CN107953987A - 一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台 - Google Patents

一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台 Download PDF

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Abstract

一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台属于移动平台技术领域，目的在于解决现有技术存在的无法实现海洋探测的问题。本发明包括：机体；所述机体包括机身以及设置在机身底部的支架，所述机身两侧对称位置设置有四个舱门；分别通过一个平行移动装置和所述四个舱门配合的四个机翼，通过平行移动装置调整机翼相对机身伸出的长度；所述机翼提供水下推力和空中升力；设置在每个平行移动装置内的转向结构，带动每个机翼绕自身轴线转动；设置在所述机身末端的尾推结构，提供向前推进力；设置在所述机身上端后部的尾翼；以及设置在机身内部的混合动力***，所述混合动力***为所述机翼、转向结构和尾推结构提供动力。

Description

一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台
技术领域
本发明属于移动平台技术领域，具体涉及一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台。
背景技术
现有探测平台通常只能以一种方式进行工作，即陆地，海洋，天空三种单独方式，相对机动性较低。由于一些需要探测的目标位置不能仅依靠单一运动方式到达，需要依靠多种运动方式相结合到达目标位置。因此需要多种运动方式的移动平台，公告号为CN205417054U的中国专利公开了一下名称为陆空探测救援机的技术方案，此种探测平台只能对陆地、天空进行探测，无法对海洋进行探测，同时灵活性较低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，解决现有技术存在的无法实现海洋探测的问题。
为实现上述目的，本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台包括：
机体；所述机体包括机身以及设置在机身底部的支架，所述机身两侧对称位置设置有四个舱门；
分别通过一个平行移动装置和所述四个舱门配合的四个机翼，通过平行移动装置调整机翼相对机身伸出的长度，所述机翼提供水下推力和空中升力；
设置在每个平行移动装置内的转向结构，带动每个机翼绕自身轴线转动；
设置在所述机身末端的尾推结构，提供向前推进力；
设置在所述机身上端后部的尾翼；
以及设置在机体内部的混合动力***，所述混合动力***为油电混合动力***；所述混合动力***为所述机翼、转向结构和尾推结构提供动力。
所述机翼包括：
一端和所述平行移动装置连接的下层机翼，所述下层机翼和所述机身前进方向垂直；
固定在所述下层机翼另一端的连接电机；
中间位置和所述连接电机输出轴连接的上层机翼，所述上层机翼所在平面和所述下层机翼所在平面平行；
固定在所述上层机翼上端面一端的空中桨叶电机；
和所述空中桨叶电机输出轴连接的空中桨叶；
固定在所述上层机翼上端面另一端的水下桨叶电机；
以及和所述水下桨叶电机输出轴连接的水下桨叶。
所述转向结构包括：
固定在所述平行移动装置内部的转向电机，所述转向电机的输出轴穿过平行移动装置和机翼的下层机翼端部固定连接；
以及多个液压柱，多个所述液压柱以所述转向电机的输出轴为轴线圆周均布，每个所述液压柱一端的大球体和所述平行移动装置端面形成球面副，每个所述液压柱另一端的小球体和所述下层机翼端部形成球面副。
所述液压柱为三个。
所述平行移动装置为方体结构和所述机身的舱门处滑动配合，所述平行移动装置和所述机身连接处密封。
所述尾推结构包括固定在机身末端的尾推电机以及和所述尾推电机的输出轴连接的尾推桨叶。
所述尾翼是固定在所述机身上端后部的水平尾翼包括水平安定面以及用于调节飞机升降的舵。
所述混合动力***包括油箱、发动机、发电机、整流器、蓄电池组和控制器；
所述油箱和所述发动机连接，所述发动机和所述发电机连接，所述发电机通过电源线与整流器连接，所述整流器分别和所述蓄电池组及控制器连接，所述控制器和四个连接电机、四个水下桨叶电机、四个空中桨叶电机以及尾推电机连接控制搭载平台整体动作，所述控制器控制搭载平台整体动作。
所述支架包括三个。
本发明的有益效果为：本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台采用油电混合供能，提高航行距离。在空中飞行和水下工作时依靠油电同时或者单一供能。空中飞行时机身周围分布的四个空中桨叶和位于机体尾部的尾推桨叶提供动力；水中航行时由机身周围分布的四个水中桨叶和位于机体尾部的尾推桨叶提供动力。工作状态切换分别对应依靠机身四周的四个电机驱动的换向装置。本发明可以在空中、水下移动，采用矢量推进，运动更加灵活，适用于复杂环境，同时具有良好的续航能力。
附图说明
图1为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台整体结构示意图；
图2为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台主视图；
图3为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台中转向结构示意图；
图4为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台中液压柱结构示意图；
图5为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台中机翼左视图；
图6为本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台中混合动力***示意图；
其中：1、机体，101、机身，102、支架，2、机翼，201、下层机翼，202、连接电机，203、上层机翼，204、空中桨叶电机，205、空中桨叶，206、水下桨叶电机，207、水下桨叶，3、平行移动装置，4、转向结构，401、转向电机，402、液压柱，5、尾推结构，501、尾推电机，502、尾推桨叶，6、尾翼，601、水平安定面，602、舵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
参见附图1-附图6，本发明的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台包括：
机体1；所述机体1包括机身101以及设置在机身101底部的支架102，所述机身101两侧对称位置设置有四个舱门；
分别通过一个平行移动装置3和所述四个舱门配合的四个机翼2，通过平行移动装置3调整机翼2相对机身101伸出的长度，所述机翼2提供水下推力和空中升力；
设置在每个平行移动装置3内的转向结构4，带动每个机翼2绕自身轴线转动；
设置在所述机身101末端的尾推结构5，提供向前推进力；
设置在所述机身101上端后部的尾翼6；
以及设置在机体101内部的混合动力***，所述混合动力***为油电混合动力***；所述混合动力***为所述机翼2、转向结构4和尾推结构5提供动力。
所述机翼2包括：
一端和所述平行移动装置3连接的下层机翼201，所述下层机翼201和所述机身101前进方向垂直；
固定在所述下层机翼201另一端的连接电机202；
中间位置和所述连接电机202输出轴连接的上层机翼203，所述上层机翼203可通过所述连接电机202的输出轴的旋转改变其与下层机翼201的空间角度，改变固定在所述上层机翼203上端面一端的空中桨叶电机204和固定在所述上层机翼203上端面另一端的水下桨叶电机206相对于机体1的空间位置，所述上层机翼203所在平面和所述下层机翼201所在平面平行；
固定在所述上层机翼203上端面一端的空中桨叶电机204；
和所述空中桨叶电机204输出轴连接的空中桨叶205；
固定在所述上层机翼203上端面另一端的水下桨叶电机206；
以及和所述水下桨叶电机206输出轴连接的水下桨叶207。
下层机翼201与上层机翼203通过连接电机202连接，同时通过连接电机202控制下层机翼201与上层机翼203的相对转角，同时控制连接电机202调整上层机翼203相对于机身101的空间位置；水下桨叶电机206、空中桨叶电机204安装在上层机翼203上，空中桨叶电机204与空中桨叶205连接，控制空中桨叶205转速；水下桨叶电机206与水下桨叶207连接控制水下桨叶207速度，尾推桨叶502与直驱式尾推电机501连接固定于机体1尾部提供动力。
所述转向结构4包括：
固定在所述平行移动装置3内部的转向电机401，所述转向电机401的输出轴穿过平行移动装置3和机翼2的下层机翼201端部固定连接；
以及多个液压柱402，多个所述液压柱402以所述转向电机401的输出轴为轴线圆周均布，每个所述液压柱402一端的大球体和所述平行移动装置3端面形成球面副，每个所述液压柱402另一端的小球体和所述下层机翼201端部形成球面副。
所述液压柱402为三个。
所述平行移动装置3为方体结构，每个舱门处对应的机身101上下平面设有双侧滑道，所述平行移动装置3与所述机身101通过滑道连接，所述平行移动装置3在滑道上实现沿着滑道方向的移动，无法实现其他方向的运动，同时，平行移动装置3与机身101的配合起到密封的作用。
所述尾推结构5包括固定在机身101末端的尾推电机501以及和所述尾推电机501的输出轴连接的尾推桨叶502。
所述尾翼6是固定在所述机身101上端后部的水平尾翼，包括包括水平安定面601以及用于调节飞机升降的舵602。
所述混合动力***包括油箱、发动机、发电机、整流器、蓄电池组和控制器；
所述油箱和所述发动机连接，所述发动机和所述发电机连接，所述发电机通过电源线与整流器连接，所述整流器分别和所述蓄电池组及控制器连接，所述控制器和四个连接电机202、四个水下桨叶电机206、四个空中桨叶电机204以及尾推电机501连接控制搭载平台整体动作，所述控制器控制搭载平台整体动作。
所述支架102包括三个。
本发明通过调整四个水下桨叶电机206、四个空中桨叶电机204、尾部的一个直驱式尾推电机501转速来控制平台水平的飞行速度。上述矢量推进海空两用型平台在运动中主要依靠机体1尾部的尾推电机501提供航行动力，其余四个水下桨叶电机206、四个空中桨叶电机204除了提供一定的航行动力，也用于提供升力和调整平台的稳定性。

Claims (9)

1.一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，包括：
机体(1)；所述机体(1)包括机身(101)以及设置在机身(101)底部的支架(102)，所述机身(101)两侧对称位置设置有四个舱门；
分别通过一个平行移动装置(3)和所述四个舱门配合的四个机翼(2)，通过平行移动装置(3)调整机翼(2)相对机身(101)伸出的长度，所述机翼(2)提供水下推力和空中升力；
设置在每个平行移动装置(3)内的转向结构(4)，带动每个机翼(2)绕自身轴线转动；
设置在所述机身(101)末端的尾推结构(5)，提供向前推进力；
设置在所述机身(101)上端后部的尾翼(6)；
以及设置在机体(101)内部的混合动力***，所述混合动力***为油电混合动力***；所述混合动力***为所述机翼(2)、转向结构(4)和尾推结构(5)提供动力。
2.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述机翼(2)包括：
一端和所述平行移动装置(3)连接的下层机翼(201)，所述下层机翼(201)和所述机身(101)前进方向垂直；
固定在所述下层机翼(201)另一端的连接电机(202)；
中间位置和所述连接电机(202)输出轴连接的上层机翼(203)，所述上层机翼(203)所在平面和所述下层机翼(201)所在平面平行；
固定在所述上层机翼(203)上端面一端的空中桨叶电机(204)；
和所述空中桨叶电机(204)输出轴连接的空中桨叶(205)；
固定在所述上层机翼(203)上端面另一端的水下桨叶电机(206)；
以及和所述水下桨叶电机(206)输出轴连接的水下桨叶(207)。
3.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述转向结构(4)包括：
固定在所述平行移动装置(3)内部的转向电机(401)，所述转向电机(401)的输出轴穿过平行移动装置(3)和机翼(2)的下层机翼(201)端部固定连接；
以及多个液压柱(402)，多个所述液压柱(402)以所述转向电机(401)的输出轴为轴线圆周均布，每个所述液压柱(402)一端的大球体和所述平行移动装置(3)端面形成球面副，每个所述液压柱(402)另一端的小球体和所述下层机翼(201)端部形成球面副。
4.根据权利要求3所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述液压柱(402)为三个。
5.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述平行移动装置(3)为方体结构和所述机身(101)的舱门处滑动配合，所述平行移动装置(3)和所述机身(101)连接处密封。
6.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述尾推结构(5)包括固定在机身(101)末端的尾推电机(501)以及和所述尾推电机(501)的输出轴连接的尾推桨叶(502)。
7.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述尾翼(6)是固定在所述机身(101)上端后部的水平尾翼，包括水平安定面(601)以及和所述水平安定面(601)连接的舵(602)。
8.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述混合动力***包括油箱、发动机、发电机、整流器、蓄电池组和控制器；
所述油箱和所述发动机连接，所述发动机和所述发电机连接，所述发电机通过电源线与整流器连接，所述整流器分别和所述蓄电池组及控制器连接，所述控制器和四个连接电机(202)、四个水下桨叶电机(206)、四个空中桨叶电机(204)以及尾推电机(501)连接控制搭载平台整体动作，所述控制器控制搭载平台整体动作。
9.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力矢量推进海空探测搭载平台，其特征在于，所述支架(102)包括三个。
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