[发明专利]一种涵道式可倾转水空两栖无人航行器

说明书

本发明提供一种涵道式可倾转水空两栖无人航行器，包括航行器船体和涵道动力组，涵道动力组由第一涵道动力组、第二涵道动力组、第三涵道动力组和第四涵道动力组组成，四组涵道涵道动力组均可调节角度的固定在船体上，所述四个涵道动力组的中心连线呈正方形；所述第一涵道动力组和第四涵道动力组设置在航行器船体前部，第二涵道动力组和第三涵道动力组设置在航行器船体后部。本发明的有益效果为：避免了动力系统的冗余，减少了机身的重量；针对水面起飞、降落的复杂场景，既能垂直起降，也可以滑行起降；船体设计成流线型，符合流体力学原理，减小了航行器水面航行的阻力；可以适应沼泽地，水草丛生的水库湖泊等复杂的水域。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种涵道式可倾转水空两栖无人航行器。

背景技术

随着无人机技术的应用发展，多种无人系统协同作业得到了迅猛的发展。由于水空两栖无人航行器可以在空中和水上实现自主的连续航行，并且具备无人机的高速机动性和无人艇的快速游弋能力等特点，使得其在军事和民用领域都具有广泛的应用前景。随着任务需求的多样化，对两栖无人航行器的设计要求也越来越高。为了拓展现有两栖无人航行器的作业环境，如何设计更为合理有效的两栖无人航行器成为科研人员所研究的重点问题之一。

为了充分利用水体环境的高度隐蔽性和空中飞行的高机动性的优势，国内外研究人员开展了水空两栖无人航行器的设计与研究。如公开号为CN105539847A的中国专利，该发明公开了一种水空两栖无人机，包括壳体、驱动系统、摄像系统和配重系统，通过带有螺旋桨的驱动系统同时作为飞行器无人机的升降动力部件和水上无人机的气动推进部件，配重系统可使无人机从飞行状态切换到水上航行状态。但该无人机需要配备水囊和潜水泵才能成功实现飞行姿态和航行姿态的转换，并且壳体需要在反向风力下才能航行。

又如公开号为CN110816829A的中国专利，该发明公开了一种四旋翼水空两栖无人艇，它采用多旋翼系统，将无人艇和无人机结合在一起，通过设计类似于双体船的两个浮体，增强了稳定性；通过四个支架和两个平台固定的设计，分别搭载旋翼模块和水下推进模块，两个模块应用两套控制系统，互不影响，能提高无人艇的工作效率。然而，该无人艇的旋翼模块只能垂直起降，而且在水面航行时依赖水下推进器。

发明内容

本发明的目的在于改变传统动力指向的方式复用动力系统，采用一套动力系统既可以作为飞行时的升力系统，又可以作为航行时的风动推力系统。同时，面向两栖航行器变体结构，针对水面起飞、降落的复杂场景，设计出高效、实用、安全的水空两栖无人航行器。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种涵道式可倾转水空两栖无人航行器，包括：航行器船体:所述航行器船体采用宽体双体船结构，有自平衡能力；所述船体外壳设置成流线型结构；所述航行器船体上设置有可拆卸移动盖；所述航行器船体上固定连接有立式轴承座和立式支撑座。

涵道动力组：与所述航行器船体的第前侧连接的是第一涵道动力组和第四涵道动力组；与所述航行器船体的第后侧连接的是第二涵道动力组和第三涵道动力组；所述四个涵道动力组的中心连线呈正方形分布连接在航行器船体上；其中，所述第一涵道动力组和第四涵道动力组关于所述航行器船体的头部对称，所述第二涵道动力组和第三涵道动力组关于所述航行器船体的尾部对称；所述第一涵道动力组和所述第三涵道动力组的螺旋桨旋转方向与所述第二涵道动力组和所述第四涵道动力组的螺旋桨旋转方向相反。所述第一涵道动力组和所述第四涵道动力组通过立式轴承座与航行器船体连接；所述第二涵道动力组和所述第三涵道动力组也通过立式轴承座与航行器船体连接。

动力传递机构：包括涵道固定座、转轴和立式轴承座，涵道固定座与涵道动力组两侧螺孔相连接，转轴通过立式轴承座与涵道固定座连接，通过倾转机构带动转轴，改变航行器的姿态。倾转机构：包括第一直齿轮、第二直齿轮和步进电机，所述第一直齿轮固定在转轴上，所述第二直齿轮连接在所述步进电机的转轴上，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮啮合。

与现有技术相比，本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：