[发明专利]一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器

说明书

本发明公开一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器，包括航行体本体、水平支撑架、跨介质推进器，所述水平支撑架的端部通过推进器倾转装置与所述跨介质推进器连接，所述推进器倾转装置用于驱动所述跨介质推进器围绕所述水平支撑架的轴线在铅垂面内转动；所述跨介质推进器具有多个围绕所述跨介质推进器的轴线均匀分布的叶片，所述跨介质推进器通过叶片翻转装置与所述叶片的根部连接。本发明提出兼顾空中和水下流体性能特性的变形推进器，可使用一套推进器实现空中和水下全向机动航行、定点悬停，并通过复合变形减少了入水砰击力和存放空间。

技术领域

本发明涉及水-空两栖航行器技术领域，具体而言是一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器。

背景技术

跨介质航行器是一种具有在空中飞行、水下潜航能力的航行器，在军事领域，能够完成空中侦察、水下探测、突防攻击等任务，能够承担不同的任务载荷。2013年美国海军成功发射名为“XFC”的潜射无人机，该无人机可搭载光电/红外有效载荷，为潜艇提供一种新的侦察探测方式。然而“XFC”无人机本身在水下没有动力，需要借助运载器将其运送到海面才能够发射升空，任务结束后只能降落到海面由潜艇回收。在民用领域，跨介质航行器除了能够完成传统无人机的任务外，而且具有在恶劣天气下运行的能力，不受环境介质的影响。能够在台风、雷雨、海啸等天气下完成空中搜索、水面救援和水下探测等任务。还具有海底测绘、资源探测、物资运输、海上通信、水下摄影等优势。

跨介质航行器的推进装置是关键问题。由于空气与水的密度比差800倍，现有的推进器不能同时满足空中和水下的流体动力需求。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器，包括航行体本体，且所述航行体本体的前部和后部的顶部上分设有两个水平支撑架，且两个所述水平支撑架的中部与所述航行体本体连接，所述水平支撑架的两端分别安装有跨介质推进器，且所述水平支撑架的端部通过推进器倾转装置与所述跨介质推进器连接，所述推进器倾转装置用于驱动所述跨介质推进器围绕所述水平支撑架的轴线在铅垂面内转动；

所述跨介质推进器包括推进器本体、驱动所述推进器本体围绕其轴线转动的推进器驱动装置，所述推进器本体的外沿围绕其轴线均匀设置有多个叶片，且所述叶片的根部通过叶片翻转装置与所述推进器本体连接，所述推进器本体上设有驱动所述叶片转动的叶片驱动装置；所述叶片驱动装置用于改变叶片的姿态，使推进器本体和叶片能够形成摆线推进器的模式。所述叶片驱动装置可以为电机驱动也可以为其他机构形式驱动叶片的转动。

所述叶片翻转装置用于驱动所述叶片的轴线方向由与所述跨介质推进器的轴线方向平行转换为与所述跨介质推进器的轴线方向垂直，或用于驱动所述叶片的轴线方向由与所述跨介质推进器的轴线方向垂直转换为与所述跨介质推进器的轴线方向平行；

当一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器空中工作时：所述叶片翻转装置驱动所述叶片的状态由其轴线方向与所述推进器本体的轴线方向平行至其轴线方向与所述推进器本体的轴线方向垂直；即叶片的轴线与推进器本体的轴线垂直，形成普通旋翼的模式在空中工作。

当一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器水中工作时：所述叶片翻转装置驱动所述叶片的状态由其轴线方向与所述推进器本体的轴线方向垂直至其轴线方向与所述推进器本体的轴线方向平行；即叶片的轴线与推进器本体的轴线平行，形成摆线推进器的模式在水中工作。