[发明专利]一种基于摆线推进器的跨介质航行器

说明书

本发明提供一种基于摆线推进器的跨介质航行器。本发明包括航行器主体、可转动折叠翼、摆线推进器和转动折叠装置，所述航行器主体上连接有固定翼，所述固定翼内嵌有所述转动折叠装置，所述转动折叠装置的另一端连接所述可转动折叠翼，所述摆线推进器与可转动折叠翼同轴连接，摆线推进器所使用的舵机内嵌于转动折叠翼中，所述摆线推进器用于为航行器提供动力和在航行中改变方向，所述固定翼数量为至少四个，分别两两对称设置于航行器主体的前部和后部，所述可转动折叠翼、摆线推进器和转动折叠装置为匹配所述固定翼的数量。本发明通过摆线推进器的使用，能够很好地解决跨介质航行器设计冗余的问题，减小自重，增大有效载荷量。

技术领域

本发明涉及航行器技术领域，尤其涉及一种基于摆线推进器的跨介质航行器。

背景技术

跨介质航行器作为一种可以实现水空两栖环境下作业的航行器，它结合了潜艇和飞机两种介质下的航行优势。在空中航行时具有的较高的航速；水下航行时规避敌舰的侦查，拥有较好的隐蔽性，在不同介质中转换和快速机动，从而实现隐蔽、侦查、突防和通讯中继，在军事上潜力巨大。美国洛克希德马丁公司设计的“鸬鹚”潜射无人机，虽然能够实现跨介质，但是只能火箭发射出水、溅落水上回收，并不能够实现在不同介质下航行。同时，其他大部分跨介质航行器基于喷气推进方式进行设计，推进装置自重大，防水处理复杂，较为冗余。

由孙哲等人申请的中国专利CN202010318491.X中公开了一种基于普通旋翼和摆线推进器的跨介质航行器。该专利中的推进装置轴线方向与固定于弦线方向垂直，增加旋翼装置从而能够改变力的方向。但是，摆线推进器所产生的力在推进器轴线的平面上，可以通过改变摆线推进器的控制点来改变力的方向，因次，旋翼的使用并不必要。同时，由于摆线推进器可以进行方向的控制，因此常规飞行器的方向舵也并不需要，控制装置上也可以得到简化。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种基于摆线推进器的跨介质航行器。本发明采用的技术手段如下：

一种基于摆线推进器的跨介质航行器，包括航行器主体、可转动折叠翼、摆线推进器和转动折叠装置，所述航行器主体上连接有固定翼，所述固定翼内嵌有所述转动折叠装置，所述转动折叠装置的另一端连接所述可转动折叠翼，所述摆线推进器与可转动折叠翼同轴连接，摆线推进器所使用的舵机内嵌于转动折叠翼中，所述摆线推进器用于为航行器提供动力和在航行中改变方向，所述固定翼数量为至少四个，分别两两对称设置于航行器主体的前部和后部，所述可转动折叠翼、摆线推进器和转动折叠装置为匹配所述固定翼的数量。

进一步地，连接在航行器主体前部的前部固定翼的可转动折叠翼侧与航行器主体前端中轴线方向呈45°斜切，连接在航行器主体后部的后部固定翼的可转动折叠翼侧与航行器主体后端中轴线方向呈45°斜切。

进一步地，所述转动折叠装置包括电机、折叠转动齿轮I和折叠转动齿轮II，所述电机的输出轴与折叠转动齿轮I相连，所述折叠转动齿轮I和折叠转动齿轮II啮合，所述折叠转动齿轮II的输出端连接所述转动折叠翼，转动折叠装置用于控制转动折叠翼进行180°的旋转，从而将转动折叠翼从主视状态的水平向转化为侧视状态的水平向，实现折叠功能。

进一步地，折叠转动齿轮I与折叠转动齿轮II的端部均设有圆柱形罩，在圆柱形罩的顶部和径向均设有螺纹开口，所述可转动折叠翼设有一个伸出的光轴，所述光轴与折叠转动齿轮II同轴配合，通过顶螺丝在折叠转动齿轮II的顶部和径向的螺纹开口固定光轴。

进一步地，折叠转动齿轮I与折叠转动齿轮II的齿数比为1:2。

进一步地，所述摆线推进器包括舵机、摆线推进器电机、偏心装置、桨叶、连接部件，所述舵机与偏心装置相连，所述电机与摆线桨转轴相连，所述偏心装置通过连接部件与桨叶相连，所述舵机带动偏心装置转动的形式来调节偏心角大小，传递给桨叶，改变桨叶攻角，从而改变摆线推进器的受力方向；通过改变摆线推进器电机的转速，改变摆线推进器的受力大小，使航行器实现速度的控制。

本发明具有以下优点：