[发明专利]一种基于压缩空气提供动力的水下航行器

说明书

本发明公开了一种基于压缩空气提供动力的水下航行器，属于水下航行器设计技术领域。包括：壳体、隔板、储气罐、伺服控制阀、喷管组件、叶轮、传动轴及螺旋桨；隔板设置在壳体内部的中间部分并与壳体内壁保持密封，储气罐内的高压气体经伺服控制阀后由喷管组件分配给位于隔板另一侧且周向均布的气流喷嘴；叶轮、传动轴及螺旋桨设置位于隔板的另一侧的壳体内并浸入水中，叶轮通过支架安装在壳体上，叶轮通过传动轴与所述螺旋桨连接；叶轮周向均布设置有多个叶片，气流喷嘴与叶片相对，分支喷管内的高压气体吹拂叶片带动叶轮转动，进而带动螺旋桨转动。本实用新解决了传统式机械传动结构中密封填料密封容易磨损的问题，提高使用寿命及降低维护成本。

技术领域

本发明属于水下航行器设计技术领域，具体涉及一种基于压缩空气提供动力的水下航行器。

背景技术

蛙人，担负着水下侦察，破坏和执行特殊作战任务的部队，其中，蛙人的水下运动能力是影响其任务完成效率的一个重要因素。目前，蛙人大多通过脚蹼和手臂进行水下运动，这种通过人力的运动形式不论是在运动速度还是在航程上都有很多局限。还有一些情况下蛙人使用单人航行器来提高水下运动速度。这类水下航行器呈圆柱体，内部有电池和电动机，尾部有螺旋桨，壳体上有把手，使用时潜水员拉住把手随推进器运动。

现有方案的主要问题为潜水员需要一直使用手来与推进器连接，从而会在执行任务时造成诸多不便。另外，这类设备转轴与轴承的密封形式主要为填料式或机械式。填料式密封易磨损，寿命短，使用一段时间需要进行维护。机械式密封虽然耐久性好，但是其制造装配工艺要求较高，成本较高。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种基于压缩空气提供动力的水下航行器，采用压缩空气为动力，通过喷管喷嘴喷出吹动叶栅，带动螺旋桨进行转动提供推进力，只需对喷管与固定壳体之间固定密封即可，降低密封成本。

本发明的技术方案：一种基于压缩空气提供动力的水下航行器，包括：壳体、隔板、动力装置及驱动装置；

所述隔板设置在壳体内部的中间部分并与壳体内壁保持密封，将壳体内腔分成上下两个部分；

所述动力装置布置在所述壳体完全密封的空间内，所述动力装置包括：储气罐、伺服控制阀及喷管组件；

所述储气罐内的高压气体经伺服控制阀后由喷管组件分配给位于隔板另一侧且周向均布的气流喷嘴；

所述驱动装置设置位于隔板的另一侧的壳体内并浸入水中，所述驱动装置包括：叶轮、传动轴及螺旋桨；

所述叶轮通过支架安装在壳体上，可相对壳体转动，所述叶轮通过传动轴与所述螺旋桨连接；

所述叶轮周向均布设置有多个叶片，所述气流喷嘴与叶片相对，高压气体吹拂叶片带动叶轮转动，进而带动螺旋桨转动。

优选的，所述隔板与所述壳体为一体式结构。

优选的，所述壳体靠近螺旋桨的一端设置有排水口及进水口，所述带有排水口及进水口的壳体形成涵道结构。

优选的，所述叶片的安装轴线与所述气流喷嘴的中心线形成夹角。

优选的，所述支架为十字形支架，其中心位置设置有凸轴，所述凸轴与所述叶轮中心铰接。

优选的，所述螺旋桨通过安装梁安装在靠近排水口的壳体内壁上。

优选的，所述喷管组件由主喷管及分支喷管组成；

压缩空气经主喷管后分成周向均布的分支喷管，所述分支喷管与气流喷嘴连接；

所述主喷管可选择在隔板远离气流喷嘴的一侧进行分配，由分支喷管穿过隔板与气流喷嘴连接；

或者所述主喷管穿过隔板后再将压缩空气分配给分支喷管。