一種四螺旋槳推進的無舵水下無人潛航器的制作方法

本實用新型屬于船舶與海洋工程裝備技術領域，具體涉及一種四螺旋槳推進的無舵水下無人潛航器。

背景技術：

目前，現有的水下無人潛航器有多種形式：一種是驅動部分采用單螺旋槳結合尾舵的方式，另一種是驅動部分采用前后同軸心雙螺旋槳反轉結合尾舵方式。前者其缺點是單螺旋槳推進，在啟動和螺旋槳轉速突變狀況下導致整機產生橫滾現象，從而給電氣控制方面增加了困難；后者缺點是前后同軸心的雙螺旋槳反轉，這種方式螺旋槳可互相抵消側向分力，避免上述橫滾現象發生，但當螺旋槳轉速過高，兩個螺旋槳之間的水會被打出空泡形成負壓區，會損失一部分驅動功率，導致續航能力下降，同時也會增加噪音致使潛航器隱蔽性下降。上述兩者均是采用螺旋槳結合尾舵控制方向及姿態，耦合性太強，加之外形結構單一，自身抗橫滾能力差，導致電氣控制方面難度提升。

技術實現要素：

本實用新型目的是提供一種四螺旋槳推進的無舵水下無人潛航器，可有效克服現有技術存在的缺點。

本實用新型是這樣實現的，如圖1、2、3、4、5所示，包括有流線型潛航器頭部、潛航器尾部、整流罩、前控制段、后控制段及載荷段，其特征是位于潛航器中部、為放置實驗設備或武裝置的載荷段2.2的左、右分別與前、后控制段2.1、2.3相連接；端部制有X型布置的穩水翼板6的潛航器頭部1與前控制段2.1連接；端部制有第一、二、三、四導流通道18.1、18.2、18.3、18.4的整流罩5與潛航器尾部3通過螺釘20連接，潛航器尾部3與后控制段2.3連接；第一、二、三、四螺旋槳4.1、4.2、4.3、4.4分別安裝在潛航器尾部3的外端，并分別通過各自的傳動軸與安裝在潛航器尾部3腔內的驅動模塊17連接；潛航器頭部1的腔內安裝有通訊模塊7、導航模塊9和深度探測模塊10，第一、第二、第三避障聲吶8.1、8.2、8.3分別安裝在潛航器頭部1的前端和下部；前控制段2.1腔內安裝有第一控制模塊11、第一能源模塊12和設有前壓載水艙13；后控制段2.3腔內安裝有第二控制模塊15、第二能源模塊14和設有后壓載水艙16，第一、二能源模塊均采用高能鋰電池供電。潛航器尾部3腔內安裝有驅動模塊17，驅動模塊17的輸出軸分別帶動安裝在潛航器尾部3外端的第一、二、三、四螺旋槳4.1、4.2、4.3、4.4轉動。

本實用新型的優點及積極效果是：①本發明中所述驅動模塊17是由四臺電機分別帶動四個螺旋槳轉動，推進潛航器前行，不設調整方向的尾舵，通過整流罩中的導流通道、結合螺旋槳的推力對驅動部分的水流進行高效整流噴射，提高了向后推力，從而實現了高效率推動和靈活轉彎動作，使其具有航速快、續航能力強、最大航程遠特點；免去了現有潛航器中的尾舵，不但消除了因復雜的尾舵控制帶來的設計困難，也避免了因尾舵故障而無法轉向避障等問題。②潛航器頭部制有X型布置的穩水翼板，配合頭部流線型外形設計，使潛航器在阻力較小、分流合理的情況下具有較強的抗橫滾能力，其浮力的調整是通過前、后壓載水艙的吸水和排水實現，在潛航器下水前其平衡也可通過前、后壓載水艙吸水量的不同進行微調，這對因氣壓變化、機體熱脹冷縮、外界不同密度水域帶來的問題均具有極其良好的適應性，無需頻繁打開機體機械調平，能在一定范圍內自動調節平衡。③本發明中間的載荷艙段為搭載其他外部實驗設備或武器裝備預留了足夠載荷空間，必要時刻將其他設備準確施放到工作地點進行作業。

附圖說明

圖1為本實用新型外形示意圖；

圖2為圖1的“爆炸”視圖；

圖3為圖1的剖視圖；

圖4為圖1的左視圖；

圖5為圖1的右視圖。

圖中：1——潛航器頭部，2.1——前控制段，2.2——載荷段，2.3——后控制段，3——潛航器尾部，4.1、4.2、4.3、4.4——第一、二、三、四螺旋槳，5——整流罩，6——穩水翼板，7——通訊模塊，8.1、8.2、8.3——第一、第二、第三避障聲吶，9——導航模塊，10——深度探測模塊，11——第一控制模塊，12——第一能源模塊，13——前壓載水艙，14——第二能源模塊，15——第二控制模塊，16——后壓載水艙，17——驅動模塊，18.1、18.2、18.3、18.4——第一、二、三、四導流通道，19.1、19.2、19.3、19.4——第一、二、三、四入水導流口，20——螺釘。

具體實施方式

如圖1、2、3、4、5所示，本實用新型包括有潛航器頭部1、潛航器尾部3、整流罩5、前控制段2.1、后控制段2.3、載荷段2.2，潛航器頭部1的前端制有穩水翼板6、安裝有第一、第二、第三避障聲吶8.1、8.2、8.3，其腔內安裝有通訊模塊7、導航模塊9和深度探測模塊10；潛航器尾部3的尾端與制有第一、二、三、四導流通道18.1、18.2、18.3、18.4的整流罩5相連接，潛航器尾部3腔內安裝的驅動模塊17，即為四臺電動機的輸出軸分別與安裝在潛航器尾部3外端的第一、二、三、四螺旋槳4.1、4.2、4.3、4.4相聯接；所述前控制段2.1腔內安裝有第一控制模塊11、第一能源模塊12和前壓載水艙13；后控制段2.3腔內安裝有第二控制模塊15、第二能源模塊14及后壓載水艙16；潛航器中段的載荷段2.2的腔內為放置實驗設備或武器裝備。當潛航器需要下水潛航時，啟動驅動模塊17，分別帶動第一、二、三、四螺旋槳4.1、4.2、4.3、4.4轉動，水從第一、二、三、四入水導流口19.1、19.2、19.3、19.4進入第一、二、三、四導流通道18.1、18.2、18.3、18.4，經過第一、二、三、四螺旋槳4.1、4.2、4.3、4.4對水流的旋壓，推動潛航器前行，通過操控四個螺旋槳的轉速，可調控潛航器上、下、左、右、前行的方向及航行速度，通過操控前、后壓載水艙的載水量，可微調控制該潛航器浮力，以應對因氣壓變化、機體熱脹冷縮、外界不同密度水域等帶來的浮力變化問題。