1在第三方向Z上的两侧。可选的，预设轴线可垂直于第二方向Y，使得桨52受空气阻力或液体阻力的影响能够与第二方向Y间具有较小的夹角，以较好的被折叠，以进一步降低水翼可拆卸跨介质航行器10的航行阻力。

在一些可选的实施例中，如图7所示，转动件51上可设置有转动槽511，桨52包括相互连接的桨体522和连接端521，连接端521可位于转动槽511内并与转动槽511绕预设轴线可转动连接。

如图6所示，第二动力部件5还可包括用于驱动转动件51转动的第四驱动单元53，控制装置10a可与第四驱动单元53连接并用于控制第四驱动单元53的开启或关闭。

控制装置10a可被配置为当机身1航行高度小于第二阈值时，控制装置10a控制第四驱动单元53关闭，使得转动件51不发生转动，且桨52能够受空气阻力或液体阻力的影响朝向与水翼可拆卸跨介质航行器10运动方向相反的一侧发生折叠，以降低水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境或液面处的航行阻力；而当机身1航行高度大于第二阈值时，控制装置10a控制第四驱动单元53带动转动件51转动，以带动桨52的转动，使得桨52能够受离心力的作用而展开，以向机身1提供推进力，使得机身1能够具有较好的航行速度，以提高水翼可拆卸跨介质航行器10在液面处的航行能力，或便于水翼可拆卸跨介质航行器10脱离液体环境并向空中环境航行，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动。其中，可选的，第二阈值可以小于或等于第一阈值，例如，第二阈值可为第二动力部件5完全脱离液体环境时的机身1航行高度。

图8为本申请一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的剖切示意图。

如图8所示，在一些实施例中，机身1还包括由主体11围合形成的内部空间13以及设置于内部空间13内的分隔壁14，分隔壁14将内部空间13分隔为互不连通的容纳空间131与第二流通空间132，其中，围合形成第二流通空间132的主体11上设置有贯穿的第二连通孔11a，使得当至少部分机身1位于液体环境中时，液体能够通过第二连通孔11a进入至第二流通空间132内，以降低水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的浮力，从而便于水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的下潜，提高了水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行稳定性。

本申请对第二连通孔11a的数量不做限定，可选的，第二连通孔11a的数量可为多个，以便于液体流入第二流通空间132或流出第二流通空间132。可选的，主体11在第一方向X上的两侧可均设置有贯穿的第二连通孔11a，即至少部分第二流通空间132沿第一方向X延伸成型，使得位于主体11在第一方向X上朝向机翼2一侧的第二连通孔11a可便于液体的流入。而位于主体11在第一方向X上背离机翼2一侧的第二连通孔11a可便于液体的流出，以降低部分水翼可拆卸跨介质航行器10在空中环境中航行时的重量。

在一些可选的实施例中，控制装置10a以及第一电源10b可设置于容纳空间131内，使得控制装置10a与第一电源10b不易与液体发生接触。在一些实施例中，主体11可包括在第二方向Y上依次连接的第一段1a、第二段1b以及第三段1c，容纳空间131可包括由第一段1a围合形成的第一腔体、由第二段1b围合形成的第二腔体。其中，第一段1a可为水翼可拆卸跨介质航行器10的艏部，控制装置10a以及第一电源10b可设置于第二腔体，使得水翼可拆卸跨介质航行器10的重心能够位于靠近机身1结构中心的位置。

在一些实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还可包括设置于第一腔体内的摄像机（图中未示出），且至少部分第一段1a的材料为透明材料，以便于摄像机能够对外界环境进行摄像。

如图5所示，在一些实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还包括第五驱动单元（图中未示出）以及与第三段1c可转动连接的尾舵7，第五驱动单元可驱动尾舵7相对于第三段1c发生转动，以使尾舵7能够向水翼可拆卸跨介质航行器10提供不同方向的导向力，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10的转向和姿态变化。可选的，控制装置10a可与第五驱动单元连接并用于控制尾舵7的转动角度，以控制水翼可拆卸跨介质航行器10的转向和姿态变化。

如图5所示，可选的，尾舵7可包括分设于第三段1c在第一方向X上两侧的垂直舵71，垂直舵71可绕沿第一方向X延伸的轴线相对于第三段1c转动，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10在第三方向Z上的转向和姿态变化。可选的，尾舵7还可包括分设于第三段1c在第三方向Z上两侧的水平舵72，水平舵72可绕沿第三方向Z延伸的轴线相对于第三段1c转动，从而实现水翼可拆卸跨介质航行器10在第一方向X上的转向和姿态变化。

在一些可选的实施例中，水翼可拆卸跨介质航行器10还可包括与控制装置10a连接并用于检测机身1与液面间角度的姿态传感器（图中未示出），控制装置10a能够接收姿态传感器所获取的机身1与液面间的角度，当机身1与液面的角度大于或等于俯冲角度时，控制装置10a控制转动翼朝向机身转动。

可选的，姿态传感器还可获取第一段1a与第三段1c间的相对位置，当第一段1a位于第三段1c靠近液面的一侧，且机身1与液面的角度大于或等于俯冲角度时，控制装置10a才控制转动翼朝向机身转动。

图9为本申请另一些实施例的水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动的示意图，图中箭头方向为水翼可拆卸跨介质航行器10的航行方向。

如图9所示，控制装置10a可被配置为当第一段1a位于第三段1c靠近液面的一侧时，即水翼可拆卸跨介质航行器10向液体环境航行时，且机身1与液面间的夹角大于或等于俯冲角度时，控制装置10a控制第一驱动单元带动转动翼22朝向机身1转动，例如，控制装置10a可控制第一驱动单元带动转动翼22朝向机身1转动，直至转动翼22与固定翼21间的夹角为预设角度，以减小水翼可拆卸跨介质航行器10的航行阻力，便于水翼可拆卸跨介质航行器10进行俯冲降落，也使得水翼可拆卸跨介质航行器10与液体环境接触时，机翼2不易受冲击影响而被破坏。其中，预设角度的值的设置有多种，例如，预设角度可小于或等于45°。

如图8所示，在一些实施例中，容纳空间131内设置有调节部件6，调节部件6包括沿第二方向Y延伸的滑轨61、与滑轨61可移动连接的滑块62以及第二驱动单元63，第二驱动单元63用于驱动滑块62相对于滑轨61沿第二方向Y移动，以调节水翼可拆卸跨介质航行器10的重心，使得水翼可拆卸跨介质航行器10能够进行姿态的变化，从而调节机身1与液面的角度。

在一些可选的实施例中，控制装置10a可与第二驱动单元63连接并用于控制滑块62在滑轨61上的移动，使得水翼可拆卸跨介质航行器10在不同环境介质中能够具有不同的航行姿态。

如图4所示，可选的，当水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中航行时，控制装置10a可通过调节滑块62在滑轨61上的位置，使得水翼可拆卸跨介质航行器10的机身1能够与液面间的夹角较小，例如，可通过调节滑块62的位置以使机身1与液面平行，以提升水翼可拆卸跨介质航行器10在液体环境中的航行稳定性。可选的，当水翼可拆卸跨介质航行器10需要从液体环境向空中环境进行跨介质运动时，控制装置10a可通过调节滑块62向第三段1c的位置移动，以使水翼可拆卸跨介质航行器10的第一段1a能位于第三段1c靠近空中环境的一侧，使得机身1能够与液面间具有预设仰角，例如，预设仰角可为10°，以便于水翼可拆卸跨介质航行器10的跨介质运动。

如图9所示，可选的，当水翼可拆卸跨介质航行器10需要从空中环境向液体环境进行跨介质运动时，控制装置10a可通过调节滑块62向第一段1a的位置移动，以使水翼可拆卸跨介质航行器10的第一段1a能位于第三段1c靠近液体环境的一侧，使得机身1能够与液面间具有预设俯角，例如，预设俯角可为45°，以便于水翼可拆卸跨介质航行器10向液体环境的航行。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，包括：

机身，包括主体与连接于所述主体在第一方向上一侧的连接部件；

机翼，与所述主体连接；

水翼，包括支架以及连接于所述支架的翼部，所述支架与所述连接部件可拆卸连接；

控制装置，与所述连接部件和所述支架的至少一者连接并用于控制所述连接部件与所述支架的连接与拆卸。

2.根据权利要求1所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述支架和所述连接部件中的一者包括电磁组件，另一者的材料包括磁性材料，所述电磁组件包括电磁铁以及环绕所述电磁铁设置的线圈，所述控制装置用于控制流经线圈的电流值。

3.根据权利要求1所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述水翼可拆卸跨介质航行器包括第一动力部件，所述第一动力部件设置于所述支架，所述第一动力部件用于驱动所述机身在第二方向上运动，

其中，所述第一方向与所述第二方向相交。

4.根据权利要求1至3任一项所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述机翼包括固定翼和转动翼，所述固定翼与所述主体连接，所述转动翼与所述固定翼在第三方向上远离所述主体的端部可转动连接，

其中，所述第一方向与所述第三方向相交。

5.根据权利要求4所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述水翼可拆卸跨介质航行器还包括与所述控制装置连接并用于检测所述机身与液面间角度的姿态传感器，当所述机身与所述液面的角度大于或等于俯冲角度时，所述控制装置控制所述转动翼朝向所述机身转动。

6.根据权利要求4所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述机翼还包括第一驱动单元、第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一转动轴与所述固定翼连接，所述第三转动轴与所述转动翼可转动连接，所述第四转动轴与所述固定翼连接并与所述转动翼可转动连接，所述第一转动轴位于所述第三转动轴在所述第二方向上的一侧，且所述第一转动轴位于所述第三转动轴在所述第三方向上朝向所述机身的一侧，

所述第一连杆的两端分别与所述第一转动轴和所述第二转动轴可转动连接，所述第二连杆的两端分别与所述第二转动轴和所述第三转动轴可转动连接，所述第三连杆的两端分别与所述第三转动轴和所述第四转动轴可转动连接，

其中，所述第一驱动单元与所述第一转动轴连接并用于驱动所述第一转动轴转动，所述第一转动轴的轴线、所述第二转动轴的轴线、所述第三转动轴的轴线与所述第四转动轴的轴线的延伸方向均与所述第二方向相交且相互平行。

7.根据权利要求4所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述转动翼包括翼壁、由翼壁围合形成的第一流通空间，所述第一流通空间在远离所述固定翼的一侧具有开口。

8.根据权利要求7所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述转动翼还包括位于所述第一流通空间并与所述翼壁连接的支撑壁，所述支撑壁上设置有贯穿的第一连通孔。

9.根据权利要求1至3任一项所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述水翼可拆卸跨介质航行器还包括第二动力部件，所述第二动力部件包括转动件以及环绕所述转动件轴线设置的桨，所述转动件与所述机翼可转动连接，以用于驱动所述机身在第二方向上运动，所述桨与所述转动件绕预设轴线可转动连接，

其中，所述预设轴线的延伸方向与所述第二方向相交。

10.根据权利要求1至3任一项所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述机身还包括由所述主体围合形成的内部空间以及设置于所述内部空间内的分隔壁，所述分隔壁将所述内部空间分隔为互不连通的容纳空间与第二流通空间，

其中，围合形成所述第二流通空间的所述主体上设置有贯穿的第二连通孔。

11.根据权利要求10所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述容纳空间内设置有调节部件，所述调节部件包括沿第二方向延伸的滑轨、与所述滑轨可移动连接的滑块以及第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述滑块相对于所述滑轨沿所述第二方向移动。

12.根据权利要求1至3任一项所述的水翼可拆卸跨介质航行器，其特征在于，所述水翼可拆卸跨介质航行器还包括用于获取所述机身的运动速度的速度获取传感器，所述控制装置与所述速度获取传感器连接，

所述控制装置用于当所述机身的运动速度小于第一预设速度时，控制所述连接部件与所述支架相互连接；所述控制装置用于当所述机身的运动速度大于第一预设速度时，控制所述连接部件与所述支架相互拆卸。

Images