[发明专利]一种跨介质飞机动力装置

说明书

一种跨介质飞机动力装置，其中，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；行星齿轮组中，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与制动控制盒连接的一号离合制动器、二号离合制动器及三号离合制动器，采用水下螺旋桨与空气螺旋桨共轴并通过行星齿轮组机械切换输出动力，可满足跨介质航行器动力需求，具有使用维护简单、可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及航空动力技术领域，尤其涉及一种跨介质飞机动力装置。

背景技术

跨介质飞行器是指能够多次跨越水空界面且能持续航行、重复使用的新型无人飞行器，它兼有飞行器的速度、视野和潜航器的隐蔽性，具有高效突防打击能力和多任务能力。

由于空气和水的物理性质差异较大，跨介质飞机的动力装置是跨介质飞机设计的难点，现有的动力装置仅能提供单一介质的动力输出，目前跨介质航行器的动力多采用多套动力装置切换或空气螺旋桨直接水下使用的方式，存在重量大、机构复杂、效率低下等缺点，亟需一款多介质动力装置能够满足跨介质航空器动力需求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种跨介质飞机动力装置，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

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，其中，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。

在本发明中，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。

在本发明中，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。

在本发明中，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。

在本发明中，水用传动轴通过滚动轴承安装在空用传动轴内。

在本发明中，外行星齿轮设置在内行星齿轮外围。

在本发明中，一号离合制动器采用电磁制动。

在本发明中，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。

在本发明中，水用螺旋桨与空用螺旋桨为共轴反向输出结构，与现有跨介质动力装置的多动力切换模式相比，可节省结构重量，降低系统复杂度，共轴双桨模式运行时，共轴反向旋转还能抵消部分螺旋桨反向扭矩。

在本发明中，水用螺旋桨桨帽与空用螺旋桨桨帽为整体桨帽，可节省结构重量，降低航行阻力。

在本发明中，空用螺旋桨为变距空用螺旋桨，在水下航行时，可变距至低阻状态，以降低航行阻力，同时还能通过变距控制空用螺旋桨倾转，作为水下航行器的航向控制装置，实现一桨多用的功能。