[发明专利]一种跨介质飞行器壳体结构及飞行器

说明书

本发明公开了一种跨介质飞行器壳体结构及飞行器，涉及水下高速航行领域。所述跨介质飞行器壳体结构包括头部舱段和主体舱段，所述壳体结构还包括亲水涂层和疏水涂层，所述亲水涂层设置在所述主体舱段的下表面，所述疏水涂层覆盖在所述头部舱段的外表面。本发明提供的一种跨介质飞行器壳体结构及飞行器，利用非对称设计的非对称空泡，对飞行器的水下姿态进行被动式控制，对头部舱段形状无特殊要求，且不需要外加控制装置和执行装置，降低了对飞行器壳体外形设计要求，生产成本低，可控性、可靠性强，具有良好的工程应用前景。

技术领域

本发明涉及水下高速航行领域，特别涉及一种跨介质飞行器壳体结构及飞行器。

背景技术

入水跨介质飞行器通常以较高的飞行速度从空气进入水中，飞行器会受到较大的冲击，生成入水空泡，空泡的产生和溃灭会影响飞行器受力，导致飞行器弹道不稳定，从而影响飞行器入水航行的稳定性。

目前主要通过改变跨介质飞行器的头部外形，例如锥形、球形、平顶等改善飞行器入水航行的稳定性；或者通过入水前预置的飞行器旋转与倾斜改善其入水航行的稳定性。

通过改变头部形状的方法，对飞行器壳体外形设计要求极高，甚至会影响飞行器头部器件的布置方案；通过入水前预置的飞行器旋转和倾斜的方法需要单独设置控制机构和执行机构，既增加了研发生产成本，且当控制器出现故障时，无法执行旋转和倾斜，控制难度高、可靠性低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明实施例提供了一种跨介质飞行器壳体结构及飞行器，利用非对称设计的非对称空泡，对飞行器的水下姿态进行被动式控制，对头部舱段形状无特殊要求，且不需要外加控制装置和执行装置，降低了对飞行器壳体外形设计要求，生产成本低，可控性、可靠性强，具有良好的工程应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种跨介质飞行器壳体结构，包括头部舱段和主体舱段，所述壳体结构还包括亲水涂层和疏水涂层，所述亲水涂层设置在所述主体舱段的下表面，所述疏水涂层覆盖在所述头部舱段的外表面。

在一可选实施例中，所述主体舱段以飞行器质心对应的两条母线为分界线确定所述主体舱段的上、下表面，所述主体舱段的下表面由第一区域和第二区域组成，所述第一区域从所述主体舱段靠近所述头部舱段的一端至所述飞行器质心，所述第二区域从所述飞行器质心到所述主体舱段远离所述头部舱段一端，所述亲水涂层覆盖在所述第二区域。

在一可选实施例中，所述疏水涂层还覆盖在所述第一区域和所述主体舱段的上表面。

在一可选实施例中，所述的跨介质飞行器壳体结构，还包括多个防冲刷隔断，所述多个防冲刷隔断间隔设置在所述头部舱段和主体舱段外表面，所述亲水涂层和疏水涂层分别被所述多个防冲刷隔断分隔成多段，且所述亲水涂层、疏水涂层与所述防冲刷隔断厚度相同。

在一可选实施例中，所述亲水涂层为聚丙烯酸酯涂层；所述疏水涂层为含氟碳聚丙烯酸酯涂层。

在一可选实施例中，所述防冲刷隔断为碳化硅或氧化铝高分子复合材料涂层或者陶瓷薄片。

在一可选实施例中，所述防冲刷隔断宽度为5～10mm，间隔为所述主体舱段最大直径的0.5～1.0倍。

在一可选实施例中，所述主体舱段部分设置所述防冲刷隔断，且不设置所述防冲刷隔断的部位远离所述头部舱段，占所述主体舱段的1/2～3/4。

在一可选实施例中，所述亲水涂层、疏水涂层与所述防冲刷隔断厚度均为1～2mm。

一种跨介质飞行器，包括上述壳体结构。

本发明具有以下优点：