[發(fā)明專利]一種兩棲式跨介質飛行器及其跨介質控制方法

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113183700A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉曉徽;趙雪嬌
• 申請（專利權）人: 北京雙棲科技有限公司
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B64C27/08;B64C27/12;B64D27/24
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉天虹

1.一種兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器為多旋翼結構，所述旋翼的數量N為偶數，且N≥4；所述跨介質飛行器的動力系統(tǒng)包括n*N個動力單元，n為正整數，各所述旋翼上均安裝n個所述動力單元，所述動力單元包括螺旋槳和用于驅動螺旋槳的電機，所述動力系統(tǒng)中各電機的總功率P≥3P1、總推力F≥1.5G，其中P1為所述跨介質飛行器在懸停狀態(tài)下所需的動力系統(tǒng)中各電機的總功率，G為所述跨介質飛行器的重力；所述跨介質飛行器的水平尺寸t與待進出水域的波浪的波長λ滿足：t≥4λ或t≤0.25λ；所述跨介質飛行器的整體密度大于ρ0，ρ0為待進入水域的水密度。

2.如權利要求1所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述螺旋槳的直徑D和螺距p滿足：D1≤D≤D2，p1≤p≤p2，其中D1和p1分別為相同推力、相同流體介質密度和相同螺旋槳轉速的條件下，船用螺旋槳的對應直徑和對應螺距；D2和p2分別為相同推力、相同流體介質密度和相同螺旋槳轉速的條件下，飛機用螺旋槳的對應直徑和對應螺距。

3.如權利要求2所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述螺旋槳的直徑D為6～8英寸，所述螺旋槳的螺距p＜D；所述電機為大扭矩無刷電機，所述大扭矩無刷電機的扭矩范圍是0.1～10N·m。

4.如權利要求2所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述螺旋槳的槳葉具有翼梢小翼，所述翼梢小翼的傾斜角為10°～30°，所述翼梢小翼的安裝角為-40°～0°。

5.如權利要求1所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器的水平尺寸t與待進出水域的波浪的波長λ滿足：t≥10λ或t≤0.1λ。

6.如權利要求5所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器的水平尺寸t為對角中心距。

7.如權利要求1-6中任一項所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器的信號電線路以及電路板上均包覆有密封膠。

8.如權利要求1-6中任一項所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器的動力電線路的導線規(guī)格為18AWG以上；所述動力電線路的接頭處涂覆有保護層。

9.如權利要求1-6中任一項所述的兩棲式跨介質飛行器，其特征在于：所述跨介質飛行器的機械運動部件的縫隙中涂覆有潤滑脂。

10.一種應用于權利要求1-9中任一項所述的兩棲式跨介質飛行器的跨介質控制方法，其特征在于：包括入水控制方法和出水控制方法；

所述入水控制方法包括如下步驟：通過所述動力系統(tǒng)控制所述跨介質飛行器在水面上方懸停；控制所述動力系統(tǒng)的動力減小，以使所述跨介質飛行器的高度降低，直至所述跨介質飛行器入水；

所述出水控制方法采用動力式出水控制策略，調整所述動力系統(tǒng)中電機和螺旋槳的參數，以使所述動力單元在空中時的推力小于在水中時的推力，控制所述動力系統(tǒng)的電機同時轉動，以使所述跨介質飛行器逐漸靠近水面，直至所述跨介質飛行器出水。