CN208530197U - 一种新型无人两栖水翼航行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型无人两栖水翼航行器，既能够进行水面快速航行，又能够在水下潜航，还可在两种模式之间进行切换。该航行器主要由航行器结构、航行器连接方式、控制系统组成。航行器水翼可进行收放，当水面航行时，水翼与机臂分离，航行器在水翼提供升力的作用下离开水面；当水下航行时，水翼和机臂收放成一体作为航行器的水平方向舵使用；转换阶段由自主研制的控制系统控制。本实用新型航行器能够主动改变外形，以满足水面快速航行、水下潜行的需求，具有快速反应、续航时间长，隐蔽性高等特点，能担负起舰艇保驾护航、反蛙人、快速突防打击等任务。

Description

一种新型无人两栖水翼航行器

技术领域

本实用新型设计水面航行器和潜航器领域，具体涉及一种新型无人两栖水翼航行器。

背景技术

目前，两栖水翼航行器是由水翼艇、水下航行器等多个专业集成设计的，既可在近水面快速航行，还能在水下潜行的多功能一体化新型设备，该航行器的工作模数可分为近水面航行模式、出入水面模式和水下潜航模式，可根据任务需求在各种模式之间进行切换。

无人两栖水翼航行器能利用各种探测设备的盲区，切换水面、水下模式来躲避地方的监视，以非常规的方式实现“隐身”作战，可用于执行快速海上侦查、打击、特种兵力投送等任务。两栖无人水翼航行器可与潜艇、水面舰艇等配套，用于执行跨海空的情报收集、侦查监视、通信中继、电子对抗等任务。鉴于两栖航行器具有重要的军事价值和广阔的应用前景，国内外各军事强国一直在从事该方面新型装备的研发，并取得了一系列的研究成果。但是由于两栖航行器核心技术覆盖的专业领域比较广、技术难度大，尤其涉及到水下航行的设计部分，与水面舰艇的设计存在很大的区别，主要是现在的布局、结构、动力、控制和水密设计等方面，目前国内外在该领域的研究基本上还处于总体概念设计、关键技术攻关和样机验证阶段，尚未有国家成功研制出具有工程使用价值的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的主要针对尚未有国家成功研制出具有工程使用价值的两栖航行器产品，而提供一种新型无人两栖水翼航行器。

本实用新型是这样实现的，一种新型无人两栖水翼航行器，其结构主要包括：航行器壳体、水翼、信号处理塔、垂尾、方向舵、V型尾翼、升降方向舵、机臂组件、水翼连接组件、升降舵、沉浮箱水口；其特征在于：水翼连接组件连接在航行器壳体前后部，对于壳体对称的水翼连接组件外端各有一水翼，涵道推进系统通过机臂组件固定在航行器壳体的后半部，水翼可通过水翼连接组件内部的舵机操纵器倾转，垂尾与V型尾翼直接与壳体连接，垂尾和V型尾翼后部分别设有方向舵和升降方向舵；所述航行器壳体上部设有信号处理塔；所述航行器壳体中下部设有沉浮箱水口，通过水口的开与关实现沉浮箱中水的吸入与排出，改变航行器的自重，实现航行器的上升与下降。

本实用新型所述的一种新型无人两栖水翼航行器的壳体前、中、后三部分需设计有隔板，达到防水密封的作用。

本实用新型所述的一种新型无人两栖水翼航行器在水面航行状态时，升降舵转换为水翼连接组件与水翼，水翼为航行器壳体提供升力，由V型尾翼的升降方向舵与垂尾的方向舵控制其方向。

本实用新型所述的一种新型无人两栖水翼航行器在航行模式转换过程中，水翼在水翼连接组件的作用下进行收起与放下。水通过沉浮箱水口吸入或排出，航行器在自身重力及升降方向舵的共同作用下进行下潜或上浮。

本实用新型所述的一种新型无人两栖水翼航行器在水下航行状态时，升降舵与V型尾翼的升降方向舵共同控制航行器的俯仰运动，垂尾的方向舵与V型尾翼的升降方向舵共同控制航行器的方向。

本实用新型所述航行器航行控制程序开发，这种两栖航行器有三种航行模式，即分为水面航行模式、过渡慢速航行模式以及水下潜行模式。由于航行模式的不同，往往需要对模式通道在不同的航行时需要打开或者关闭等。基于于此，有必要为每个通道都可以选择。所以，本航行控制程序的特点是没有固定的航行模式，航行控制板的每个通道可以设置为任意的树池或者是混控输出。

本实用新型的优点：本实用新型是将水翼艇和潜航器原理结合起来设计的一款全新概念的新型无人两栖水翼航行器。本实用新型提出的无人两栖水翼航行器在气水动布局、可变构型轻质耐压结构、动力推进系统、多模式控制和水密封设计等技术方面取得较大突破，能较好地实现水面、水下过程的模式的转换和运行，机动性好、任务执行能力可观。

具体的技术解决途径如下：

1、在航行器使用的气、水动布局综合设计方面，严格遵守水翼艇和潜航器基本设计原则，完成了气动、水动布局设计方案。采用进排水系统、水平方向舵与V型尾翼的升降方向舵共同控制航行器的上浮和下潜，较直接采用常规潜水器进排水系统设计具有更快的反应时间，同时在水面航行时由于水翼的作用较小航行器机身阻力，具有更高的机动速度。

2.在可变构型轻质耐压结构与水密性设计方面，采用碳纤维增强复合材料、玻璃钢等高强度、高质量比材料来成型非常规的新型抗压机体，使航行器的总量足够强的同时具有很好的抗压能力，同时机身横向布置环形承压隔框，纵向采用承力构件，通过整体成型技术、布置分段式水密舱、法兰密封技术和动密封技术等方式来实现轻质耐压水密结构设计，可大大提高机体结构的水密封性能。

3.在航行器控制策略方面，首先可通过合理控制航行器的速度，使其在水面、水下运行速度比较平稳。鉴于空气中和水下采用的通信方式不同，因此需要一套兼容短波通信和长波通信的控制装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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为本实用新型的无人两栖水翼航行器的结构示意图一；

图2为本实用新型的无人两栖水翼航行器的结构示意图二；

其中：1-航行器壳体，2-信号处理塔，3-垂尾，4-方向舵，5-升降方向舵，6-V型尾翼，7-涵道推进系统，8-机臂组件，9-沉浮箱水口，10-水翼，11-水翼连接组件，12-升降舵。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的元件或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，近用于就是本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“外”、“下”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非有明确的规定和限制，属于“连接”应为广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示，本实用新型涉及的新型无人两栖水翼航行器，它包括航行器主要由航行器壳体、联接方式、控制系统和推进装置组成。所述航行器结构包括1、航行器壳体，2、信号处理塔，3、垂尾，4、方向舵，5、升降方向舵，6、V型尾翼，7、涵道推进系统，8、机臂组件，9、沉浮箱水口，10、水翼，11、水翼连接组件，12、升降舵；其特征在于：水翼连接组件13连接在航行器壳体4前后部，对于航行器壳体4对称的水翼连接组件12外端各有一水翼12，涵道推进系统9通过机臂组件10固定在航行器壳体4的后半部，水翼12可通过水翼连接组件13内部的舵机操纵器倾转，垂尾5与V型尾翼8直接与壳体连接，垂尾5和V型尾翼8后部分别设有方向舵6和升降方向舵7；所述航行器壳体4自前上部设有信号处理塔2；所述航行器壳体中下部设有沉浮箱水口11，通过沉浮箱水口11的开与关实现沉浮箱中水的吸入与排出，改变航行器的自重，实现航行器的上升与下降；

如图1所示，本实用新型所涉及的新型无人两栖水翼航行器，机身的前、中、后三部分需设计有隔板，达到防水密封的作用。同时，航行器下潜或者上浮时，需共同调节水翼10与升降方向舵5。

如图1、2所示，本实用新型所涉及的新型无人两栖水翼航行器，涵道推进系统7通过自身电机调节转速和转向分别有影响航行器的速度和前进、后退。

航行器主要由航行器结构、航行器联接方式、航行控制系统组成。航行器的水翼连接组件和水翼为可动部分，当水面航行状态时，水翼通过水翼连接组件放下到水平状态，为航行器提供升力；水下前行时，水翼和水翼连接组件收起为升降舵，和正常水下航行器同样潜行；转换阶段由自主研制的航行控制系统控制。

本实用新型具体包括三种模式：水面航行模式、水下潜行模式以及过渡模式。

处于水面航行状态时，升降舵12转换为水翼连接组件11与水翼10，水翼10为航行器壳体1提供升力，由V型尾翼6的升降方向舵5与垂尾3的方向舵4控制其方向。

处于水下航行状态时，水翼连接组件11与水翼10转换为升降舵12，升降舵12与V型尾,6的升降方向舵5共同控制航行器的俯仰运动，垂尾3的方向舵4与V型尾翼6的升降方向舵5共同控制航行器的方向。

处于在航行模式转换过程中，水翼10在水翼连接组件11的作用下进行收起与放下。水通过沉浮箱水口11吸入或排出，航行器在自身重力及升降方向舵5的共同作用下进行下潜或上浮。

Claims (5)

1.一种新型无人两栖水翼航行器，其结构主要包括：航行器壳体、水翼、信号处理塔、垂尾、方向舵、V型尾翼、升降方向舵、机臂组件、水翼连接组件、升降舵、沉浮箱水口；其特征在于：水翼连接组件连接在航行器壳体前后部，对于壳体对称的水翼连接组件外端各有一水翼，涵道推进系统通过机臂组件固定在航行器壳体的后半部，水翼可通过水翼连接组件内部的舵机操纵器倾转，垂尾与V型尾翼直接与壳体连接，垂尾和V型尾翼后部分别设有方向舵和升降方向舵；所述航行器壳体上部设有信号处理塔；所述航行器壳体中下部设有沉浮箱水口，通过水口的开与关实现沉浮箱中水的吸入与排出，改变航行器的自重，实现航行器的上升与下降。

2.根据权利要求1所述的一种新型无人两栖水翼航行器，其特征在于：所述航行器壳体的前、中、后三部分需设计有隔板，达到防水密封的作用。

3.根据权利要求1所述的一种新型无人两栖水翼航行器，其特征在于：所述航行器水面航行状态时，升降舵转换为水翼连接组件与水翼，水翼为航行器壳体提供升力，由V型尾翼的升降方向舵与垂尾的方向舵控制其方向。

4.根据权利要求1所述的一种新型无人两栖水翼航行器，其特征在于：所述航行器在航行模式转换时，水翼在水翼连接组件的作用下进行收起与放下;水通过沉浮箱水口吸入或排出，航行器在自身重力及升降方向舵的共同作用下进行下潜或上浮。

5.根据权利要求1所述的一种新型无人两栖水翼航行器，其特征在于：所述航行器水下航行状态时，升降舵与V型尾翼的升降方向舵共同控制航行器的俯仰运动，垂尾的方向舵与V型尾翼的升降方向舵共同控制航行器的方向。