[实用新型]一种矢量推进的流线型四旋翼水下航行器

说明书

本实用新型属于水下航行器技术领域，公开一种基于矢量推进的流线型四旋翼水下航行器，包括：电子舱、流线型外壳，螺旋桨推进器、转动机构、控制模块、动力模块和姿态传感器；流线型外壳将转动机构和电子舱包裹在其内部，控制模块和动力模块位于电子舱内部，动力模块用于为姿态传感器、控制模块和螺旋桨推进器提供能量，促使其动作；四个螺旋桨推进器对称固定于流线型外壳两侧，四个螺旋桨推进器相对于转动机构中心对称；姿态传感器实时检测螺旋桨推进器的姿态流线型外壳整体绕转动机构中心自由圆周运动。本实用新型在实现水下航行器基本运动的同时，丰富了水下航行器的运动形式，提高了水下航行器减阻性能、运动稳定性和推进器利用效率。

技术领域

本实用新型属于水下航行器技术领域，涉及一种矢量推进的流线型四旋翼水下航行器。

背景技术

目前大多水下航行器普遍应用的框架式结构方案和鱼雷式结构方案，在低速可控性和机动性上均存在回转半径较大，推进器利用效率低，水下工作减阻性能差等情况。虽然目前部分结构在运动机动性等性能上与传统水下航行器结构相比有所提高，但在垂直方向上的上浮下潜运动中，因为推进器的布局方式，仍然存在运动可控性，推进器利用效率不高的问题。近年来四旋翼无人机因其运动性能具有明显的优势，日益受到各国研究者关注，但目前还没有将四旋翼技术广泛运用到水下航行器领域。在真正应用过程中，推进器的布局简单化、转向灵活度的提高、效率的最大化以及稳定可控性都是需要一种创新合理的推进器布局设计来实现的技术难题。

本实用新型在四旋翼矢量推进的技术基础上，对现有水下航行器的结构以及推进器的布局进行改进设计，具有高可操控性、高稳定性、高推进器利用效率、利用矢量推进、减阻性能优良等特点，解决了推进器布局设计带来的诸多问题，对应用于观测、娱乐、勘探等领域有较高的应用和前景价值。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种具有低水阻、高运动稳定性、高推进器利用效率的新型四旋翼水下航行器。

本实用新型的技术方案：

一种矢量推进的流线型四旋翼水下航行器，主要由电子舱7、流线型外壳1、螺旋桨推进器、转动机构、控制模块8、动力模块9和姿态传感器10组成；

所述的电子舱7为筒状结构，其两端设有O型垫圈密封结构，电子舱7的两端安装有密封板6，通过O型垫圈密封结构与密封板6的配合实现密封，形成密封空腔；所述的密封板6，其下部安装在电子舱7的端部，其上部设有通孔，用于安装转动机构；

所述的控制模块8和动力模块9，安装在电子舱7的密封空腔内；所述的控制模块8，包括电路板、继电器和位姿传感器，继电器控制电源的开断，电路板对水下航行器进行运动控制，位姿传感器实时检测水下航行器姿态；所述的动力模块9包括电池组和降压模块，通过继电器与控制模块8、姿态传感器10和螺旋桨推进器相连，提供动力；

所述的转动机构，为防水导电滑环5，共两个，对称布置，防水导电滑环5的一端为固定端，另一端为旋转端；所述的防水导电滑环5，其固定端通过密封板6上部的通孔固定安装在两个密封板6上部，其转动端位于密封板6的外侧，两个外壳端盖3分别安装在两个防水导电滑环5的转动端上，使外壳端盖3绕防水导电滑环5旋转；每个外壳端盖3的外侧表面上各对称设有四个类鱼鳞状档板结构4，以减小阻力；

所述的螺旋桨推进器共四个，包括第一螺旋桨推进器2a、第二螺旋桨推进器2b、第三螺旋桨推进器2c和第四螺旋桨推进器2d，分别对称安装在两个外壳端盖3的外侧，四个螺旋桨推进器相对于转动机构中心对称；

所述的姿态传感器10，安装在外壳端盖3上，实时检测螺旋桨推进器的姿态；

所述的流线型外壳1固定安装在两个外壳端盖3之间，使流线型外壳1与两个外壳端盖3共同形成壳状结构，将电子舱7和转动机构包裹在流线型外壳1的内部，其中，电子舱7位于流线型外壳1内的下部；流线型外壳1与外壳端盖3共同旋转，形成转动外壳，转动外壳绕转动机构中心做自由圆周转动。