本發(fā)明涉及跨介質(zhì)飛行器或航行器，尤其涉及一種可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國新型無人飛行器或航行器裝備層出不窮，科研工作者研制了多型潛空或空潛跨介質(zhì)飛行器或航行器。但目前跨介質(zhì)飛行器或航行器大多為于小型輕量化裝備，翼片偏小、載荷偏輕，無法攜帶大質(zhì)量載荷。

2、大載荷要求飛行器或航行器具有足夠的升力，大升力需要大翼展及高轉(zhuǎn)速，但跨介質(zhì)飛行器或航行器往往需要經(jīng)歷空中飛行、水下航行兩種介質(zhì)的運(yùn)動過程，不同介質(zhì)對翼展及轉(zhuǎn)速等要求是不同的，空中飛行需要翼展較長及合理的高效率轉(zhuǎn)速，而水下航行螺旋槳翼展過長會帶來很大的翼尖速度并造成翼片空化，翼片也會受到空化侵蝕，大大降低螺旋槳效率，同時(shí)也會帶來水下航行失穩(wěn)，所以水下航行需要螺旋槳翼展小一些。

3、因而，如何使翼片具備形狀變化能力，保持空中飛行時(shí)為大翼展及水下航行為小翼展，并具備螺距調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)升力控制，對跨介質(zhì)飛行器或航行器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定飛行或航行具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明為了給無人機(jī)或無人直升機(jī)在不同介質(zhì)中運(yùn)動提供合適的升力，可根據(jù)飛行或航行介質(zhì)的不同伸縮及旋轉(zhuǎn)螺旋槳，實(shí)時(shí)改變螺旋槳形狀和螺距等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)飛行器或航行器跨介質(zhì)穩(wěn)定飛行或航行，為新型跨介質(zhì)飛行器或航行器提供技術(shù)支持，提出了一種可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，包括翼片座殼體，所述翼片座殼體內(nèi)部設(shè)置有支撐架，所述支撐架上設(shè)置有電動伸縮桿組件，所述電動伸縮桿組件左右兩端螺接有翼片組件，所述翼片組件由若干個多節(jié)翼片套裝而成，所述電動伸縮桿組件的前端與翼片組件最前端的翼片相連接，通過所述電動伸縮桿組件的驅(qū)動帶動著翼片組件的伸長與縮短。

4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

5、優(yōu)選地，所述翼片組件包括與電動伸縮桿組件螺紋連接的翼根部、與所述翼根部套接的翼中部、與所述翼中部套接的翼尖部，所述電動伸縮桿組件的前端與翼尖部前端固定連接。

6、優(yōu)選地，所述翼根部與翼片座殼體之間、翼根部與翼中部之間、翼中部與翼尖部之間均采用密封件進(jìn)行動態(tài)密封。

7、優(yōu)選地，所述電動伸縮桿組件包括固定設(shè)置于所述支撐架上的減速齒輪箱、固定設(shè)置于所述支撐架上并且與減速齒輪箱的輸入端相連接的驅(qū)動電機(jī)、設(shè)置于所述減速齒輪箱輸出軸上的驅(qū)動齒輪、與所述驅(qū)動齒輪相互嚙合的驅(qū)動齒條、與所述驅(qū)動齒條前端相連接的推桿，所述推桿與所述翼片組件最前端的翼片相連接。

8、優(yōu)選地，所述推桿套設(shè)于所述滑套組件內(nèi)，所述滑套組件由若干個所述相互套接的滑座構(gòu)成，所述滑套組件最后端的滑座固定設(shè)置于所述翼片組件上。

9、優(yōu)選地，相鄰所述滑座之間設(shè)置有自鎖器。

10、優(yōu)選地，所述支撐架上設(shè)置有2個變距電機(jī)組件，2個所述變距電機(jī)組件分別與翼片組件相連接，通過調(diào)節(jié)所述翼片組件與電動伸縮桿組件之間的連接螺距實(shí)現(xiàn)飛行或航行姿態(tài)控制。

11、優(yōu)選地，所述變距電機(jī)組件包括固定設(shè)置于所述支撐架上的直流無刷電機(jī)、設(shè)置固定設(shè)置于所述直流無刷電機(jī)的輸出軸上與翼片組件上的齒輪組、設(shè)置于所述驅(qū)動齒輪組上端的傳動件。

12、優(yōu)選地，所述支撐架上還設(shè)置有電源模塊，用于各整個機(jī)構(gòu)的各個電器零部件供電。

13、優(yōu)選地，所述翼片座殼體下端中間設(shè)置有接插件模塊，所述接插件模塊用于與無人機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接。

14、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、本發(fā)明為跨介質(zhì)飛行器或航行器提供合適升力，采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)跨介質(zhì)飛行器或航行器載荷要求進(jìn)行翼片系列化設(shè)計(jì)，空中飛行時(shí)翼片伸展為大翼展，水下航行時(shí)翼片收縮為小翼展并增大螺旋槳螺距。

16、當(dāng)跨介質(zhì)飛行器或航行器由空中入水時(shí)，根據(jù)指令電動伸縮桿收縮翼片并鎖緊，同時(shí)變距電機(jī)旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)螺旋槳螺距保持入水穩(wěn)定，入水后適當(dāng)增加螺旋槳螺距以增加水下升力；當(dāng)由水下出水時(shí)，根據(jù)指令，待翼片露出水面后電動伸縮桿解鎖并伸展翼片，行程到位后鎖緊，同時(shí)變距電機(jī)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺旋槳螺距控制出水姿態(tài)；

17、同時(shí)具有以下效果：

18、1、具備跨介質(zhì)螺旋槳翼片形狀重構(gòu)變形能力，可同時(shí)適應(yīng)空中飛行和水下航行。

19、2、具備大范圍螺距調(diào)節(jié)能力，通過變距電機(jī)改變槳葉角，從而改變螺旋槳螺距。

20、3、具備攜帶大質(zhì)量載荷能力，豐富載荷種類，大大拓展跨介質(zhì)飛行器或航行器的用途。

21、4、采用高強(qiáng)度細(xì)長收縮桿，可減少翼片厚度及阻力。

22、5、具備一定姿態(tài)控制能力，保證出入水姿態(tài)穩(wěn)定。

23、6、留有較大的內(nèi)部空間供產(chǎn)品配重或加裝儀器，大幅提高跨介質(zhì)螺旋槳的適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，包括翼片座殼體(1)，所述翼片座殼體(1)內(nèi)部設(shè)置有支撐架，其特征在于：所述支撐架上設(shè)置有電動伸縮桿組件，所述電動伸縮桿組件左右兩端螺接有翼片組件，所述翼片組件由若干個多節(jié)翼片套裝而成，所述電動伸縮桿組件的前端與翼片組件最前端的翼片相連接，通過所述電動伸縮桿組件的驅(qū)動帶動著翼片組件的伸長與縮短。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述翼片組件包括與電動伸縮桿組件螺紋連接的翼根部(4)、與所述翼根部(4)套接的翼中部(5)、與所述翼中部(5)套接的翼尖部(6)，所述電動伸縮桿組件的前端與翼尖部(6)前端固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述翼根部(4)與翼片座殼體(1)之間、翼根部(4)與翼中部(5)之間、翼中部(5)與翼尖部(6)之間均采用密封件進(jìn)行動態(tài)密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述電動伸縮桿組件包括固定設(shè)置于所述支撐架上的減速齒輪箱(7)、固定設(shè)置于所述支撐架上并且與減速齒輪箱(7)的輸入端相連接的驅(qū)動電機(jī)(8)、設(shè)置于所述減速齒輪箱(7)輸出軸上的驅(qū)動齒輪(9)、與所述驅(qū)動齒輪(9)相互嚙合的驅(qū)動齒條(10)、與所述驅(qū)動齒條(10)前端相連接的推桿(11)，所述推桿(11)與所述翼片組件最前端的翼片相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述推桿(11)套設(shè)于所述滑套組件內(nèi)，所述滑套組件由若干個所述相互套接的滑座(12)構(gòu)成，所述滑套組件最后端的滑座(12)固定設(shè)置于所述翼片組件上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：相鄰所述滑座(12)之間設(shè)置有自鎖器(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述支撐架上設(shè)置有2個變距電機(jī)組件，2個所述變距電機(jī)組件分別與翼片組件相連接，通過調(diào)節(jié)所述翼片組件與電動伸縮桿組件之間的連接螺距實(shí)現(xiàn)飛行或航行姿態(tài)控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述變距電機(jī)組件包括固定設(shè)置于所述支撐架上的直流無刷電機(jī)(14)、設(shè)置固定設(shè)置于所述直流無刷電機(jī)(14)的輸出軸上與翼片組件上的齒輪組(15)、設(shè)置于所述驅(qū)動齒輪(9)組上端的傳動件(16)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一權(quán)利要求所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述支撐架上還設(shè)置有電源模塊(17)，用于各整個機(jī)構(gòu)的各個電器零部件供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述翼片座殼體(1)下端中間設(shè)置有接插件模塊(2)，所述接插件模塊(2)用于與無人機(jī)轉(zhuǎn)軸(3)相連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可伸縮變距跨介質(zhì)螺旋槳機(jī)構(gòu)，包括翼片座殼體，所述翼片座殼體內(nèi)部設(shè)置有支撐架，所述支撐架上設(shè)置有電動伸縮桿組件，所述電動伸縮桿組件左右兩端螺接有翼片組件，所述翼片組件由若干個多節(jié)翼片套裝而成，所述電動伸縮桿組件的前端與翼片組件最前端的翼片相連接，通過所述電動伸縮桿組件的驅(qū)動帶動著翼片組件的伸長與縮短。本發(fā)明為跨介質(zhì)飛行器或航行器提供合適升力，采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)跨介質(zhì)飛行器或航行器載荷要求進(jìn)行翼片系列化設(shè)計(jì)，空中飛行時(shí)翼片伸展為大翼展，水下航行時(shí)翼片收縮為小翼展并增大螺旋槳螺距。

技術(shù)研發(fā)人員：萬小輝,顏學(xué)堅(jiān),彭順,戴文留,陳召任,彭士,羅倩,廖歡歡,楊劍,黃小燕,李鑫,胡思婕,王敏輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江南工業(yè)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9