【技术实现步骤摘要】
仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器
[0001]本公开涉及水中推进装置，尤其涉及一种仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器。
技术介绍
[0002]现代螺旋桨被专利技术已有约200年，至今仍然是水面舰船、水下潜艇及其他各类涉水航行器最常用的推进方式。尽管螺旋桨设计技术在很多方面都已经逐渐成熟，但因受限于其推进形式本身，无可避免地会产生大量的机械能损耗，影响推进效率，且高速推进时会产生空化，产生巨大的噪声。随着对航行器性能要求的不断提高，常规的螺旋桨推进器越来越无法满足实际工程需求。
[0003]喷水推进是一种利用反冲作用力推进的新型推进形式。与螺旋桨相比，喷水推进抗空泡的能力强，且高航速时效率更高，是世界各国近年来争先发展和应用的一种推进形式。然而，单独的喷水推进形式在低航速时效率很低，且产生的推力矢量化程度低，转弯等操作不灵敏，具有技术上的局限性。
[0004]随着材料技术的不断发展，利用柔性结构代替刚性结构实现推进成为可能。自然界中的大多数鱼类，都是通过尾鳍摆动进行推进。这种推进方式具有效率高、噪声低、回转性...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器，其特征在于，该复合式推进器包括柔性仿生尾鳍、喷水推进系统和一体化控制系统，其中：所述柔性仿生尾鳍与所述喷水推进系统采用一体化设计，所述柔性仿生尾鳍作为所述喷水推进系统的出水口和舵，同时实现快速移动和高效回转；所述一体化控制系统，用于综合处理任务信息和传感器感知的流场信息，并根据综合处理任务信息和传感器感知的流场信息进行反馈，切换复合式推进器的推进模式及匹配速度，增强自主化航行性能。2.根据权利要求1所述的仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器，其特征在于，所述柔性仿生尾鳍包括尾鳍(1)、刚性圆管(2)、流道(3)、传动机构(4)和第一电动机(5)，其中：所述尾鳍(1)采用柔性材料，承接于所述刚性圆管(2)的后方，所述尾鳍(1)的中心设置所述流道(3)，且所述流道(3)与所述刚性圆管(2)连通，以供水流通过；所述刚性圆管(2)通过所述传动机构(4)与所述第一电动机(5)相连接，所述刚性圆管(2)在所述第一电动机(5)的带动下使所述尾鳍(1)往复摆动，所述尾鳍(1)通过往复摆动单独为航行器提供推进动力以及控制方向。3.根据权利要求2所述的仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器，其特征在于，所述柔性仿生尾鳍还包括尾部收缩段(15)，该尾部收缩段(15)采用柔性材料与所述尾鳍(1)相连接，但不会限制所述尾鳍(1)的摆动。4.根据权利要求2所述的仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器，其特征在于，所述喷水推进系统包括第二电动机(6)、进水口(7)、出水口(8)、管道(9)、传动轴(11)和喷水泵(16)，其中：所述进水口(7)在工作时保持浸没在水中，所述出水口(8)设置于所述尾鳍(1)中心的末端，所述进水口(7)与所述出水口(8)通过所述管道(9)连通；所述喷水泵(16)内部设置有叶轮(10)，所述叶轮(10)与所述第二电动机(6)之间通过所述传动轴(11)连接，由所述第二电动机(6)带动所述叶轮(10)旋转，从而将水从所述进水口(7)吸入，经过所述柔性仿生尾鳍中心的流道(3)，从所述出水口(8)向后排出，进而产生前进动力，并利用所述尾鳍(1)摆动作为舵调节方向。5.根据权利要求4所述的仿生尾鳍与喷水一体化的复合式推进器，其特征在于，所述叶轮(10)与所述电机(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：段慧玲，周旭，李宏源，吕鹏宇，曹禹凡，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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