一种跨域航行器总体结构

1.本发明属于机械结构设计领域，具体涉及一种跨域航行器的总体结构。


背景技术：

2.跨域航行器的总体结构在潜器制造装配和性能改进领域有着关键作用，关系着整体结构的稳定性和动力传输以及潜器操纵推进的能力。整体结构主要包括飞行单元在艇体上的安装方法和推进器在潜器上的安装方式。飞行单元在艇体上的安装方法关系着整体结构的稳定性和飞行单元所提供升力的传递问题。对于传统的安装方式，需要人工打开收放结构，同时飞行单元运行过程中通过连杆为飞行器主体传递升力时连杆结构会由于受力产生一定的运动不能保持原来的稳定状态，结构发生变形导致结构的稳定性不足，进而产生升力的损耗。推进器在潜器上的安装方式关系着潜器的操纵性能和推进能力，对于传统的安装方式，尾部推进器平行于艇体安装虽然会保证充分的推进能力，但回转能力仅靠设置不同的推进器推进前后方向及大小实现差动控制效率较低，潜器的水下回转性能和机动能力不足。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种跨域航行器的总体结构。
4.本发明的目的通过如下技术方案来实现：
5.一种跨域航行器的总体结构，包括飞行单元自主收放结构和尾部定轴推进器安装结构；所述飞行单元自主收放结构，包括安装在艇体上的舵机、飞行单元连杆、长连杆、短连杆、固定架、飞行单元连杆连接架、长杆连接端及飞行单元；所述艇体上固定带凹槽的固定架，固定架一侧铰接着飞行单元连杆，另一侧带有凹槽；固定在固定架上的舵机，舵机转动轴上通过转动副连接着短连杆，短连杆另一端连接长连杆，长连杆另一端通过长杆连接端连接飞行单元连杆连接架，飞行单元连杆连接架通过转动副贴合在飞行单元连杆上，飞行单元固定在飞行单元连接杆上，支架短连杆与舵机转动轴连接的一端采用固定连接，与长连杆连接的一端采用转动副连接，长连杆两端均用转动副连接；所述舵机与航行器控制仓连接，航行器控制仓发送收放指令到舵机，舵机接收艇体控制单元传递的信号实现自主控制转动角度；所述尾部定轴推进器安装结构包括艇体尾部推进器安装基座、定轴推进器及推进器连接结构；定轴推进器通过推进器连接结构安装在艇体尾部推进器安装基座上。
6.进一步地，所述舵机带动的短连杆运动到飞行单元展开位置时艇体上对应位置存在的凹槽处，凹槽在飞行单元展开后卡住长连杆端部使单向固定。
7.进一步地，所述飞行单元展开后的结构为三角形。
8.进一步地，所述推进器连接结构使定轴推进器向艇体尾部推进器安装基座尾部一侧的艇体中轴线倾斜。
9.1.本发明的有益效果在于：飞行单元自主收放结构能够通过舵机实现自动展开关闭。
10.2.展后的飞行单元收放结构能够稳定固定旋翼连接杆。
11.3.展开后的飞行单元收放结构能够将旋翼产生的升力无损耗传递到艇体。
12.4.航行器尾部推进器安装方法能够使推进器与艇体轴线成一个固定角度向内侧偏斜达到更大的转弯力矩，提高跨域航行器在水下的转弯能力和机动能力。
13.5.几个推进器通过螺旋桨转动产生推力，推进器导流保护罩起到导流作用，产生固定方向推力合力推动潜器前进或后退。
14.6.几个推进器之间成一定的夹角，通过改变不同推进器的推力大小即螺旋桨转速或者改变不同推进器的推进方向，使潜器尾部产生较大力矩，实现潜器转向，进而实现高效率差动控制。
附图说明
15.图1是本发明的跨域航行器飞行单元结构收起示意图；
16.图2是本发明的跨域航行器飞行单元结构展开示意图；
17.图3是本发明的尾部定轴推进器安装结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明做进一步描述。
19.实施例1：如图1所示，本发明一种跨域航行器总体设计结构，具体为飞行单元自主收放结构，飞行单元展开结构包括但不限于2.3.4.5.6个，包括固定在艇体结构上的带凹槽23的固定架25，固定架25一侧铰接着飞行单元连杆4，一侧带有凹槽23，固定在固定架25上的舵机2，舵机2转动轴上通过转动副连接着短连杆24，短连杆24另一端连接长连杆21，长连杆21另一端通过长杆连接端27连接飞行单元连杆连接架26，飞行单元41连接架通过转动副贴合在飞行单元连杆4上，飞行单元41固定在飞行单元连接杆4上，支架短连杆24与舵机2转动轴连接的一端采用固定连接，与长连杆21连接的一端采用转动副连接，长连杆21两端均用转动副连接。
20.本实施例的工作方式如下：航行器控制仓1发送飞行单元自主收放结构部分的收放指令，固定在固定架25的舵机2接收到信号后开始转动，带动短连杆24绕舵机2轴顺时针(图1示情况下)转动，短连杆24转动带动长连杆21发生位移和转动，进而长连杆21带动飞行单元连接杆4展开，转动到所需位置时长连杆端部22正好卡入固定架25的凹槽23中实现整体展开结构稳定固定，飞行单元收放结构展开后的结构呈三角形稳定固定。长连杆21展开后使得飞行单元连杆4与艇体呈90
°
展开起到稳定支撑作用。通过控制舵机2可以控制飞行单元41自主收放，同时该结构展开时结构稳定，做到无损耗传递飞行单元41产生的升力。
21.实施例2：如图3所示，本发明一种跨域航行器总体设计结构，具体为尾部定轴推进器安装结构，包括艇体尾部推进器安装基座31，定轴推进器3，推进器螺旋桨32，艇体推进器安装基座尾部33，推进器螺旋桨安装轴34，螺旋桨导流保护罩35，推进器连接结构36，定轴推进器3通过推进器连接结构36以一定的角度安装在艇体尾部推进器安装基座上31。其中定轴推进器3包括但不限于3.4.5.6个。
22.本实例的工作方式如下：使用推进器连接结构36固定在艇体尾部推进器安装基座31上的几个定轴推进器3通过螺旋桨32转动产生推力，通过航行器控制仓1发送指令操控不
同的螺旋桨32转速来调整不同定轴推进器3的推力，在定轴推进器3与艇体中轴线由一定角度的情况下，产生较大的力矩，实现高效率差动控制，进而实现跨域航行器在水下的高效率回转和机动。推进器连接结构36使得定轴推进器3相对艇体中轴线向艇体推进器安装基座尾部33偏定一个固定角度，角度范围在0-45
°
选取。
23.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种跨域航行器的总体结构，其特征在于：包括飞行单元自主收放结构和尾部定轴推进器安装结构；所述飞行单元自主收放结构，包括安装在艇体上的舵机(2)、飞行单元连杆(4)、长连杆(21)、短连杆(24)、固定架(25)、飞行单元连杆连接架(26)、长杆连接端(27)及飞行单元(41)；所述艇体上固定带凹槽(23)的固定架(25)，固定架(25)一侧铰接着飞行单元连杆(4)，另一侧带有凹槽(23)；固定在固定架(25)上的舵机(2)，舵机(2)转动轴上通过转动副连接着短连杆(24)，短连杆(24)另一端连接长连杆(21)，长连杆(21)另一端通过长杆连接端(27)连接飞行单元连杆连接架(26)，飞行单元连杆连接架(26)通过转动副贴合在飞行单元连杆(4)上，飞行单元(41)固定在飞行单元连接杆(4)上，支架短连杆(24)与舵机(2)转动轴连接的一端采用固定连接，与长连杆(21)连接的一端采用转动副连接，长连杆(21)两端均用转动副连接；所述舵机(2)与航行器控制仓(1)连接，航行器控制仓(1)发送收放指令到舵机(2)，舵机(2)接收艇体控制单元传递的信号实现自主控制转动角度；所述尾部定轴推进器安装结构包括艇体尾部推进器安装基座(31)、定轴推进器(3)及推进器连接结构(36)；定轴推进器(3)通过推进器连接结构(36)安装在艇体尾部推进器安装基座(31)上。2.根据权利要求1所述的一种跨域航行器的总体结构，其特征在于：所述舵机(2)带动的短连杆(24)运动到飞行单元(41)展开位置时艇体上对应位置存在的凹槽(23)处，凹槽(23)在飞行单元(41)展开后卡住长连杆端部(27)使单向固定。3.根据权利要求2所述的一种跨域航行器的总体结构，其特征在于：所述飞行单元(41)展开后的结构为三角形。4.根据权利要求1所述的一种跨域航行器的总体结构，其特征在于：所述推进器连接结构(36)使定轴推进器(3)向艇体尾部推进器安装基座(31)尾部一侧的艇体中轴线倾斜。

技术总结
本发明公开了一种跨域航行器的总体结构，包括飞行单元自主收放结构和尾部定轴推进器安装结构。飞行单元自主收放结构安装在艇体中后部推进器前方，通过安装在艇体上的舵机进行控制，舵机转动带动转动杆和连接杆运动使得飞行单元连接杆展开，展开后与舵机相连的转动杆定位到凹槽中并使展开后的结构呈三角形稳定；航行器控制仓发送信号通过操控舵机实现飞行单元的收放，达到自主收放飞行单元目的的同时将飞行单元产生的升力无损耗传递到艇体上；尾部的定轴推进器与航行器艇体通过连接部件进行连接，连接部件与艇体中线方向成固定角度使定轴推进器尾部向内侧倾斜，控制不同推进器的推力，达到高效率差动控制的目的。达到高效率差动控制的目的。达到高效率差动控制的目的。


技术研发人员：吕欣倍 郭春雨 王崇磊 赵喜文 张佐天 王兴涛
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/4