[发明专利]三栖无人航行器

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体为一种能在水下、水面及空中航行的三栖无人航行器。

背景技术

我国不仅疆域辽阔，同时也有着300万平方公里的海洋面积。但与此同时，我国目前的现状是有很多岛礁被他国占领，为了能够时时了解我国领海以及经济海域的动向，非常有必要发展一款能适应不同任务并在水上起降的中长航时的无人机，从而能时刻了解海洋状况保证我国海洋权益。目前，中空长航时的无人机大多只能在陆地上起降，因为轮胎与路面的摩擦阻力较小，同时为了保持较长航时，其主要选用的是滑翔机的机型，发动机功率相对较小。正因为如此，现有的无人机几乎都无法在海上起降。

发明内容

本发明的技术目的是在现有无人机的基础上进行改进，提供一种可以在海面上起降，同时兼具潜水功能的三栖无人航行器。以便于守岛官兵或巡逻船只对我过领海及经济海域随时进行水下探测，水纹搜集，空中侦察等活动。

本发明提供的技术方案为：

一种三栖无人航行器，其特征在于，包括机身、水下推进器和水面支撑浮体：所述机身的中部设有可收张的机翼，尾部设有尾翼及空气螺旋桨，内部设有驱动空气螺旋桨的发动机；所述水下推进器通过连杆吊在机身下方，尾部设有水下螺旋桨及舵，内部设有驱动水下螺旋桨的发动机；所述浮体对称设置在机身下方，通过支撑杆与机身连接；

上述结构中，所述连杆的两端分别通过铰链与机身和水下推进器连接，连杆中部与控制其收放的液压杆的一端铰接，所述液压杆的另一端与机身铰接；所述支撑杆的两端分别通过铰链与机身和浮体连接，支撑杆中部与控制其收放的液压杆的一端铰接，该液压杆的另一端与机身铰接；所述浮体内设有水舱，并配有导气排水系统。

在上述内容的基础上，进一步的技术方案还包括：

所述支撑杆上设有减振器，优选采用弹簧减振器，用于缓冲、抑制浮体与船体之间产生的振荡，提高船体稳定性，降低或避免振动对连接构件的损害，延长产品使用寿命。

所述连杆上设有纵向铰链和横向铰链，所述纵向铰链设置在连杆端部，使连杆可相对机身前后摆动；所述横向铰链设置在靠近连杆端部的位置，使连杆相可对机身左右摆动。在航行器遭遇横浪、纵浪等海面状况，且浮体收起的情况下，采用这种柔性连接的方式，使推进器随波摆动，可保持船体的稳定性。

所述机翼的翼面可设有太阳能电池板，所述太阳能电池板通过电路与设置在机身内的蓄电池连接，可在飞行时或者在海面停滞时接受太阳能用做机身内部控制系统和发动机等部件的供电，或作为备用能源。

本发明三栖无人航行器在水下工作时，将机翼、浮体收拢，开启阀门使浮体水舱内进水，机身沉入水下后，靠外置的水下推进器推动机身向前行进。当航行器需要从水下转至水面航行时，水下推进器关闭，通过导气排水系统将浮体水舱内的水部分或全部排除，使机身浮至水面，浮体被推出，使机身升高，之后开动水下推进器，即可带动航行器在水面航行。航行过程中，在达到起飞速度后，将机翼展开，开启发动机带动空气螺旋桨工作，机身起飞，将水下推进器带出水面或抛入水中。待航行器上天后，操作液压杆带动浮体向机身靠拢，同时可向后收拢推进器。

本发明主要适用于翼展较长、对起飞速度要求较低、同时质量轻的中空长航时无人航行器。该类航行器由于质轻、发送机功率小，故需要较长跑道。本发明通过外置的水下推进器等装置，使其能够在水面起飞，意义重大。

附图说明

图1为航行器一实施例的整体结构示意图；

图2为航行器放下浮体的前视结构示意图；

图3为航行器收起浮体的前视结构示意图；

图4为水下推进器遭遇横浪的工作状态示意图；

图5为水下推进器遭遇纵浪的工作状态示意图；

图6为航行器水下工作俯视状态的示意图；

图7为航行器水面准备起飞俯视状态的示意图；

图8为航行器达到起飞速度时的工作状态示意图；

图9为航行器起飞后浮体收缩后的工作状态示意图。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

如图1至图9所示的一种三栖无人航行器，包括机身1、水下推进器11和用于水面支撑的浮体7等组成部分。

所述机身1的中部设有可收张的机翼2，尾部设有尾翼16及空气螺旋桨5，内部设有控制系统、燃料舱3、蓄电池及驱动空气螺旋桨5的发动机4。