[發明專利]一種空間兩棲矢量推進器

有效

• 申請號: 201911199064.8
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110844067B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 陳延禮;白桂強;杜衛康;張雪晴;李秋實;羅松松
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B64C35/00
• 分類號: B64C35/00;B63H21/17;B63H23/22;B64D35/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 尹慶娟

一種空間兩棲矢量推進器屬于空間兩棲航行器技術領域，目的在于解決現有技術存在的問題。本發明包括：支撐機架；和支撐機架上形成的球形槽形成球面副的無軸水下推進器；帶動無軸水下推進器轉動的矢量推進控制裝置；空中推進裝置，空中推進裝置包括設置在上機架內的空中螺旋槳、一端和空中螺旋槳螺紋連接的螺旋槳軸以及和螺旋槳軸穿過無軸水下推進器的另一端固定連接的限位塊；設置在上機架內的推進轉換裝置，通過推進轉換裝置實現空中和水下推進的轉換；設置在上機架內的螺旋槳固定裝置，通過螺旋槳固定裝置對收回在上機架內的空中螺旋槳進行固定或松開；以及設置在下機架內的水密接插件，通過水密接插件實現推進器信號及能源的傳輸。

技術領域

本發明屬于空間兩棲航行器技術領域，具體涉及一種空間兩棲矢量推進器。

背景技術

由于單一空間機器人的固有缺陷，在科研及軍事需求的推動下，世界上主要海洋國家正在加緊空間兩棲機器人技術的研究。目前關于空間兩棲機器人一體化推進器及空間矢量推進技術研究較少，但隨著空間兩棲機器人的發展，該技術亟需突破。

目前，空間兩棲推進器均為分散結構，即水下推進器與空中推進器不能做到一體化，這導致了推進器體積及質量大，能源利用率低，而且推進器只能實現單一方向推進，靈活性差。

發明內容

本發明的目的在于提出一種空間兩棲矢量推進器，解決現有技術存在的推進器體積大、質量大、能源利用率低、推進方向單一以及靈活性差的問題。

為實現上述目的，本發明的一種空間兩棲矢量推進器包括：

支撐機架，所述支撐機架包括螺紋連接的上機架和下機架，所述上機架和下機架配合處形成球形槽；

和所述支撐機架上形成的球形槽形成球面副的無軸水下推進器，通過所述無軸水下推進器實現水下推進；

設置在所述上機架內帶動無軸水下推進器相對支撐機架繞球形槽球心轉動的矢量推進控制裝置；

和所述無軸水下推進器同軸設置的空中推進裝置，所述空中推進裝置包括設置在所述上機架內的空中螺旋槳、一端和所述空中螺旋槳螺紋連接的螺旋槳軸以及和螺旋槳軸穿過無軸水下推進器的另一端固定連接的限位塊；

設置在所述上機架內的推進轉換裝置，所述推進轉換裝置帶動螺旋槳軸沿軸向螺旋進給運動，帶動空中螺旋槳相對上機架伸出或縮回，使螺旋槳軸一端實現和空中螺旋槳的結合或脫離，使螺旋槳軸另一端的限位塊與無軸水下推進器結合或脫離，螺旋槳軸沿軸向兩端極限位置時均和所述無軸水下推進器固定連接；

設置在所述上機架內的螺旋槳固定裝置，通過所述螺旋槳固定裝置對收回在上機架內的空中螺旋槳進行固定或松開；

以及設置在下機架內的水密接插件，通過水密接插件實現推進器信號及能源的傳輸。

所述無軸水下推進器包括：

和所述球形槽轉動配合的密封殼體；

設置在所述密封殼體內的無軸推進動力結構；

以及水下推進器槳葉，所述水下推進器槳葉由四個相同槳葉組成，中心位置形成軸孔，水下推進器槳葉中心位置為磁性材料，下端面設置有棘爪；通過無軸推進動力結構帶動水下推進器槳葉相對密封殼體繞自身軸線轉動。

所述無軸推進動力結構包括：

和所述密封殼體內壁固定連接的外定子支撐環；

通過內轉子軸承和所述密封殼體內壁轉動配合的內轉子機架，所述內轉子機架和所述密封殼體接觸處設置有第二O形密封圈；

支撐于所述內轉子機架上的內轉子機殼，水下推進器槳葉和所述內轉子機殼固定連接；

固定在所述內轉子機殼外壁的永磁體磁極；