[發明專利]一種泵噴矢量推進的水下航行器

在審

• 申請號: 202011521480.8
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112550648A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李強;王凱甬;舒明瑞;李明陽;王經緯;鄭修宇;張曉華;古錦韜
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: B63G8/08
• 分類號: B63G8/08;B63G8/14;B63C11/52
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種泵噴矢量推進的水下航行器，包括中心動力泵、布置在水下航行器的設定方位上的多個出水口、與各出水口相配合的動力閥以及與所述中心動力泵和各出水口相應連通的涵道，所述中心動力泵從外部抽水并送到所述多個出水口，通過選擇性地控制各出水口的動力閥的打開和關閉，使水按照設定方位從相應的出水口噴流出去，由此控制所述水下航行器的航行和姿態。本發明的水下航行器在水下航行時，噪音、振動低，動力更加強勁，能量利用率更高，同時多個泵噴推進器出口的布局，使得整個航行器的姿態變化更加靈活，具有矢量推進的效果。將推進功率集中在單一自由度上輸出，可以大幅增加了機動性能，且比傳統的矢量推進器結構上更加簡單，并提高了可靠性。

技術領域

本發明涉及水下航行器，特別是涉及一種泵噴矢量推進的水下航行器。

背景技術

水下航行器能夠在水面以下航行并可攜帶傳感器、機械臂等工具，完成水下觀測、水下勘探、偵測甚至是軍事上的進攻防守等作業任務。

目前，常見的水下航行器有魚雷型航行器、水下滑翔機、波浪滑翔機等，其中魚雷型航行器與本發明中的航行器最為接近。魚雷型航行器一般在機身上布置有一臺或多臺螺旋槳推進器，可實現航行器在水下的三維運動；也有魚雷型航行器通過主螺旋槳和舵片配合使用來實現航行器在水下的三維運動；水下滑翔機不采用螺旋槳推進器，其通過自身攜帶油囊的變化來改變自身浮力重力的平衡，利用機身機翼在海水中升降時的分力來驅動前進；波浪滑翔機通過利用波浪能，使航行器本身在波浪的作用下，上下小幅度運動，通過水下部分的槳葉在海水中升降時的分力來驅動前進。傳統采用螺旋槳推進的航行器在推進時容易產生空泡、動力不夠強勁、機動性能較弱、運行時噪音較大等缺點。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的主要目的在于克服上述背景技術的不足，提供一種泵噴矢量推進的水下航行器。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種泵噴矢量推進的水下航行器，包括中心動力泵、布置在水下航行器的設定方位上的多個出水口、與各出水口相配合的動力閥以及與所述中心動力泵和各出水口相應連通的涵道，所述中心動力泵從外部抽水并送到所述多個出水口，通過選擇性地控制各出水口的動力閥的打開和關閉，使水按照設定方位從相應的出水口噴流出去，由此控制所述水下航行器的航行和姿態。

進一步地：

所述動力閥為開度可調的動力閥，通過控制相應動力閥的開度大小來控制相應出水口的流量。

所述多個出水口包括水平出水口和豎直出水口。

所述水平出水口的朝向與所述水下航行器的水平前進方向相垂直。

所述水平出水口包括設置在所述水下航行器的前動力段的水平出水口，以及在所述水下航行器的后動力段的水平出水口。

所述豎直出水口包括設置在所述水下航行器的前動力段的豎直出水口，以及在所述水下航行器的后動力段的豎直出水口。

所述水平出水口包括設置在所述水下航行器的前動力段的水平出水口，以及在所述水下航行器的后動力段的水平出水口，所述豎直出水口包括設置在所述水下航行器的前動力段的豎直出水口，以及在所述水下航行器的后動力段的豎直出水口。

還包括設置在所述水下航行器的艉部的主出水口，所述主出水口的朝向與所述水下航行器的水平前進方向相反。

所述動力閥包括電磁閥。

本發明具有如下有益效果：