[发明专利]一种浮潜陆三栖航行器及其航行方法

说明书

本发明涉及航行器，具体地说是一种可以实现水面、水下和地面三栖航行的浮潜陆三栖航行器及其航行方法，航行器主体前后两端的左右两侧分别设有结构相同的水下扇翼推进器，横流风扇安装在航行器主体上，每个水下扇翼推进器中横流风扇可旋转的输出端均连接有转轮，可转动机翼的一端包围在横流风扇可旋转的输出端上，另一端为自由端，可转动机翼通过安装在航行器主体内部的动力源驱动转动；航行器主体前端两侧的水下扇翼推进器的安装方向与后端两侧的水下扇翼推进器的安装方向相对或相同。本发明具有可实现水面、水下和地面三栖航行，且无需变换形态，结构简单，可靠性高，机动性强等特点。

技术领域

本发明涉及航行器，具体地说是一种可以实现水面、水下和地面三栖航行的浮潜陆三栖航行器及其航行方法。

背景技术

多栖航行器是一种可以在水下、水面、地面以及空中等多种环境中航行的航行体。这样一种航行器可以摆脱环境的束缚，跨越多种环境和介质，执行勘察、作业、运输等任务。

多栖航行器首先要解决的就是动力的问题。在水下环境中，多栖航行器需要增大重力、克服浮力，同时还能够在水介质中前进、后退、下潜、上浮以及转向等。在水面介质环境中，多栖航行器需要减少重力，增大浮力。在地面，多栖航行器需要在一个支撑面的支撑下运动，且需要具备前进、后退、转向等功能。而空中环境和水介质较为接近，但由于空气的密度远小于水介质，多栖航行器需要具备较轻的重量以及较大的动力装置才可以实现飞行。因此，为了使多栖航行器可以在各个环境中运行，对于动力系统的需求往往是矛盾的。现有的多栖航行器大多是以多个仅适应单一环境下的动力系统简单叠加的方式实现多栖航行，尽管可以实现对应的功能，但是动力系统过分冗余；且为了保证整体性能，各栖动力系统相互妥协，整体效率大幅下降，往往得不偿失。

因此，设计一种仅采用一套无需变换形态的动力装置，且可以在多栖环境中均高效运行的，结构简单，可靠性高，机动性强的多栖航行器具有重要意义和社会价值。

发明内容

针对现有多栖航行器动力系统存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种浮潜陆三栖航行器及其航行方法。该浮潜陆三栖航行器具有可实现水面、水下和地面三栖航行，且无需变换形态，结构简单，可靠性高，机动性强等特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的三栖航行器包括航行器主体，所述航行器主体前后两端的左右两侧分别设有结构相同的水下扇翼推进器，所述水下扇翼推进器包括横流风扇及可转动机翼，所述横流风扇安装在航行器主体上，每个所述水下扇翼推进器中横流风扇可旋转的输出端均连接有转轮，所述可转动机翼的一端包围在横流风扇可旋转的输出端上，另一端为自由端，该可转动机翼通过安装在所述航行器主体内部的动力源驱动转动，所述横流风扇位于可转动机翼的上方或下方；所述航行器主体前端两侧的水下扇翼推进器的安装方向与后端两侧的水下扇翼推进器的安装方向相对或相同，即所述航行器主体前端两侧的水下扇翼推进器中可转动机翼的自由端与后端两侧的水下扇翼推进器中可转动机翼的自由端相对安装或均朝同一方向安装。

其中：所述可转动机翼的端面呈“V”形，该“V”形开口端的一侧为弧形、并抵接在所述横流风扇可旋转的输出端上，所述“V”形开口端的另一侧与横流风扇可旋转的输出端抵接，所述“V”形开口端半包围在横流风扇可旋转的输出端上。

各所述水下扇翼推进器在完全浸没水中时产生前向推力和垂向力，所述前向推力的方向与所述水下扇翼推进器中横流风扇未被可转动机翼包围部分的外沿的转动切线方向相反，所述垂向力的方向由所述可转动机翼的自由端指向可转动机翼的一端、且与所述前向推力的方向垂直。

所述航行器主体前端左右两侧的水下扇翼推进器及横流风扇上连接的转轮均对称设置，所述航行器主体后端左右两侧的水下扇翼推进器及横流风扇上连接有的转轮均对称设置。