[發明專利]一種水空兩棲五體無人艇

在審

• 申請號: 201710398409.7
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108973559A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 周澤才;陳暢;高志超;陳洋;郝留磊
• 申請（專利權）人: 周澤才
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種水空兩棲五體無人艇，所述的五體無人艇主要包括主船體、側體、水上推進系統、空中推進系統等部件。所述主船體用于動力裝置、連接裝置等部件的搭載平臺；所述側體用于提升船舶航行性能，為前后對稱四側體結構，四側體處于同一水平面且前側體小于后側體；所述水上推進系統用于兩棲無人艇水面航行時推進和控制，主要包括主機、螺旋槳及舵系統；所述空中推進系統用于避免惡劣海況無人艇在空中航行時推進和控制，主要包括四個空氣螺旋槳、四個無刷電機等部件。本發明所涉及的一種水空兩棲五體無人艇靠垂直起降實現兩棲，能有效地克服現有無人艇在海浪航行中耐波性能差的缺點，能適應于高海況作業，可用于水質監測、軍事偵查等作用。

技術領域

本發明專利涉及高性能船，特指一種用于水面及低空監測的水空兩棲五體無人艇。

背景技術

典型的水面無人艇沒有艇員，基本上都是采用模塊化設計,根據任務要求配備不同的裝備,通過遙控、制定程序和無人智能等方式完成指定的任務。常規的水面無人艇基本都采用滑行艇，滑行艇的排水量及其尺度都很小，其高速航行時運動穩定可控性差、風浪中快速性也差，其艇體處于波浪之中,不可避免的受到波浪的影響，很難在較高海況條件下正常工作。

水空兩棲艇只有地效翼船和氣墊船兩種類型，氣墊船具有一定的兩棲性和耐波性能，雖然在高速低速下都可以脫離水面,但是其距離水面非常近，基本限制在其圍裙高度范圍內，在較大的波浪情況下氣墊會漏氣而失效，且氣墊船由于其船底要用來封閉氣墊，不方便安裝監測裝備。在高海況下無法正常作業，無法做到全天候和常態化的海域巡邏,特別是應對突發事故,無法及時有效的到達任務地點。地效翼船屬于高速大型船只，靠的是高速航行的地效應產生升力,缺點是在低速時候無法脫離水面,而高航速下其航行穩定性差，對于水域要求高,必須有大面積的滑行區域,而且高海況無法起飛。

發明內容

本發明專利所要解決的技術問題是提供一種克服目前水面無人艇高速航行時運動穩定可控性差的缺點和海浪中工作效率低的弱點，提供一種高效、自主、全天候、任務響應及時，可用于水質監測、軍事偵查等作用的水空兩棲五體無人艇。

本發明通過以下技術方案予以實現：包括一個中間艇體和前后對稱四個側體，每個側體和中間艇體之間都通過水平的部分鏤空連接橋連接，所有連接橋通過碳纖維管進行連接，外圍兩側碳纖維管上布置左右前后均對稱四個無刷電機，四個無刷電機分別連接四個不同的空氣螺旋槳，四個空氣螺旋槳相對于中間艇體兩兩左右對稱，通過改變四個螺旋槳的轉速使不同螺旋槳產生的升力形成不同的力和力矩的組合來控制飛行器姿態和運動，中間艇體的船首頂面上布置一根長天線和一根短天線,中間艇體靠近艉部頂面上布置一個GPS導航定位裝置，中間艇體舵部正中間布置一套垂直舵，艦體頂部布置太陽能板，兩個前側體及兩個后側體分別為完全相同的兩種流線型片體，前側體與后側體置于同一水平位置，并且前側體尺寸小于后側體。

本發明采用五體結構，靠垂直起降實現兩棲，能有效地克服現有無人艇在海浪航行中操縱性及耐波性能差的缺點，采用空中推進系統和水面推進系統兩種推進系統為裝置提供動力，所述水上推進系統用于兩棲無人艇水面航行時推進和控制，主要包括主機、螺旋槳推進器及舵系統；所述舵系統用于調整無人艇水面航行方向，包括舵機、舵桿、舵葉；所述空中推進系統用于無人艇水面航行時抬升船體減少航行阻力和避免惡劣海況無人艇在空中航行時推進和控制，主要包括四個空氣螺旋槳、四個無刷電機等部件，通過改變四個螺旋槳的轉速使不同螺旋槳產生的升力形成不同的力和力矩的組合來控制飛行器姿態和運動。在高海況或者一些特殊情況如船體破損可以采用空氣螺旋槳推進，可完全脫離水面，能有效防止高海況下螺旋槳出水從而導致的飛車等現象，還能有效地控制無人艇航速及姿態。并且當無人艇能源不足時，可以漂浮在水面通過太陽能板進行補充動力能源。