一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器，包括机身、涵道推进器及六个旋翼单元；机身包括机身底座和机身顶盖，机身底座和机身顶盖边缘均开有若干螺纹连接孔，二者通过螺钉紧固连接并构成一完整的碟形机身；涵道推进器设置于机身外围，对称安装于机身左右两端面，并通过舵机臂与机身内部的防水舵机相连；机身表面设有六个通孔，旋翼单元即设于此通孔中心，其包括径向机轴、电机槽及三叶螺旋桨，径向机轴中部设置有电机槽，电机槽内安装有无刷电机，三叶螺旋桨即安装于无刷电机上方。本发明专利技术结合了空中无人机和水下机器人的优势，可实现空中飞行、陆地降落和水中推进的运动功能，具有环境适应性强、活动范围广等诸多特点。

【技术实现步骤摘要】
一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器
本专利技术涉及多旋翼飞行器
，具体涉及一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器。
技术介绍
随着科技的高速发展及社会的不断进步，单种飞行器在一些特定的情况下下已经很难满足工作需求。对于一些飞机失事坠落于野外环境(水、空、陆)的情况，以及核事故时污染源遗失在环境中，污染物经大气环流或河流发生扩散的情况等，单种飞行器的搜寻定位作业受到限制，急需一种能适应多种环境的飞行器，解决单种飞行器在水、陆、空三域搜寻定位的灵活性差、适应性弱和多功能运动模式受限等问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种可实现空中飞行、陆地降落和水中推进的水空两栖跨介质多旋翼飞行器。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器，包括机身、设置于所述机身内部的空中动力装置、及设置于所述机身两端的水下动力装置，所述机身中部设置有分别控制所述空中动力装置和水下动力装置运行的控制箱，所述控制箱周围沿放射状均匀排布有多个通孔，所述空中动力装置分别安装在所述通孔内。进一步地，所述机身包括机身底座和机身顶盖，所述机身底座和机身顶盖通过边缘设置的紧固部件紧固连接并共同构成封闭蝶形结构；所述机身顶盖内的通孔壁与机身底座内的通孔壁通过孔轴配合连接。进一步地，所述控制箱包括设置于机身底座中心的空心圆柱体和一内置密封圈的水密法兰塞，所述空心圆柱体和水密法兰塞经孔轴配合并紧固连接，所述控制箱外壁设置有用于外置防水设备接线的航空插。<br>进一步地，所述控制箱外壁与通孔壁之间的间隙区域设置有抽排水装置，所述抽排水装置通过半圆形扣件紧固连接于所述机身底座的内表面。进一步地，所述空中动力装置包括设置于通孔中心的径向机轴及三叶螺旋桨，所述径向机轴中部设置有电机槽，所述电机槽内安装有无刷电机，所述三叶螺旋桨安装于所述无刷电机上方。进一步地，所述径向机轴为空心直杆，且内部安装有A组电调，所述A组电调两端分别与无刷电机和控制箱外壁的航空插相连。进一步地，所述无刷电机轴上段带有螺纹，所述三叶螺旋桨与无刷电机轴下段通过键连接，同时电机轴上段与内置螺纹的电机帽配合，通过旋紧电机帽将所述三叶螺旋桨紧固连接于无刷电机上方。进一步地，所述水下动力装置包括防水舵机和涵道推进器；所述防水舵机设置于机身左右两端面内侧，且与B组电调一端相连，所述B组电调另一端与控制箱外壁的航空插连接；所述涵道推进器设置于机身左右两端面外侧，并通过防水舵机控制其旋转方向。进一步地，所述防水舵机通过L形舵机安装件固定于机身底座的安装平面，所述L形舵机安装件一端与机身底座紧固连接，其另一端与防水舵机的自身安装孔紧固连接；所述防水舵机的舵机轴通过机身底座两端面安装平面中心开设的连接孔与设置于所述安装平面的舵机臂紧固连接。进一步地，所述涵道推进器包括扇叶螺旋桨、防水电机及涵道壁，所述涵道壁外表面通过连接孔与舵机臂紧固连接，以受舵机臂转矩控制绕水平轴旋转。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术结合了空中无人机和水下机器人的特点，具有水下及空中两种运动模式，与现有大多数单种飞行器相比，环境适应性强、运动性能好，可应用于多种领域，使用范围更加广阔；(2)飞行器动力系统采用六旋翼加一组涵道推进器，可实现水下及空中运动模式的快速切换，可操控性好，姿态及位置变换更加灵活；(3)本专利技术机身仅由机身底座和机身顶盖构成，结构简单，且机身底座和机身顶盖表面均为光滑曲面，从而使机体具有较小的运动阻力、运动效率更高。附图说明图1是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的整体结构示意图；图2是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的内部结构示意图；图3是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的控制箱局部剖视图；图4是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的涵道连接示意图；图5是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的涵道连接剖视图；图6是本专利技术中水空两栖跨介质多旋翼飞行器的局部俯视图；附图标记为：1、机身顶盖；2、机身底座；21、控制箱；211、上端盖；2111、密封圈；2112、纵向螺纹孔；212、航空插；22、抽排水装置；221、半圆形扣件；23、防水舵机；231、舵机安装件；232舵机臂；3、涵道推进器；31扇叶螺旋桨；32、防水电机；33、涵道；331、涵道安装孔；34、B组电调；4、旋翼单元；41、径向机轴；411、A组电调；42、电机槽；43、三叶螺旋桨；44、电机帽；45、无刷电机；5、支撑架；6、安装平面；7、通孔壁。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。参照图1、图2，本专利技术提供了一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器，包括机身、设置于机身内部的空中动力装置、及设置于机身两端的水下动力装置，机身中部设置有分别控制空中动力装置和水下动力装置运行的控制箱21，控制箱21周围沿放射状均匀排布有多个通孔，空中动力装置分别安装在通孔内。参照图1、图2，本专利技术中，机身包括机身底座2和机身顶盖1，机身底座2和机身顶盖1边缘均开有若干螺纹连接孔，机身底座2和机身顶盖1通过边缘螺钉紧固连接，共同构成完整的封闭蝶形结构；同时，机身顶盖1内的通孔壁与机身底座2内的通孔壁通过孔轴配合连接。参照图2、图3，本专利技术中，机身底座2内设置有控制箱21及抽排水装置22。控制箱21包括设置于机身底座2中心的空心圆柱体和一内置密封圈2111的水密法兰塞，空心圆柱体和水密法兰塞经孔轴配合后由纵向螺钉紧固连接，以保证控制箱的水密封性；此外，控制箱21外壁设置有用于外置防水设备接线的航空插，以便于控制箱内外线路的防水连接。控制箱21外壁与通孔壁7之间的间隙区域设置有抽排水装置22，抽排水装置22通过半圆形扣件221紧固连接于机身底座2的内表面。通过在机身内部设置抽排水装置，可以实现对上述间隙区域内的水位进行控制，以提高飞行器在空中或水中运动时下潜或上升的运动效率。控制箱21内部设置有电池、处理器、惯性导航元件、GPS定位模块、核辐射探测仪、声呐等多种搜寻定位相关组件，以实现飞行器所设计的功能需求。机身底座2下表面还设有多个支撑架5，以设置三个支撑架5为例，以此支撑整个机体，提高飞行器陆地着陆的稳定性。参照图2，本专利技术中，空中动力装置具体包括至少两个以上均匀分布的旋翼单元4，每个旋翼单元4具有相同的组成结构；以设置六个旋翼单元4为例，将六个旋翼单元4以控制箱21为中心沿放射状环形分布在机身表面六个通孔区域，以实现提供飞行器在空中运行的动力支持。每个旋翼单元4包括设置于通孔中心的径向机轴41及三叶螺旋桨43，径向机轴41中部设置有电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，包括机身、设置于所述机身内部的空中动力装置、及设置于所述机身两端的水下动力装置，所述机身中部设置有分别控制所述空中动力装置和水下动力装置运行的控制箱(21)，所述控制箱(21)周围沿放射状均匀排布有多个通孔，所述空中动力装置分别安装在所述通孔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，包括机身、设置于所述机身内部的空中动力装置、及设置于所述机身两端的水下动力装置，所述机身中部设置有分别控制所述空中动力装置和水下动力装置运行的控制箱(21)，所述控制箱(21)周围沿放射状均匀排布有多个通孔，所述空中动力装置分别安装在所述通孔内。


2.根据权利要求1所述的水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，所述机身包括机身底座(2)和机身顶盖(1)，所述机身底座(2)和机身顶盖(1)通过边缘设置的紧固部件紧固连接并共同构成封闭蝶形结构；所述机身顶盖(1)内的通孔壁与机身底座(2)内的通孔壁(7)通过孔轴配合连接。


3.根据权利要求1所述的水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，所述控制箱(21)包括设置于机身底座(2)中心的空心圆柱体和一内置密封圈的水密法兰塞，所述空心圆柱体和水密法兰塞经孔轴配合并紧固连接，所述控制箱(21)外壁设置有用于外置防水设备接线的航空插(212)。


4.根据权利要求3所述的水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，所述控制箱(21)外壁与通孔壁(7)之间的间隙区域设置有抽排水装置(22)，所述抽排水装置(22)通过半圆形扣件(221)紧固连接于所述机身底座(2)的内表面。


5.根据权利要求1所述的水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，所述空中动力装置包括设置于通孔中心的径向机轴(41)及三叶螺旋桨(43)，所述径向机轴(41)中部设置有电机槽(42)，所述电机槽(42)内安装有无刷电机(45)，所述三叶螺旋桨(43)安装于所述无刷电机(45)上方。


6.根据权利要求5所述的水空两栖跨介质多旋翼飞行器，其特征在于，所述径向机轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍建文，李洁，王屹洲，朱华，谭立国，郭明明，刘满禄，张华，肖宇峰，汪双，梁爽，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51