[发明专利]一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器

权利要求书

1.一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器，其特征在于：采用双机身对称布置，机身外形采用鲨鱼流线，下机身为船身式设计，断阶将下表面分为前后两个滑行面，便于航行器以滑行方式出入水；两机身中部通过中翼连接，尾部通过倒V型尾翼连接；双机身外侧对称安装机翼，且机翼具有绕旋转轴转动自由度，改变机翼后掠角；在水下潜航时，机翼后掠收容到机身两侧，此时翼身整流与机翼外形光顺过渡；双机身间横向跨度为翼展的20％～30％；

上述双机身后方底部安装水舵；末端安装水下推进器；V尾与中翼上布置有舵面；左机翼与右机翼后缘具有副翼；

上述双机身中部安装有电机塔，电机塔顶部安装动力电机，动力电机输出轴上安装螺旋桨；电机塔具有绕轴向后倾倒自由度，使得电机塔向后倾倒后，动力电机与螺旋桨收容到机身中；

所述电机塔安装于左机身与右机身上的相对位置，同时通过收放驱动机构实现动力电机与螺旋桨收放入左机身与右机身内；电机塔包括摇臂、电机支座与挡叉；所述摇臂为空心的矩形横截面管；摇臂顶端固定安装有电机支座，电机支座上固定安装动力电机；摇臂下端固定安装有挡叉；挡叉顶端设计有连接突起，通过连接突起插入摇臂底端内，实现两者间的定位；上述电机支座上开有与摇臂内部连通的通孔，同时挡叉顶端也开有与摇臂连通的通孔，使动力电机的电缆可通过摇臂内部后，经挡叉内部引入机身；

所述收放驱动机构为一套液压驱动系统，包括液压缸、I型接头、支座A与支座B；其中，支座A用来连接液压缸的驱动活塞杆，同时用于实现摇臂与挡叉间的连接；支座A安装于摇臂底端侧壁上，支座A与摇臂和挡叉间的具体固定方式为：首先，在支座A上开有两个通孔；在挡叉上部前后侧壁上各开有两个螺孔，摇臂下端前后侧壁对应位置各开有两个螺孔，挡叉插入摇臂中之后，由螺钉通过支座A以及摇臂前侧壁上的螺孔拧入挡叉前侧壁上的螺孔中；再由螺钉通过摇臂后侧壁上的螺孔拧入挡叉后侧壁上的螺孔中；由此，实现支座A、摇臂与挡叉三者间的固定；液压缸的驱动活塞杆端部固定安装有I型接头，用销轴将I型接头连接于支座A上；液压缸的机体端通过销轴连接于支座B上，支座B通过2个连接位固定于机翼上；

上述摇臂与挡叉轴接于机身横梁上，具体连接方式为：在机身横梁上安装耳片，耳片上安装有轴承，通过销轴将摇臂和挡叉与耳片连接在一起，使摇臂和挡叉可以绕销轴转动；由此，当液压缸的驱动活塞杆伸缩时，摇臂和挡叉即绕销轴转动，实现动力电机和螺旋桨的收放；在收入状态时，动力电机与螺旋桨位于机翼上设计的收入舱内；动力电机和螺旋桨收入机翼的过程中，液压缸从挡叉中穿过，避免了机构干涉，结构紧凑，有效节约了机身内部空间, 在打开状态时，摇臂轴线垂直于水平面，进而使螺旋桨轴线沿机身前后方向；上述打开状态时，摇臂的打开角度可通过限位块进行限制；

在摇臂上安装螺旋桨相位锁定机构，实现螺旋桨的定位, 所述螺旋桨相位锁定机构包括导向片、作动舵机、导向套筒、导向杆与多连杆机构；

所述导向片具有中间部分、左部分与右部分；其中，中间部分为矩形上下侧边为限位配合侧边，左右侧边分别与左部分和右部分相接；左部分与右部分结构对称，为端部尖削的三角形；由此使整体导向片呈梭形结构；导向片通过中间部分中心位置上的开孔固连安装于动力电机的转轴上，并使导向片的中间部分上下侧边平行于螺旋桨的桨叶；

所述作动舵机固定安装于摇臂上，导向杆置于电机架顶部安装的沿竖直z轴方向设置导向套筒内；导向套筒位于动力电机前部下方，且处于导向片正下方位置；

所述多连杆机构用来连接作动舵机与导向杆，通过多连杆机构将作动舵机输出轴的旋转运动转变为直线运动，带动导向杆在导向套筒内上下运动。

2.如权利要求1所述一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器，其特征在于：机身外侧蒙皮上设有舱门，当机翼展开时，舱门保持关闭状态；当机翼向后旋转时，舱门向内打开，机翼后掠，其中后部收容进入机身内。

3.如权利要求1所述一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器，其特征在于：机身上表面设有电机舱门，当电机塔竖起时，舱门保持关闭状态；当电机塔向后倾倒时，舱门向内打开，电机塔、动力电机与螺旋桨收入机身蒙皮后，舱门再关闭。