侧推潜航器的制作方法

本实用新型涉及潜水技术领域，尤其是涉及一种侧推潜航器。

背景技术：

传统的潜水器(潜艇)通常在潜艇尾部设置驱动叶轮，通常采用电动机驱动叶轮旋转，从而产生向潜艇后方流动的水流，进而反向推进潜艇行进。传统的潜水器(潜艇)通常存在以下技术问题：

1.叶轮将水由前向后引导，但叶轮前方被潜水器遮挡，由此导致叶轮进水侧水量供应不足，推进力度降低，机械效率较低。

2.叶轮旋转时受转动惯量影响，叶轮对潜水器产生了与叶轮旋转方向相反的作用力，易造成潜水器旋转；

3.潜艇需要通过侧翼和尾翼进行转向，灵活性较差。

技术实现要素：

实用新型的目的在于提供一种侧推潜航器，以缓解现有技术中潜水器机械效率低的技术问题。

第一方面，实用新型提供的侧推潜航器，包括：艇身、第一推进器和第二推进器，所述第一推进器连接在所述艇身的一侧，所述第二推进器连接在所述艇身背离所述第一推进器的一侧。

结合第一方面，实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一推进器和所述第二推进器均采用无轴泵喷推进器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一推进器的叶轮旋向与所述第二推进器的叶轮旋向相反。

结合第一方面，实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一推进器和所述第二推进器沿水平方向分别连接在所述艇身的两侧。

结合第一方面，实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述艇身内设空腔，所述空腔内活动连接惯量组件，所述惯量组件用于驱动所述艇身自尾部至头部产生向上或向下倾斜的趋势。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述惯量组件包括：配重件和驱动装置，所述配重件转动连接在所述艇身内，所述配重件的转轴轴线水平，且垂直于所述艇身的延伸方向，所述驱动装置与所述配重件传动连接。

结合第一方面，实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述艇身采用流线型，且所述艇身的尾部连接尾翼。

第二方面提供了一种潜航方法，该潜航方法包括以下步骤：控制第一推进器和第二推进器以相同的推进力度朝艇身的尾部方向排水，以使侧推潜航器前进；控制第一推进器和第二推进器产生推进力差，以使侧推潜航器转向。

结合第二方面，实用新型提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该潜航方法包括：控制第一推进器和第二推进器均朝艇身的头部方向排水，以使侧推潜航器制动或倒退。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，实用新型提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，该潜航方法包括：在侧推潜航器前进或倒退过程中，控制惯量组件动作，以使侧推潜航器下潜或上浮。

实用新型实施例带来了以下有益效果：采用第一推进器连接在艇身的一侧，第二推进器连接在艇身背离第一推进器的一侧的方式，通过第一推进器和第二推进器驱动艇身运行，可以避免艇身遮挡在第一推进器和第二推进器的进水侧，进而使穿过第一推进器和第二推进器水流顺畅，提高了动力性能和机械效率；此外，通过第一推进器和第二推进器差速驱动可以使艇身运行更灵活。

为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实用新型实施例提供的侧推潜航器的剖视图；

图2为实用新型实施例提供的侧推潜航器的主视图；

图3为实用新型实施例提供的侧推潜航器的右视图；

图4为实用新型实施例提供的侧推潜航器的第一推进器的示意图。

图标：1-艇身；2-第一推进器；21-定子；22-转子；3-第二推进器；4-惯量组件；5-尾翼；51-第一板件；52-第二板件；53-第三板件；54-第四板件。

具体实施方式

下面将结合附图对实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，实用新型实施例提供的侧推潜航器，包括：艇身1、第一推进器2和第二推进器3，第一推进器2连接在艇身1的一侧，第二推进器3连接在艇身1背离第一推进器2的一侧。

具体地，第一推进器2和第二推进器3分别设有流体通道，当第一推进器2和第二推进器3启动时，水流沿流体通道向靠近艇身1尾部方向流动，进而推进艇身1前进。第一推进器2和第二推进器3分别位于艇身1的两侧，并且，流体通道的截面和艇身1无重叠，避免了艇身1遮挡第一推进器2和第二推进器3的流体通道，从而可以避免第一推进器2的进水侧和第二推进器3的进水侧供水不足，缓解水流驱动过程中产生大量气泡的问题，可以确保足量的水经第一推进器2或第二推进器3驱动加速流动，进而高效利用机械能驱动艇身1行进。

需要说明的是，当第一推进器2和第二推进器3等速驱动时，艇身1可沿直线方向行进；当第一推进器2和第二推进器3差速驱动时，艇身1可以实现灵活运行。此外，第一推进器2和第二推进器3均设置多个，多个第一推进器2并排设置在艇身1的一侧，多个第二推进器3并排设置在艇身1背离第一推进器2的一侧，从而防止单个第一推进器2或第二推进器3出现故障影响运行，并且能够增强动力性能。

在实用新型实施例中，第一推进器2和第二推进器3均采用无轴泵喷推进器。采用无轴泵喷推进器有利于增大流经第一推进器2和第二推进器3的水流量，解决了电动机或转轴遮挡在第一推进器2和第二推进器3的轴心处影响动力性能的技术问题。

如图4所示，第一推进器2和第二推进器3均包括：定子21和转子22，转子22转动连接于定子21；定子21为线圈，转子22为磁铁，且转子22磁铁内圈设有多个沿周向间隔设置的叶片；或者，定子21为磁铁，转子22为线圈，线圈内圈设有多个沿周向间隔设置的叶片。由于无轴泵喷推进器的结构及原理对于潜艇设计人员而言已是现有技术，故在此不再赘述。

进一步的，第一推进器2的叶轮旋向与第二推进器3的叶轮旋向相反。例如，第一推进器2采用左旋叶轮，则第二推进器3应采用右旋叶轮；或者，第一推进器2采用右旋叶轮，则第二推进器3应采用左旋叶轮。当第一推进器2和第二推进器3均驱动水流朝靠近艇身1的尾部方向流动时，第一推进器2的叶轮与第二推进器3的叶轮旋转方向相反。

如图1所示，当第一推进器2的叶轮绕第一推进器2的轴线顺时针旋转时，第二推进器3的叶轮则绕第二推进器3的轴线逆时针旋转，此时，艇身1受第一推进器2的作用，具有沿逆时针方向旋转的趋势；艇身1受第二推进器3的作用，具有沿顺时针方向旋转的趋势，由此第一推进器2和第二推进器3对艇身1的作用力能够相互抵消，从而可以避免艇身1绕平行于艇身1延伸方向的轴线旋转，有利于保证侧推潜航器平稳运行。

此外，当第一推进器2和第二推进器3均驱动水流朝靠近艇身1的尾部方向流动，且通过第一推进器2的水流速度大于通过第二推进器3的水流速度时，艇身1能够以背离第一推进器2一侧的竖直轴线为中心进行转向；当第一推进器2驱动水流朝靠近艇身1的尾部方向流动，且第二推进器3均驱动水流朝靠近艇身1头部的方向流动时，艇身1的转向半径能够趋近为0，从而实现灵活转向。

进一步的，第一推进器2和第二推进器3沿水平方向分别连接在艇身1的两侧。若第一推进器2连接在艇身1上方，第二推进器3沿连接在艇身1下方，那么第一推进器2和第二推进器3差速驱动则能够驱动艇身1上浮或下潜，但是由于第二推进器3位于艇身1的下方，当侧推潜航器靠岸至浅滩区域时第二推进器3将与泥沙相接处，由此易导致第二推进器3损坏。为此，将第一推进器2和第二推进器3沿水平方向分别连接在艇身1的两侧，从而通过第一推进器2和第二推进器3差速推进便可实现艇身1转向。

需要说明的是，当第一推进器2和第二推进器3的旋转方向相反，且旋转加速度大小相等时，第一推进器2和第二推进器3对艇身1的作用力相互抵消，从而使艇身1保持平稳状态；当第一推进器2和第二推进器3的旋转方向相反，且旋转加速度大小不等时，第一推进器2和第二推进器3对艇身1的作用力的合力将使艇身1产生自连接第一推进器2的一侧至连接第二推进器3的一侧向上或向下倾斜趋势，在侧推潜航器运行中，可以分别控制第一推进器2的叶轮和第二推进器3的叶轮的旋转加速度，从而达到调节艇身1姿态的目的。

如图1和图2所示，艇身1内设空腔，空腔内活动连接惯量组件4，惯量组件4用于驱动艇身1自尾部至头部产生向上或向下倾斜的趋势。

具体地，惯量组件4包括：配重件和驱动装置，配重件转动连接在艇身1内，配重件的转轴轴线水平，且垂直于艇身1的延伸方向，配重件的轴心与侧推潜航器的质心重合，驱动装置与配重件传动连接。其中，驱动装置采用电动机，或者，驱动装置采用燃料发动机和变速器，配重件可采用飞轮、凸轮或摆杆；以配重件采用飞轮，驱动装置采用电动机为例，电动机与艇身1连接，飞轮通过联轴器与电动机的驱动轴连接，当电动机驱动飞轮变速转动时，惯量组件4对艇身1产生作用力，并使艇身1自头部至尾部向上或向下倾斜，艇身1在第一推进器2和第二推进器3作用下行进过程中，受流体力作用艇身1将沿自身倾斜方向行进，从而实现上浮或下潜。

如图2所示，当飞轮绕轴线顺时针旋转时，艇身1的尾部至头部则将向下倾斜；当飞轮绕轴线逆时针旋转时，艇身1的尾部至头部则将向上倾斜。

进一步的，惯量组件4还可以采用配重块和直线驱动缸，直线驱动缸的固定端与艇身1连接，且直线驱动缸的轴线沿竖直方向延伸；直线驱动缸的活动端连接配重块，配重块的质心位于侧推潜航器质心靠近艇身1头部的一侧，或者，配重块的质心位于侧推潜航器质心靠近艇身1尾部的一侧。当直线驱动缸驱动配重块加速向上或向下移动时，惯量组件4对艇身1产生的作用力将驱动艇身1绕侧推潜航器质心旋转，进而使艇身1自尾部至头部向上或向下倾斜。此外，当直线驱动缸沿水平方向设置时，直线驱动缸用于驱动配重块向靠近或背离艇身1头部的方向移动，进而可以使侧推潜航器的质心前移或后移，可以在重力作用下实现艇身1自尾部至头部的倾斜，从而实现上浮或下潜。

进一步的，艇身1采用流线型，且艇身1的尾部连接尾翼5，尾翼5自连接艇身1的一端向背离艇身1径向轴线的方向延伸，当艇身1在水中行进时，尾翼5受水压作用，可以辅助艇身1保持相对稳定的姿态。

如图3所示，尾翼5包括第一板件51和第二板件52，第一板件51和第二板件52沿艇身1的周向间隔设置，且均沿水平方向延伸，当艇身1自尾部至头部向上或向下倾斜，并在水中行进时，第一板件51和第二板件52可以对水流起到导向作用，进而辅助艇身1实现上浮或下潜。尾翼5包括第三板件53和第四板件54，第三板件53和第四板件54沿艇身1的周向间隔设置，且均沿竖直方向延伸，当艇身1在水中行进时，第三板件53和第四板件54在水压作用下能够保持艇身1平稳。

实施例二

潜航方法包括以下步骤：控制第一推进器2和第二推进器3以相同的推进力度朝艇身1的尾部方向排水，以使侧推潜航器前进；控制第一推进器2和第二推进器3产生推进力差，以使侧推潜航器转向。

如图1所示，当第一推进器2和第二推进器3的推进力度和方向均相同时，艇身1沿直线方向行进；当第一推进器2和第二推进器3差速推进时，由于艇身1两侧产生速度差，从而使艇身1能够灵活转向；当第一推进器2驱动水流朝靠近艇身1尾部流动，第二推进器3驱动水流朝靠近艇身1头部流动，此时艇身1两侧速度方向相反，转向半径可以趋近于0。

在实用新型实施例中，该潜航方法包括：控制第一推进器2和第二推进器3朝艇身1的头部方向排水，以使侧推潜航器制动或倒退。侧推潜航器可以停泊在浅滩区域，当侧推潜航器离港时，控制第一推进器2和第二推进器3均朝艇身1的头部方向排水，从而可以实现侧推潜航器倒退航行。

进一步的，该潜航方法包括：在侧推潜航器前进或倒退过程中，控制惯量组件4动作，以使侧推潜航器下潜或上浮。惯量组件4动作时，能够对艇身1产生沿竖直方向的作用力，并绕侧推潜航器的质心产生扭矩，从而驱动艇身1自尾部至头部向上或向下倾斜。以艇身1在行进过程中为例，当艇身1自尾部至头部向上倾斜时，艇身1的底部水压增大，艇身1的顶部水压减小，从而可以实现侧推潜航器上浮。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例技术方案的范围。