[发明专利]一种跨介质飞机动力装置

权利要求书

1.一种跨介质飞机动力装置，包括水用螺旋桨、空用螺旋桨、空用传动轴、水用传动轴、行星齿轮组、离合制动控制机构及驱动电机，其特征在于，水用传动轴安装在空用传动轴内，水用螺旋桨安装在水用传动轴顶部，空用螺旋桨安装在空用传动轴顶部；行星齿轮组包括前太阳轮、齿圈、内行星齿轮、外行星齿轮、后太阳轮及行星架，前太阳轮安装在水用传动轴底部，齿圈设置在空用传动轴底部，并位于行星架外围，后太阳轮与行星架分别安装在驱动电机的输入传动轴上，内行星齿轮、外行星齿轮通过行星架均布在后太阳轮周围，后太阳轮与内行星齿轮啮合，外行星齿轮同时与内行星齿轮、前太阳轮、齿圈啮合；离合制动控制机构包括用于控制水用传动轴的一号离合制动器、用于控制齿圈的二号离合制动器、用于控制行星架的三号离合制动器及制动控制盒，且一号离合制动器、二号离合制动器及三号离合制动器分别与制动控制盒连接。

2.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，一号离合制动器嵌套在空用传动轴上，且一号离合制动器一端与水用传动轴电磁接触，一号离合制动器另一端与制动控制盒连接。

3.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，二号离合制动器设置在齿圈外侧，且二号离合制动器一端与齿圈连接，二号离合制动器另一端与制动控制盒连接。

4.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，三号离合制动器设置在行星架外侧，且三号离合制动器一端与行星架连接，三号离合制动器另一端与制动控制盒连接。

5.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，水用传动轴通过滚动轴承安装在空用传动轴内。

6.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，一号离合制动器采用电磁制动。

7.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，二号离合制动器与三号离合制动器采用电磁制动或机械制动。

8.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，水用螺旋桨与空用螺旋桨为共轴反向输出结构。

9.根据权利要求1所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，空用螺旋桨为变距空用螺旋桨。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种跨介质飞机动力装置，其特征在于，提供三种动力输出模式，具体运行如下：

a.水用螺旋桨模式

此模式在跨介质航行器潜航或水面航行时使用，运转时，制动控制盒控制二号离合制动器制动齿圈，驱动电机通过输入传动轴驱动后太阳轮旋转，后太阳轮带动内行星齿轮、外行星齿轮自转并随行星架公转，外行星齿轮旋转带动前太阳轮旋转，前太阳轮通过水用传动轴驱动水用螺旋桨，水用螺旋桨旋转产生水下推力，水用螺旋桨模式工作时，空用螺旋桨变距为低阻模式，以降低空用螺旋桨带来的水下阻力，同时还能通过变距控制空用螺旋桨旋转，实现一桨多用的功能；

b.空气螺旋桨模式

此模式在跨介质航行器处于空气介质时使用，制动控制盒通过一号离合制动器制动水用传动轴，驱动电机通过输入传动轴驱动后太阳轮旋转，后太阳轮带动内行星齿轮、外行星齿轮自转并随行星架公转，外行星齿轮旋转带动齿圈旋转，齿圈通过空用传动轴驱动空用螺旋桨，空用螺旋桨旋转产生推力供空中飞行使用；

c.共轴双桨模式

共轴双桨模式在跨介质飞行器处于空中航行和水下低速航行时使用，水用螺旋桨和空用螺旋桨同时旋转且旋转方向相反，此模式运行时，制动控制盒通过三号离合制动器制动行星架，驱动电机驱动后太阳轮旋转，由于行星架被制动无法旋转，故后太阳轮仅能带动内行星齿轮、外行星齿轮自转，外行星齿轮转动带动前太阳轮、齿圈转动，并通过水用传动轴、空用传动轴分别带动水用螺旋桨和空用螺旋桨共轴反向旋转产生推力，可利用共轴反向运转抵消部分反向扭矩。