轴46的螺距作用，收纳后艇身I左侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42与艇身I右侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42之间存在垂直距离差H，可使艇身I左侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42位于艇身I右侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42之下。从而实现一对前鱼鳍41和一对后鱼鳍42都能收纳进狭小的艇身I内。
[0022]如图5所示，升降螺旋桨装置32包括上螺旋桨321、下螺旋桨322、上螺旋桨驱动电机323、传动箱体324和设置在传动箱体324内的数个传动齿轮，其中上螺旋桨321为升力桨，下螺旋桨322为降力桨，升力桨的迎流面向下，与水流充分接触，避免其他结构阻碍水流，从而提供更充分的升力。上螺旋桨驱动电机323垂直固定在传动箱体324内，传动箱体324中部通过横杆325固定在月池31中部；上螺旋桨驱动电机轴通过联轴器326与上螺旋桨轴327下端垂直相连，上螺旋桨轴327下部与主动齿轮320固定连接，上螺旋桨轴327上端与上螺旋桨321固定连接，位于上螺旋桨驱动电机323右侧的传动轴329两端分别通过轴承3210垂直支撑在传动箱体325内，被动齿轮330固定在传动轴329上端，主动齿轮320与被动齿轮330啮合；固定在传动轴329下端的下传动齿轮340通过中间齿轮350与固定在下螺旋桨轴328下端的下螺旋桨驱动齿轮360啮合。这样的同轴反向传动路线使得上螺旋桨321和下螺旋桨322转向相反。当上螺旋桨321正转时，下螺旋桨322反转，升降螺旋桨装置32提供升力。相同原理，当下螺旋桨322正转，上螺旋桨321反转时，升降螺旋桨装置32提供降力。
[0023]如图8所示，艇身I两侧的前鱼鳍储舱122舱口外和后鱼鳍储舱123舱口外分别设有水密盖板17，所述水密盖板17上侧通过水密盖板轴18与艇身I铰接，水密盖板轴18上套有扭簧19，扭簧19使得水密盖板17保持压紧在艇身I上，只有当前鱼鳍41或后鱼鳍42展开时，水密盖板17才会被顶开，前鱼鳍41或后鱼鳍42才能完成展开；当前鱼鳍41或后鱼鳍42收纳进艇身I内时，扭簧19使得水密盖板17回复原来位置，保证艇身I的水密性及良好的水动力性能。
[0024]本发明的工作过程如下:
接通电源，开启系统，所有操作指令均由遥控器发出，以下按三种工作模式分别说明: 飞行模式
(I)同时正向启动四个收放气缸44，四个收放气缸44的活塞杆外伸，一对前鱼鳍41和一对后鱼鳍42绕各自的光轴45和螺纹轴46转动，从对应的前鱼鳍储舱122内或后鱼鳍储舱123内推开水密盖板17展开至同一高度的水平状态。
[0025](2)开启四个直升桨43，本发明从水面上上升进入空中飞行状态，执行飞行任务。
[0026](3)本发明完成飞行任务后平稳降落于水面上，艇身I缓慢浸入水中平稳漂浮在水面直至吃水线，或使用艇身支撑架6落在地面；月池31中的升降螺旋桨装置32完全浸没水中。反向启动四个收放气缸44，四个收放气缸44的活塞杆缩回，一对前鱼鳍41和一对后鱼鳍42绕各自的光轴45和螺纹轴46转动收纳进对应的前鱼鳍储舱122内或后鱼鳍储舱123内，其中，艇身I左侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42分别位于艇身I右侧的前鱼鳍41和后鱼鳍42之下。
[0027]水面航行模式
(I)启动尾部螺旋桨21，本发明在水面上航行。需要转向时，启动侧推螺旋桨51进行转向。
[0028]水下潜航模式
(I)开启升降螺旋桨装置32正转模式，上水舱121进水，艇身I开始下沉。上水舱121继续大量进水，艇身I开始快速下沉。艇身I到达指定水深，升降螺旋桨装置32停止工作，艇身I悬浮于水中。实现本发明的潜水功能。
[0029](2)启动尾部螺旋桨21，本发明在水下航行。需要转向时，启动侧推螺旋桨51进行转向。
[0030](3)开启升降螺旋桨装置32反转模式，艇身I上浮，上水舱121开始从两个月池31中流出，上水舱121内水位开始下降，艇身I开始上浮，待艇身I上浮至吃水线，升降螺旋桨装置32停止工作，艇身I漂浮于水面，实现本发明的上浮功能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种三栖无人艇，包括仿鱼形的艇身以及从艇身内延伸到艇尾外的水中推进装置，所述水中推进装置包括尾部螺旋桨及导流罩，艇身前下部的侧推螺旋桨与通槽构成用于艇身水下转向的侧推装置，艇身下部纵向两侧斜置了两对艇身支撑架；其特征是，还包括水下升沉装置和空中飞行装置，艇身纵向上下通过中隔板隔成艇身纵向上部和艇身纵向下部，上水舱以及分别与上水舱两端相邻的前鱼鳍收纳舱和后鱼鳍收纳舱设置在艇身纵向上部内，水下升沉装置以及分别位于艇身两端及中部且与水下升沉装置相邻的数个水密设备舱设置在艇身纵向下部内；所述水下升沉装置包括两个前后并排且横贯艇身并与艇内上部水舱相通的月池，所述月池中设有升降螺旋桨装置；所述空中飞行装置包括分别位于艇身两侧的一对前鱼鳍和一对后鱼鳍，所述一对前鱼鳍和一对后鱼鳍中分别设有用于空中飞行的直升桨，所述一对前鱼鳍前端和一对后鱼鳍前端分别与艇身纵向前后部两侧铰接，一对前鱼鳍和一对后鱼鳍分别通过收放气缸展开飞行或收纳进艇身内对应的前鱼鳍储舱内和后鱼鳍储舱内。
2.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述月池下端与艇身下通孔相连，升降螺旋桨装置中部通过横杆固定在月池中部，位于升降螺旋桨装置上侧的艇身上通孔与艇身下通孔位置对应。
3.如权利要求2所述的三栖无人艇，其特征是，所述艇身上通孔和艇身上通孔分别设有多排斜置的导流板。
4.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述升降螺旋桨装置包括上螺旋桨、下螺旋桨、上螺旋桨驱动电机、传动箱体和设置在传动箱体内的数个传动齿轮，上螺旋桨驱动电机垂直固定在传动箱体内，传动箱体中部通过横杆固定在月池中部；上螺旋桨驱动电机轴通过联轴器与上螺旋桨轴下端垂直相连，上螺旋桨轴下部与主动齿轮固定连接，上螺旋桨轴上端与上螺旋桨固定连接，位于上螺旋桨驱动电机一侧传动轴两端分别通过轴承垂直支撑在传动箱体内，被动齿轮固定在传动轴上端，主动齿轮与被动齿轮啮合；固定在传动轴下端的下传动齿轮通过中间齿轮与固定在下螺旋桨轴上端的下螺旋桨驱动齿轮啮合，下螺旋桨固定在下螺旋桨轴下端。
5.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述直升桨固定在直升桨电机轴上，直升桨电机通过支撑杆垂直固定在中央通槽中。
6.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，分别设置在前鱼鳍储舱或后鱼鳍储舱内的收放气缸一端与中隔板铰接，收放气缸另一端与对应的前鱼鳍下端或后鱼鳍下端铰接。
7.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，艇身一侧的前鱼鳍和后鱼鳍分别通过光轴与艇身铰接，艇身另一侧的前鱼鳍和后鱼鳍分别通过螺纹轴与艇身铰接。
8.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述艇身两侧的前鱼鳍储舱舱口外和后鱼鳍储舱舱口外分别设有水密盖板，所述水密盖板上侧通过水密盖板轴与艇身铰接，所述水密盖板轴上套有扭簧。
9.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述艇身前端端头还设有透明舱，所述透明舱内装有摄像设备。
10.如权利要求1所述的三栖无人艇，其特征是，所述水密设备舱内装有电池、电动机和无线信号接收设备。
【专利摘要】本发明公开了一种三栖无人艇，包括艇身、水中推进装置、水下升沉装置和空中飞行装置，水中推进装置和侧推装置分别设置在艇身尾部和前下部；中隔板将艇身纵向隔成艇身纵向上部和艇身纵向下部，上水舱、前鱼鳍收纳舱和后鱼鳍收纳舱设置在艇身纵向上部内，水下升沉装置以及数个水密设备舱设置在艇身纵向下部内。水下升沉装置包括两个前后并排的月池，月池中设有升降螺旋桨装置。空中飞行装置包括分别位于艇身两侧的一对前鱼鳍和一对后鱼鳍，鱼鳍中分别设有用于空中飞行的直升桨，一对前鱼鳍端和一对后鱼鳍分别通过收放气缸展开飞行或收纳进艇身内。本发明能快速进行水下、水面、空中三栖状态转换，在民用及军事领域可得到广泛应用。
【IPC分类】B60F5-02
【公开号】CN104859391
【申请号】CN201410789141
【发明人】谷家扬, 黄祥宏
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月19日