一种折叠翼跨介质水空航行器制造技术

本发明专利技术公开了一种折叠翼跨介质水空航行器，属于航空技术和海洋技术领域技术领域，包括壳体、旋翼和机翼，其特征在于：所述旋翼通过前轴安装于壳体前部，所述机翼通过后轴安装于壳体后部，所述航行器设置用于驱动前轴或后轴转动的驱动器，所述前轴和后轴的轴线与航行器轴线垂直；还包括至少两个设于所述旋翼和机翼之间的轴向滑轨，轴向滑轨配装滑块；所述滑块通过连杆分别铰接所述旋翼和所述机翼。本水空航行器能够实现机翼和旋翼单元的灵活展开与收缩，从而在空中和水中之间自由切换，拓展了航行器的应用领域和适应性。航行器的应用领域和适应性。航行器的应用领域和适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种折叠翼跨介质水空航行器


[0001]本专利技术属于航空技术和海洋

，尤其涉及一种折叠翼跨介质水空航行器。

技术介绍

[0002]随着航空航天技术和海洋技术的不断发展，水空跨介质航行器作为一种新型海洋装备，具有广泛的应用前景。高性能水空跨介质航行器可用于海洋科学研究、海洋资源勘探、环境监测等领域。例如，它可以在海洋科考中作为一种高效的水下探测工具，用于研究海洋生态、海洋气候等；在海洋资源勘探中，可以用于搜索潜水沉船、石油和天然气资源等；在环境监测中，可以用于监测海洋污染、测量海洋温度和盐度等。此外，高性能水空跨介质航行器也可以应用于水上救援行动，通过自主飞行到事故现场，实施搜救和救援任务，提高救援效率和成功率。在通讯领域，跨介质航行器可以作为移动通讯中继站，实现远程通讯和数据传输，应用于灾害应急通讯、边远地区通讯等场景。
[0003]水空跨介质航行器可以自由跨越水空界面，在水下和空中之间灵活切换工作环境，融合了水下滑移边界减阻、超空泡水翼、仿生变体等技术，具有自主性强、高效机动、可适应复杂水况等特点。在军事领域，跨介质航行器的两栖作业特性使其在众多应用领域具有独特优势。例如，跨介质飞行器可以远距离发射，自主飞行到目标区域实现潜水侦察、监视或突袭攻击。完成既定任务后，其可以停泊待命或搭载获取到的数据返航，既提高了任务效率，又增加了任务的成功率。
[0004]然而，目前现有技术中存在一些水空跨介质航行器的设计和实现上的问题。例如，一些现有水空跨介质航行器在性能、自主性和适应性等方面仍存在改进空间。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种解决现有水空跨介质航行器在性能、自主性和适应性方面效果不佳的问题的折叠翼跨介质水空航行器。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种折叠翼跨介质水空航行器，包括壳体、旋翼和机翼，其特征在于：所述旋翼通过前轴安装于壳体前部，所述机翼通过后轴安装于壳体后部，所述航行器设置用于驱动前轴或后轴转动的驱动器，所述前轴和后轴的轴线与航行器轴线垂直；还包括至少两个设于所述旋翼和机翼之间的轴向滑轨，轴向滑轨配装滑块；所述滑块通过连杆分别铰接所述旋翼和所述机翼。
[0007]在上述技术方案中，优选的，所述旋翼包括翼臂，所述翼臂的内端部通过前轴安装于所述壳体；所述机翼贴靠所述壳体外壁的状态下，所述翼臂和与其铰接的所述连杆分别形成同一直角三角形的直角边和斜边；所述翼臂贴靠所述壳体外壁的状态下，所述机翼轴线和与其铰接所述连杆分别形成同一直角三角形的直角边和斜边。
[0008]在上述技术方案中，优选的，所述壳体的前部圆周均布四个所述旋翼，其中左右对称的两所述旋翼的后方设置所述机翼。
[0009]在上述技术方案中，优选的，所述旋翼包括安装于所述翼臂外端部的旋翼电机以及安装于旋翼电机的桨叶。
[0010]在上述技术方案中，优选的，所述壳体外部安装舵机，所述舵机与所述前轴连接并驱动所述前轴转动。
[0011]在上述技术方案中，优选的，与所述翼臂铰接的连杆设有轴向嵌槽，贴靠所述壳体状态下的所述翼臂嵌入所述轴向嵌槽中。
[0012]在上述技术方案中，优选的，所述机翼为矩形翼板，所述后轴连接于所述机翼的前沿内角处。
[0013]在上述技术方案中，优选的，所述后轴设置于所述滑轨的后端，所述滑轨的前端前方设置座块，所述前轴安装于所述座块。
[0014]在上述技术方案中，优选的，所述航行器沿轴向自前向后依次设置前导流罩、中部耐压舱、控制舱、后导流罩和水下推进器。
[0015]在上述技术方案中，优选的，所述中部耐压舱设置浮力调节单元，所述浮力调节单元包括包括可移动活塞、活塞推杆、直线驱动器。
[0016]本专利技术的优点和效果是：
[0017]1、跨越不同介质环境：本专利技术的水空跨介质航行器具有空中和水中两种运动模式的能力，能够灵活地在空气和水中切换，克服了介质限制，具有更广泛的适应性。结合水下滑翔机和空中旋翼无人机的特点，本专利技术采用了折叠旋翼设计，结合了水下滑翔机和空中旋翼无人机的特点，既具备了空中飞行的高效机动性，又具有水下滑翔和定深航行的能力，充分发挥了两种不同介质下的优势。
[0018]2、折叠变翼装置的应用：本专利技术中的折叠变翼结构使得机翼和旋翼能够灵活展开与收缩，实现了在不同介质环境中的自由切换。当航行器在水中滑翔或定深航行时，通过展开机翼，减小阻力，提高滑行效率；而在空中飞行时，通过收缩机翼，降低风阻，提升飞行性能。
[0019]3、广泛的应用领域：本专利技术的水空跨介质航行器在资源探测、复杂环境搜救、军事领域等领域具有重要的应用价值。在资源探测中，可以应用于海洋科学研究、环境监测、气象探测等；在复杂环境搜救中，可以用于海上救援、灾害救援等；在军事领域，可以用于水下侦察、监视或突袭攻击等任务，提高任务效率和成功率。
[0020]综上所述，本专利技术的水空跨介质航行器具有跨越不同介质环境、结合水下滑翔机和空中旋翼无人机特点、折叠变翼装置的应用以及广泛的应用领域等优点和效果。
附图说明
[0021]图1是本专利技术所述航行器旋翼打开的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术所述航行器机翼打开的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术所述航行器的浮力调节单元的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于
限定本专利技术。
[0025]为解决现有水空跨介质航行器在性能、自主性和适应性方面效果不佳的问题，本专利技术特提供一种折叠翼跨介质水空航行器，本水空航行器能够实现机翼和旋翼单元的灵活展开与收缩，从而在空中和水中之间自由切换，拓展了航行器的应用领域和适应性。为了进一步说明本专利技术的结构，结合附图详细说明书如下：
[0026]请参阅图1和图2，一种折叠翼跨介质水空航行器，包括壳体，航行器沿轴向自前向后依次设置前导流罩1、中部耐压舱2、控制舱3、后导流罩4和水下推进器5。导流罩、中部耐压舱、控制舱、后导流罩均为壳体的组成部分。中部耐压舱是内部具有耐压腔调密封壳体构造。在本实施例中，中部耐压舱为圆筒状，与前导流罩、控制舱、后导流罩构成AUV流线外形设计。前导流罩与中部耐压舱之间用肋环6进行连接，中部耐压舱与控制舱中间用肋环进行连接，后导流罩直接连接在控制舱后端。当该水空跨介质航行器从空中进入水中时，中部耐压舱不会因为入水载荷冲击而发生损坏。进一步地，中部耐压舱和控制舱采用碳纤维增强复核材料，前导流罩和后导流罩采用ABS材料，肋环采用6061
‑
t6材料。前导流罩、中部耐压舱、控制舱、后导流罩、肋环均采用整体成型技术、法兰密封技术和动密封技术提高航行器的水密封性能，以此提高航行器的防水能力。前导流罩与肋环、肋环与中部耐压舱、中部耐压舱与肋环、肋环与控制舱、控制舱与后导流罩均采用O型圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种折叠翼跨介质水空航行器，包括壳体、旋翼和机翼，其特征在于：所述旋翼通过前轴安装于壳体前部，所述机翼通过后轴安装于壳体后部，所述航行器设置用于驱动前轴或后轴转动的驱动器，所述前轴和后轴的轴线与航行器轴线垂直；还包括：至少两个设于所述旋翼和机翼之间的轴向滑轨，轴向滑轨配装滑块；所述滑块通过连杆分别铰接所述旋翼和所述机翼。2.根据权利要求1所述的折叠翼跨介质水空航行器，其特征在于：所述旋翼包括翼臂，所述翼臂的内端部通过前轴安装于所述壳体；所述机翼贴靠所述壳体外壁的状态下，所述翼臂和与其铰接的所述连杆分别形成同一直角三角形的直角边和斜边；所述翼臂贴靠所述壳体外壁的状态下，所述机翼轴线和与其铰接所述连杆分别形成同一直角三角形的直角边和斜边。3.根据权利要求2所述的折叠翼跨介质水空航行器，其特征在于：所述壳体的前部圆周均布四个所述旋翼，其中左右对称的两所述旋翼的后方设置所述机翼。4.根据权利要求3所述的折叠翼跨介质水空航行器，其特征在于：所述旋翼包括安装于所述翼臂外...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文栋，陈进，王延辉，张连洪，杨绍琼，马伟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：