[发明专利]一种无叶片推进系统

说明书

本发明涉及一种无叶片推进系统，包括主体、万向头和喷水组件；主体用于产生高压水流；万向头用于为喷水组件提供转向；喷水组件包括喷嘴，喷嘴包括用于接收来自所述主体的高压水流的内部通道和用于喷射水流的缝隙状出水口，且所述喷嘴具有多个相似闭合环路，以及喷嘴内壁面由柯恩达表面、翼型扩散表面和引导表面三部分构成。该无叶片推进系统具有无叶片推进，多自由度的自动化控制，噪音小、安全系数高、体积小、兼容性强等优点。

技术领域

本发明涉及水下推进技术领域，特别涉及一种无叶片推进系统。

背景技术

随着人类对于海洋权益的日益重视，探索海洋和发展海洋以及成为了未来科技发展的新方向，作为人类扩展海洋权益的重要工具——各种海洋运载平台及水下机器人也逐渐引起了各方重视。拥有性能良好的水下机器人是将人类对于海洋探索向纵深发展的重要工具，因而受到越来越多的重视。其中，在水下机器人的研发过程中，其内部的推进系统是非常重要的环节。

现有推进系统以带叶片装置为主，其不仅噪声大、易被杂草等缠绕，同时，一个航行体要配备多个推进器来保持行进方向的调整，因此，还需要多套电机或动力装置进行驱动，造成体积大、控制繁琐。

而对于一些水箱微型潜航器采用泵喷式推进器来提供动力，利用四个翼型来进行多自由度的控制，虽然是具有结构简单和节能环保的优点，但是也存在明显的缺点和问题：翼型壁只能控制方向，不能提供给动力；桨叶易损坏，需定期更换等。同时现有的磁流体推进器成本高、技术条件不完备、无法在淡水环境中工作。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种无叶片推进系统，通过采用无叶片喷水组件和万向头的方式，来实现水下潜航器的无叶片推进、多自由度的自动化控制，以及减小该推进系统运行时的噪声，提高其隐身效果。

本发明提供了一种无叶片推进系统，包括主体、万向头和喷水组件，万向头的一端与主体连接，万向头的另一端与喷水组件连接；

主体用于产生高压水流；

万向头用于为喷水组件提供转向；

喷水组件包括喷嘴，喷嘴包括内部通道和出水口，内部通道包括喷嘴内壁和喷嘴外壁，出水口包括喷嘴内壁的初始部分和喷嘴外壁的延伸部分；喷嘴具有多个闭合环路，喷嘴的多个闭合环路限定多个形状相似的开口，并在靠近每个开口的环路壁上都设置有出水口。

可选的，喷嘴具有4个闭合环路，闭合环路为圆角扇形；

出水口为缝隙状，出水口为弧形翻边设置且翻边朝内设置；

初始部分设置为柯恩达表面，喷嘴内壁的表面还包括位于柯恩达表面下游的翼型扩散表面和位于扩散表面的下游的引导表面。

可选的，相邻的两个开口之间的一段公用的环路上设有两排出水口，其中的一排出水口靠近其中的一个开口，其中的另一排出水口靠近其中的另一个开口。

可选的，主体包括壳体、电机、混流泵和连接轴；

壳体为主体的表面，壳体用于各设备的固定；

电机用于通过连接轴为混流泵提供动力；

混流泵用于为进水水流提高压力。

可选的，主体还包括第一进水管路、第二进水管路和出水管路；

第一进水管路和第二进水管路对称布置，

第一进水管路和第二进水管路的进水口分别设置有第一进水口滤网和第二进水口滤网；

出水管路用于将混流泵产生的高压水流输送给喷水组件。

可选的，壳体的两侧为半球壳形状，中间为圆柱壳形状。

可选的，万向头包括电动调节传动机构；