本發(fā)明涉及推進，特別是涉及一種水空兩用的泵噴推進器。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)基于單一介質(zhì)飛行器的打擊方案越來越難以實現(xiàn)有效突防；同時，分布式作戰(zhàn)、多域作戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)樣式的出現(xiàn)，對飛行器在多域態(tài)勢感知、多維信息融合、跨域突防攻擊等方面的能力提出了更高的要求。

2、跨介質(zhì)推進系統(tǒng)是飛行器實現(xiàn)兼顧空中飛行和水下航行的綜合作戰(zhàn)模式的根本支撐。由于不同介質(zhì)環(huán)境下推進系統(tǒng)的工作原理和工作方式有較大差別，傳統(tǒng)的推進方式不能適應(yīng)多介質(zhì)的工作環(huán)境，即使采用不受介質(zhì)限制的固體/液體火箭發(fā)動機，其空中與水下工作特性也存在很大不同。

3、目前已有的跨介質(zhì)飛行器方案大多采用兩套獨立的空中和水下推進系統(tǒng)簡單組合的方式，一臺在水中工作，另一臺在空中工作，功能獨立。另有少數(shù)方案將空中和水下兩套推進系統(tǒng)集成在一個發(fā)動機中，在發(fā)動機內(nèi)部許多機械結(jié)構(gòu)，通過電控，可以讓這些機械結(jié)構(gòu)達到控制內(nèi)外涵道啟閉的目的，從而實現(xiàn)跨介質(zhì)航行的目的。

4、國內(nèi)相關(guān)研究學(xué)者在跨介質(zhì)發(fā)動機上做了諸多研究，但目前還存在一些缺點，對于兩套獨立的空中和水下推進系統(tǒng)組合的方式，空中工作時，水下用發(fā)動機封閉不工作，成為死重，增加了油耗降低了航程。水下工作時，空中用發(fā)動機封閉，也成為死重，一旦滲水則整個發(fā)動機精密核心部件就會損壞，這種方式存在質(zhì)量大、系統(tǒng)集成度低等問題，尤其不適用于小型飛行器、戰(zhàn)術(shù)武器等對體積、質(zhì)量、效費比有很高要求的飛行器。對于將空中和水下兩套推進系統(tǒng)集成在一個發(fā)動機中的方案，其實質(zhì)還是兩套系統(tǒng)，因有燃燒室的原因，在水下運行時，必須采用復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，將有燃燒室的流道封住，這一部分在水下不工作，同樣也形成了死重，另外其機械結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，增大了發(fā)動機的維護成本，增加了其發(fā)生故障的概率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種水空兩用的泵噴推進器，能夠減少或避免以上提到的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水空兩用的泵噴推進器，包括殼體和芯軸，所述殼體呈圓筒狀，所述殼體圍繞所述芯軸設(shè)置，所述芯軸的外表面與所述殼體的內(nèi)側(cè)面之間形成介質(zhì)輸送的流道；沿所述流道設(shè)置有介質(zhì)增壓裝置；

3、所述介質(zhì)增壓裝置包括單級或多級增壓單元，各級所述增壓單元沿所述第一端至第二端方向前后依次排列；任一級增壓單元均包括前后交替排列的動子級和靜子級；所述動子級跟隨所述芯軸旋轉(zhuǎn)，并與所述靜子級配合，以對介質(zhì)進行增壓；

4、還包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述芯軸轉(zhuǎn)動。

5、可選地，所述驅(qū)動裝置采用電力驅(qū)動；所述芯軸上固定設(shè)置有感應(yīng)線圈或永磁體，以用作所述驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)子；相應(yīng)的所述轉(zhuǎn)子外固定設(shè)置有定子，所述定子上環(huán)繞有通電線圈，所述通電線圈用于通入交變的電流以帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

6、可選地，所述驅(qū)動裝置設(shè)置于所述介質(zhì)增壓裝置的一端，所述定子具有一流線型外殼，所述外殼通過固定件與所述殼體連接。

7、可選地，所述驅(qū)動裝置設(shè)置于所述殼體外側(cè)或飛行器上，所述驅(qū)動裝置與所述殼體通過連接件固定連接，所述連接件為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)有傳動件，所述傳動件將所述驅(qū)動裝置與所述芯軸傳動連接，所述傳動件包括鏈條、皮帶、齒輪中的任一種。

8、可選地，所述驅(qū)動裝置采用電力驅(qū)動；所述芯軸為中空的軸體結(jié)構(gòu)，所述芯軸為具有中空腔體的空心軸體結(jié)構(gòu)，所述空心軸體的內(nèi)壁設(shè)置有永磁體，以用作所述驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)子；所述中空腔體內(nèi)設(shè)置有環(huán)繞通電線圈的定子；所述定子的端部伸出所述空心軸體，并通過固定件與所述殼體連接。

9、可選地，所述定子的端部設(shè)有密封軸承，以用于所述空心軸體結(jié)構(gòu)與所述定子的端部滾動連接。

10、可選地，任一級動子級均與所述芯軸的外表面連接，任一級靜子級均與所述殼體的內(nèi)側(cè)面固定連接；所述動子級包括沿芯軸徑向向外延伸的多個動子葉片，且各動子葉片的根部連接于所述芯軸的外表面；任一級所述動子級的多個動子葉片呈環(huán)狀分布。

11、可選地，各所述增壓單元的介質(zhì)流動截面逐級收斂。

12、可選地，所述芯軸上還設(shè)置有導(dǎo)流板和尾噴口；

13、所述導(dǎo)流板包括沿所述芯軸徑向向外延伸的多個導(dǎo)流葉片，所述導(dǎo)流板設(shè)置于所述介質(zhì)增壓裝置沿所述流道的上游，以用于將進入所述流道內(nèi)的介質(zhì)的流動方向?qū)Я鳛槠叫杏谒鲂据S軸線方向；所述尾噴口設(shè)置有轉(zhuǎn)向裝置，用于控制所述流道內(nèi)的介質(zhì)的噴出方向。

14、可選地，所述芯軸上還設(shè)置有風(fēng)扇組件，所述風(fēng)扇組件設(shè)置于所述流道的入口處，以用于將介質(zhì)吸入所述流道。

15、本申請?zhí)峁┑囊环N水空兩用的泵噴推進器，其含有單一流道，流道內(nèi)設(shè)置有介質(zhì)增壓裝置；當(dāng)驅(qū)動裝置驅(qū)動所述芯軸轉(zhuǎn)動時，所述介質(zhì)增壓裝置對介質(zhì)進行增壓，然后從流道的出口端加速噴出，從而產(chǎn)生推力。其可以適用于空氣介質(zhì)或水流。

16、本申請?zhí)峁┑囊环N水空兩用的泵噴推進器，具有以下優(yōu)點：

17、1、通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)在空中部分和水下部分中的不同介質(zhì)的高效推進工作。

18、2、結(jié)構(gòu)簡單，無需燃燒室，采用單流道軸流增壓推進，以解決在水下推進時燃燒室部分必然成為死重的問題。

19、3、體積與質(zhì)量較小，且采用電能為動力能源，適合于小型飛行器、戰(zhàn)術(shù)武器等對體積、質(zhì)量、經(jīng)濟性有很高要求的飛行器。

20、4、結(jié)構(gòu)簡單，沒有太多的機械裝置相互作用，維護與管理較為方便。

技術(shù)特征：

1.一種水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，包括

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，所述驅(qū)動裝置設(shè)置于所述介質(zhì)增壓裝置的一端，所述定子具有一流線型外殼，所述外殼通過固定件與所述殼體連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，所述定子的端部設(shè)有密封軸承，以用于所述空心軸體結(jié)構(gòu)與所述定子的端部滾動連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，任一級動子級均與所述芯軸的外表面連接，任一級靜子級均與所述殼體的內(nèi)側(cè)面固定連接；所述動子級包括沿芯軸徑向向外延伸的多個動子葉片，且各動子葉片的根部連接于所述芯軸的外表面；任一級所述動子級的多個動子葉片呈環(huán)狀分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，各所述增壓單元的介質(zhì)流動截面逐級收斂。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，所述芯軸上還設(shè)置有導(dǎo)流板和尾噴口；

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的水空兩用的泵噴推進器，其特征在于，所述芯軸上還設(shè)置有風(fēng)扇組件，所述風(fēng)扇組件設(shè)置于所述流道的入口處，以用于將介質(zhì)吸入所述流道。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水空兩用的泵噴推進器，涉及推進技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體、芯軸和驅(qū)動裝置，所述殼體呈圓筒狀，所述殼體圍繞所述芯軸設(shè)置，所述芯軸的外表面與所述殼體的內(nèi)側(cè)面之間形成介質(zhì)輸送的流道；沿所述流道設(shè)置有介質(zhì)增壓裝置，驅(qū)動裝置用于驅(qū)動芯軸旋轉(zhuǎn)。本申請拋棄原有航空發(fā)動機中的燃燒室，采用單流道軸流增壓推進，解決在水下推進時燃燒室部分必然成為死重的問題，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等方式實現(xiàn)在空中部分和水下部分中不同介質(zhì)的高效推進工作。

技術(shù)研發(fā)人員：胡五龍,左思源,吳新江,孫其健,吳衛(wèi)國,姚淑紅
受保護的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23