[发明专利]一种跨介质飞行器动力装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种跨介质飞行器动力装置及其工作方法，其技术方案要点是包括涵道唇口；所述涵道唇口内设置有跨介质电机，所述跨介质电机包括前电机和后电机；所述前电机中设置有水动螺旋桨，所述水动螺旋桨用于飞行器在水下时提供水下推力；所述后电机设置于前电机的一侧，所述后电机背离前电机的一侧连接有气动螺旋桨，所述气动螺旋桨用于飞行器在空中飞行时提供空中推力。本发明一种跨介质飞行器动力装置及其工作方法，具有以双转子电机、气动螺旋桨和水动螺旋桨为动力装置，实现飞行器能够跨介质航行并减小在航行途中的阻力的效果。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种跨介质飞行器动力装置及其工作方法。

背景技术

跨介质飞行器是指穿越气/水两相界面,由空气进入水中或由水中进入空中飞行或航行的飞行器,它集飞行器机动性好和潜航器续航时间长、隐蔽性强等特点于一身，能够执行警戒侦查、突防作战、通信中继或资源勘探、水质监测、海难搜救等任务,如潜射导弹和反潜鱼雷等都属于典型跨介质飞行器。跨介质飞行器具有军民两用的广阔前景且越来越受重视。

跨介质飞行器作为一类新概念飞行器，动力系统是跨介质飞行器研究发展的核心问题之一，要实现空中飞行与水下航行，其动力系统必须要具备两种介质连续切换的能力。但由于水与空气的物理特性差距太大，使得其动力学特性与传统的飞行器存在明显差异，现有的跨介质飞行器其动力系统是空中动力系统与水中动力系统的组合，对于大型跨介质飞行器来说，两套动力系统方案可行，但对于小型跨介质飞行器来说，其体积与重量无法承受两套独立的动力系统。本文将提出一种一体化的跨介质动力系统，此一体化动力系统兼顾了体积与重量，可用于小型跨介质飞行器上。

根据阻力公式阻力与阻力系数、密度、以及前进速度等有关，阻力的取值不仅与介质的性质有关也与该物体的性质、温度等一系列的要求有关，但水的密度是空气密度的772倍，通过比较，同一物体在水中的阻力比在空气中大的多，若在水中与空中用同一款螺旋桨，在空中的螺旋桨用于水中时，为克服水中的阻力，螺旋桨的转速势必要增加，但螺旋桨转速增加，在水中的阻力也将增大。对于螺旋桨的外形来说，由于水的阻力大，船用螺旋桨的转速都不会很高，只能通过将螺旋桨的叶片做大来获得更大的推力，然而空气的密度比水小很多，航空发动机只能通过提高转速来获得更大的推力，但是大的叶片也经不起大转速带来的压力，因此水动螺旋桨与气动螺旋桨不能用同一款桨叶，对此一种能够跨介质使用的飞行器动力装置亟待解决。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种跨介质飞行器动力装置及其工作方法，具有以双转子电机、气动螺旋桨和水动螺旋桨为动力装置，实现飞行器能够跨介质航行并减小在航行途中的阻力的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种跨介质飞行器动力装置，包括：

涵道唇口；

所述涵道唇口内设置有跨介质电机，所述跨介质电机包括前电机和后电机；

所述前电机中设置有水动螺旋桨，所述水动螺旋桨用于飞行器在水下时提供水下推力；

所述后电机设置于前电机的一侧，所述后电机背离前电机的一侧连接有气动螺旋桨，所述气动螺旋桨用于飞行器在空中飞行时提供空中推力。

作为本发明的进一步改进，所述前电机包括前电机定子和前电机转子，所述后电机包括后电机定子和后电机转子，所述前电机定子与后电机定子固接，所述前电机包括前外端块和前内端块，所述后电机包括后内端块，所述前外端块与前电机转子之间装有前电机轴承，所述前电机转子与前电机定子之间也装有前电机轴承，所述后内端块与后电机转子之间装有后电机轴承，所述后电机转子与后电机定子之间也装有后电机轴承。

作为本发明的进一步改进，所述前电机转子与后电机转子之间还设置有定子连接块。