一种跨水气界面运动的航行器

本发明属于航行器，涉及一种跨水气界面运动的航行器。

背景技术：

1、当前，水面平台技术在海洋监测、环境科学研究、海洋资源勘探等方面都有广泛应用。现有的水面平台主要依赖风力或太阳能进行动力推进，具备自主导航和长时间巡航的特点，可执行长时间、远距离侦察任务。

2、然而，目前的水面平台技术仍存在一系列问题。首先，由于对风力或太阳能的依赖，其在恶劣气象条件下的性能可能受到限制，可能影响其在极端环境中的可靠性和稳定性。其次，现有技术在应对突发事件和紧急任务时，由于航行形态单一，缺乏多航行模式和灵活的风动力模块变形机制，导致应变能力相对有限，需要更为灵活的设计来应对多样化的任务需求。

3、此外，现有水面平台在处理突发事件、紧急任务和应对恶劣气象条件时，缺乏足够的紧急响应机制，存在一定的风险。因此，紧迫需要一种新型水面平台技术，提高在复杂环境和多目标任务下的适应性和灵活性。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种跨水气界面运动的航行器。

2、本发明采用的技术方案是：一种跨水气界面运动的航行器，包括船舱基座、变形帆、折帆机构、折帆控制机构；所述折帆机构包括帆固定基座、第一转轴固定板、第二转轴固定板、第一滑块、滑块螺母、弧形滑槽、滑轨、连接板、第二滑块、第一连接轴、第二连接轴；所述变形帆固定在帆固定基座上；第二滑块与滑轨连接；第一连接轴配合轴承安装到连接板上，并通过第一转轴固定板和第二转轴固定板在连接板两侧固定；第一连接轴两端分别与第一滑块和帆固定基座固定连接；弧形滑槽通过滑块螺母与第一滑块连接；第二连接轴通过杠杆组件与折帆控制机构连接；折帆控制机构安装在船舱基座上。

3、优选地，所述的折帆控制机构包括折帆控制台、第一伸缩油囊；折帆控制台通过弹性伸缩杆件安装于船舱基座上；第一伸缩油囊安装在折帆控制台和船舱基座之间。

4、优选地，所述的杠杆组件包括可伸缩杠杆和支点柱；所述支点住固定在船舱基座的底部；可伸缩杠杆的中部与支点柱的顶部连接；可伸缩杠杆的两端分别通过键轴与折帆控制台、第二连接轴连接。

5、优选地，所述的变形帆包括右帆板、自锁限位板、自锁控制轴、左帆板、帆变形控制轴、变形连杆、变形帆固定部；变形帆固定部固定在帆固定基座上，右帆板和左帆板与变形帆固定部采用合页式连接；自锁控制轴的上端穿过所述变形帆固定部固定在自锁限位板上；自锁限位板通过弹性伸缩杆件与变形帆固定部的上部连接；帆变形控制轴的上端穿过所述变形帆固定部与两根变形连杆的一端铰接；两根变形连杆的另一端分别与左帆板、右帆板连接；帆变形控制轴的下端为磁铁端。

6、优选地，还包括变帆控制机构，所述变帆控制机构包括变帆控制台、第二伸缩油囊、第一正电极柱、第二正电极柱、强磁开关；变帆控制台通过弹性伸缩杆件安装于船舱基座上；第二伸缩油囊固定在变帆控制台上；第一正电极柱固定在变帆控制台的底面，第二正电极柱固定在船舱基座上，且第一正电极柱与第二正电极柱位置同轴心；强磁开关安装在变帆控制台的顶面上，用于与帆变形控制轴的磁铁端对接。

7、优选地，所述的弹性伸缩杆件包括安装柱、安装轴、弹簧；所述安装轴与安装柱滑动连接；弹簧套在安装柱上，其两端固定。

8、优选地，还包括波动推进机构，所述波动推进机构包括波动鳍、多根波动鳍条、波动推进舵机，波动鳍固定在波动鳍条上；每一根波动鳍条连接一个波动推进舵机；波动推进舵机固定在变形帆固定部上。

9、本发明的跨水气界面运动的航行器，利用折帆机构、折帆控制机构、变形帆、变帆控制机构、波动推进机构之间的相互配合，使其能够在水面和水下双重航行模式中自由切换，能够更灵活地适应不同的任务需求，包括海洋调查、资源勘探等多种应用场景。

技术特征：

1.一种跨水气界面运动的航行器，其特征在于：包括船舱基座、变形帆、折帆机构、折帆控制机构；所述折帆机构包括帆固定基座、第一转轴固定板、第二转轴固定板、第一滑块、滑块螺母、弧形滑槽、滑轨、连接板、第二滑块、第一连接轴、第二连接轴；所述变形帆固定在帆固定基座上；第二滑块与滑轨连接；第一连接轴配合轴承安装到连接板上，并通过第一转轴固定板和第二转轴固定板在连接板两侧固定；第一连接轴两端分别与第一滑块和帆固定基座固定连接；弧形滑槽通过滑块螺母与第一滑块连接；第二连接轴通过杠杆组件与折帆控制机构连接；折帆控制机构安装在船舱基座上。

2.根据权利要求1所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：所述的折帆控制机构包括折帆控制台、第一伸缩油囊；折帆控制台通过弹性伸缩杆件安装于船舱基座上；第一伸缩油囊安装在折帆控制台和船舱基座之间。

3.根据权利要求2所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：所述的杠杆组件包括可伸缩杠杆和支点柱；所述支点住固定在船舱基座的底部；可伸缩杠杆的中部与支点柱的顶部铰接；可伸缩杠杆的两端分别通过键轴与折帆控制台、第二连接轴连接。

4.根据权利要求1所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：所述的变形帆包括右帆板、自锁限位板、自锁控制轴、左帆板、帆变形控制轴、变形连杆、变形帆固定部；变形帆固定部固定在帆固定基座上，右帆板和左帆板与变形帆固定部采用合页式连接；自锁控制轴的上端穿过所述变形帆固定部固定在自锁限位板上；自锁限位板通过弹性伸缩杆件与变形帆固定部的上部连接；帆变形控制轴的上端穿过所述变形帆固定部与两根变形连杆的一端铰接；两根变形连杆的另一端分别与左帆板、右帆板连接；帆变形控制轴的下端为磁铁端。

5.根据权利要求4所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：还包括变帆控制机构，所述变帆控制机构包括变帆控制台、第二伸缩油囊、第一正电极柱、第二正电极柱、强磁开关；变帆控制台通过弹性伸缩杆件安装于船舱基座上；第二伸缩油囊固定在变帆控制台上；第一正电极柱固定在变帆控制台的底面，第二正电极柱固定在船舱基座上，且第一正电极柱与第二正电极柱位置同轴心；强磁开关安装在变帆控制台的顶面上，用于与帆变形控制轴的磁铁端对接。

6.根据权利要求2、4或5任一项所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：所述的弹性伸缩杆件包括安装柱、安装轴、弹簧；所述安装轴与安装柱滑动连接；弹簧套在安装柱上，其两端固定。

7.根据权利要求4所述的跨水气界面运动的航行器，其特征在于：还包括波动推进机构，所述波动推进机构包括波动鳍、多根波动鳍条、波动推进舵机，波动鳍固定在波动鳍条上；每一根波动鳍条连接一个波动推进舵机；波动推进舵机固定在变形帆固定部上。

技术总结本发明属于航行器技术领域，涉及一种跨水气界面运动的航行器。该航行器包括船舱基座、变形帆、折帆机构、折帆控制机构；折帆机构包括帆固定基座、第一转轴固定板、第二转轴固定板、第一滑块、弧形滑槽、滑轨、连接板、第二滑块、第一连接轴、第二连接轴；变形帆固定在帆固定基座上；第二滑块与滑轨连接；第一连接轴配合轴承安装到连接板上，并通过第一转轴固定板和第二转轴固定板在连接板两侧固定；第一连接轴两端分别与第一滑块和帆固定基座固定连接；弧形滑槽与第一滑块连接；第二连接轴通过杠杆组件与折帆控制机构连接；折帆控制机构安装在船舱基座上。本发明利用折帆机构和变形帆，能在水面和水下双重航行模式中自由切换。技术研发人员：郝宗睿,李凯林,任万龙,王越,华志励,刘刚,徐娟受保护的技术使用者：山东省科学院海洋仪器仪表研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/12