[發(fā)明專利]一種基于壓縮空氣提供動力的水下航行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711242156.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107878718B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱濤;閆雨哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機設(shè)計研究所
• 主分類號: B63H1/14
• 分類號: B63H1/14;B63H21/00;B63C11/52
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本發(fā)明公開了一種基于壓縮空氣提供動力的水下航行器，屬于水下航行器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。包括：殼體、隔板、儲氣罐、伺服控制閥、噴管組件、葉輪、傳動軸及螺旋槳；隔板設(shè)置在殼體內(nèi)部的中間部分并與殼體內(nèi)壁保持密封，儲氣罐內(nèi)的高壓氣體經(jīng)伺服控制閥后由噴管組件分配給位于隔板另一側(cè)且周向均布的氣流噴嘴；葉輪、傳動軸及螺旋槳設(shè)置位于隔板的另一側(cè)的殼體內(nèi)并浸入水中，葉輪通過支架安裝在殼體上，葉輪通過傳動軸與所述螺旋槳連接；葉輪周向均布設(shè)置有多個葉片，氣流噴嘴與葉片相對，分支噴管內(nèi)的高壓氣體吹拂葉片帶動葉輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動。本實用新解決了傳統(tǒng)式機械傳動結(jié)構(gòu)中密封填料密封容易磨損的問題，提高使用壽命及降低維護(hù)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水下航行器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓縮空氣提供動力的水下航行器。

背景技術(shù)

蛙人，擔(dān)負(fù)著水下偵察，破壞和執(zhí)行特殊作戰(zhàn)任務(wù)的部隊，其中，蛙人的水下運動能力是影響其任務(wù)完成效率的一個重要因素。目前，蛙人大多通過腳蹼和手臂進(jìn)行水下運動，這種通過人力的運動形式不論是在運動速度還是在航程上都有很多局限。還有一些情況下蛙人使用單人航行器來提高水下運動速度。這類水下航行器呈圓柱體，內(nèi)部有電池和電動機，尾部有螺旋槳，殼體上有把手，使用時潛水員拉住把手隨推進(jìn)器運動。

現(xiàn)有方案的主要問題為潛水員需要一直使用手來與推進(jìn)器連接，從而會在執(zhí)行任務(wù)時造成諸多不便。另外，這類設(shè)備轉(zhuǎn)軸與軸承的密封形式主要為填料式或機械式。填料式密封易磨損，壽命短，使用一段時間需要進(jìn)行維護(hù)。機械式密封雖然耐久性好，但是其制造裝配工藝要求較高，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于壓縮空氣提供動力的水下航行器，采用壓縮空氣為動力，通過噴管噴嘴噴出吹動葉柵，帶動螺旋槳進(jìn)行轉(zhuǎn)動提供推進(jìn)力，只需對噴管與固定殼體之間固定密封即可，降低密封成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于壓縮空氣提供動力的水下航行器，包括：殼體、隔板、動力裝置及驅(qū)動裝置；

所述隔板設(shè)置在殼體內(nèi)部的中間部分并與殼體內(nèi)壁保持密封，將殼體內(nèi)腔分成上下兩個部分；

所述動力裝置布置在所述殼體完全密封的空間內(nèi)，所述動力裝置包括：儲氣罐、伺服控制閥及噴管組件；

所述儲氣罐內(nèi)的高壓氣體經(jīng)伺服控制閥后由噴管組件分配給位于隔板另一側(cè)且周向均布的氣流噴嘴；

所述驅(qū)動裝置設(shè)置位于隔板的另一側(cè)的殼體內(nèi)并浸入水中，所述驅(qū)動裝置包括：葉輪、傳動軸及螺旋槳；

所述葉輪通過支架安裝在殼體上，可相對殼體轉(zhuǎn)動，所述葉輪通過傳動軸與所述螺旋槳連接；

所述葉輪周向均布設(shè)置有多個葉片，所述氣流噴嘴與葉片相對，高壓氣體吹拂葉片帶動葉輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述隔板與所述殼體為一體式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述殼體靠近螺旋槳的一端設(shè)置有排水口及進(jìn)水口，所述帶有排水口及進(jìn)水口的殼體形成涵道結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述葉片的安裝軸線與所述氣流噴嘴的中心線形成夾角。

優(yōu)選的，所述支架為十字形支架，其中心位置設(shè)置有凸軸，所述凸軸與所述葉輪中心鉸接。

優(yōu)選的，所述螺旋槳通過安裝梁安裝在靠近排水口的殼體內(nèi)壁上。

優(yōu)選的，所述噴管組件由主噴管及分支噴管組成；

壓縮空氣經(jīng)主噴管后分成周向均布的分支噴管，所述分支噴管與氣流噴嘴連接；

所述主噴管可選擇在隔板遠(yuǎn)離氣流噴嘴的一側(cè)進(jìn)行分配，由分支噴管穿過隔板與氣流噴嘴連接；

或者所述主噴管穿過隔板后再將壓縮空氣分配給分支噴管。