[发明专利]一种扇翼推进水下航行器及其航行方法

权利要求书

1.一种扇翼推进水下航行器，其特征在于：包括航行器主体(1)，该航行器主体(1)的两侧对称设有分别作为动力源的水下扇翼推进器，两侧的所述水下扇翼推进器结构相同，均包括横流风扇及可转动机翼，所述横流风扇转动安装在航行器主体(1)上，所述可转动机翼的一端包围在横流风扇上，另一端为自由端；所述航行器主体(1)内的每侧均安装有横流风扇驱动装置、可转动机翼传动装置及可转动机翼驱动装置，每侧所述横流风扇驱动装置与同侧的横流风扇相连、驱动同侧的所述横流风扇相对于航行器主体(1)持续旋转，每侧所述可转动机翼驱动装置通过同侧的所述可转动机翼传动装置与同侧的所述可转动机翼连接；所述航行器主体(1)内还分别安装有控制系统(12)及为所述扇翼推进水下航行器提供能量的能源单元(14)，该控制系统(12)与所述能源单元(14)相连，每侧所述横流风扇驱动装置及可转动机翼驱动装置均分别与控制系统(12)相连。

2.根据权利要求1所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：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上，所述“V”形开口端的另一侧与横流风扇抵接，所述“V”形开口端半包围在横流风扇上。

3.根据权利要求1所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：每侧所述横流风扇在同侧横流风扇驱动装置的驱动下绕各自中心线相对于航行器主体(1)旋转，每侧所述可转动机翼在同侧可转动机翼驱动装置的驱动下绕同侧横流风扇的旋转中心转动设定角度并保持该角度，或始终处于一设定的固定角度。

4.根据权利要求1所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：所述航行器主体(1)的一端两侧对称设有水下扇翼推进器，所述能源单元(14)位于航行器主体(1)另一端的内部，所述航行器主体(1)安装水下扇翼推进器的一端具有仰角。

5.根据权利要求1所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：所述航行器主体(1)的内部还安装有载荷(13)。

6.根据权利要求5所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：通过调整所述载荷(13)在航行器主体(1)内的位置及重量，实现所述扇翼推进水下航行器在静止状态具有正浮力。

7.根据权利要求1所述的扇翼推进水下航行器，其特征在于：每侧所述横流风扇均位于同侧可转动机翼的下侧，每侧所述可转动机翼的一端均对同侧的横流风扇半包围。

8.一种权利要求1至7任一权利要求所述扇翼推进水下航行器的航行方法，其特征在于：包括如下航行方法：

前进、后退、下潜和上浮：固定所述航行器主体(1)两侧的可转动机翼的转动角度时，同时调整两侧所述横流风扇的转动速度，可以使所述扇翼推进水下航行器受到的前向力和垂向力发生改变，进而产生相对于水的前进、后退、下潜和上浮运动，实现所述扇翼推进水下航行器前进、后退、下潜和上浮；

调整俯仰角、横滚角以及侧倾角：固定所述航行器主体(1)两侧的可转动机翼的转动角度时，改变两侧所述横流风扇的旋转速度的相对大小，可以使所述扇翼推进水下航行器两侧产生的前向力和垂向力不同，进而可调整所述扇翼推进水下航行器整体俯仰角、横滚角以及侧倾角；

近似恒功率下前进、后退、下潜、上浮以及改变俯仰角、横滚角和侧倾角：固定所述航行器主体(1)两侧的横流风扇的旋转速度时，改变两侧所述可转动机翼的转动角度，可以使所述扇翼推进水下航行器两侧的水下扇翼推进器产生的前向力和垂向力的大小发生相对变化，进而可以近似恒功率调节所述扇翼推进水下航行器的前进、后退、下潜、上浮，以及改变俯仰角、横滚角和侧倾角；

定速定深巡航或定深变速巡航：同时调整所述航行器主体(1)两侧的横流风扇的旋转速度，改变两侧所述可转动机翼的转动角度，可以使所述扇翼推进水下航行器实现定速定深巡航或定深变速巡航。