本實(shí)用新型涉及潛水器，尤其是一種涵道組件及安裝有該涵道組件的無人船。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，各種無人設(shè)備逐漸進(jìn)入到了人們的生活之中，并帶來了前所未有的娛樂體驗(yàn)。其中，無人船可通過遠(yuǎn)程遙控下潛至水中，通過捕魚、攝像等方式滿足人們的娛樂需求。由于水中行駛的阻力較大，現(xiàn)有的無人船一般難以實(shí)現(xiàn)在水下高速機(jī)動(dòng)，其中一條重要原因是現(xiàn)有無人船的動(dòng)力系統(tǒng)難以提供較大的推力，并且傳統(tǒng)螺旋槳的工作效率不高，導(dǎo)致水下行進(jìn)速度不快，難以滿足人們對(duì)高速度的追求。目前，也有部分無人船采用了涵道推進(jìn)器(如魚雷式結(jié)構(gòu))，使得船體的行進(jìn)速度有所提高，但其涵道一般為直圓筒狀，設(shè)置在船尾外部，相對(duì)船體形狀而言過于凸出，并且涵道與船體為可分離的結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)，涵道作為一獨(dú)立部件需要單獨(dú)組裝，因此，安裝過程十分繁瑣復(fù)雜，制造成本較高。

鑒于此提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便，并能提高螺旋槳工作效率的涵道組件。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種安裝有該涵道組件的無人船。

為了實(shí)現(xiàn)第一實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種涵道組件，設(shè)置在船體的兩側(cè)，至少包括，涵道、設(shè)置在涵道內(nèi)，并具有螺旋槳的推進(jìn)裝置，其特征在于：所述涵道位于船體內(nèi)，并包括，相互連通的前涵道和后涵道，所述前涵道的形狀與船體的外形相適應(yīng)，所述后涵道的形狀為與螺旋槳配合的圓環(huán)形。

進(jìn)一步，所述涵道由可拆卸的船體外殼構(gòu)成，通過組裝船體外殼形成所述涵道。

進(jìn)一步，所述推進(jìn)裝置還包括與螺旋槳連接的動(dòng)力裝置，所述前、后涵道為可拆卸連接；在前、后涵道之間設(shè)有安裝動(dòng)力裝置的空腔結(jié)構(gòu)，所述前涵道包括上、下兩層通道，所述上、下兩層通道之間設(shè)有引導(dǎo)水流向所述動(dòng)力裝置與涵道之間區(qū)域流動(dòng)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述后涵道的大小與螺旋槳相匹配，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)螺旋槳在后涵道中旋轉(zhuǎn)以推動(dòng)船體移動(dòng)。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的表面為流線型，且導(dǎo)流結(jié)構(gòu)沿著船頭向船尾方向逐漸由扁平狀過渡為中間厚兩側(cè)薄的形狀，以形成引導(dǎo)水流通過動(dòng)力裝置的導(dǎo)流面。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的表面還均勻分布有用于阻擋雜物進(jìn)入涵道內(nèi)的格擋筋，所述格擋筋沿著涵道的軸向設(shè)置，相鄰兩格擋筋之間留有一定的空隙以允許水流通過。

進(jìn)一步，所述船體外殼包括，中間殼體和下、上殼體，所述中間殼體的上下端分別與上殼體和下殼體連接，形成整體為扁平狀的流線型結(jié)構(gòu)，所述前涵道由中間殼體與下、上殼體共同構(gòu)成，所述后涵道由中間殼體構(gòu)成。

進(jìn)一步，所述前涵道的上、下兩層通道之間由中間殼體隔開，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)至少屬于中間殼體的一部分，且導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的外邊緣與上、下殼體的邊緣連接，所述上層通道包括由上殼體構(gòu)成的上壁和由中間殼體構(gòu)成的下壁，所述下層通道包括由下殼體構(gòu)成的下壁和由中間殼體構(gòu)成的上壁。

進(jìn)一步，所述動(dòng)力裝置包括，防水罩和電機(jī)，所述電機(jī)設(shè)置在防水罩內(nèi)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過防水罩與螺旋槳連接，以驅(qū)動(dòng)螺旋槳在所述涵道內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步，還包括，設(shè)置在所述涵道后側(cè)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的橫截面為翼形面，并平行于涵道的出水方向。

為了實(shí)現(xiàn)第二實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種無人船，配置有上述的涵道組件，所述無人船的船體中心位置還設(shè)有一垂直涵道，所述垂直涵道上下貫通船體，垂直涵道內(nèi)也設(shè)置有推進(jìn)裝置，以驅(qū)動(dòng)船體在水中上升或下降。

采用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案后，帶來以下有益效果：

本實(shí)用新型的涵道與船體外殼為一體結(jié)構(gòu)，能夠與船體的外形相結(jié)合，在船體外殼組裝后直接形成涵道，有效降低了涵道的制造成本，并且組裝方便，外形美觀，涵道與螺旋槳配合有效提高了螺旋槳的工作效率，使得船體行進(jìn)速度更快。另外，本實(shí)用新型的涵道后側(cè)還設(shè)有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可以提高船體行進(jìn)時(shí)的穩(wěn)定性，便于控制和操作。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型的無人船的整體俯視圖；

圖2：本實(shí)用新型的無人船的整體主視圖；

圖3：本實(shí)用新型的無人船的整體左視圖；

圖4：本實(shí)用新型的無人船的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖5：為圖1的A-A面剖視圖；

圖6：為圖1的B-B面剖視圖；

圖7：本實(shí)用新型的無人船的船體外殼爆炸圖；

其中：1、船體 2、前涵道 3、后涵道 4、導(dǎo)流結(jié)構(gòu) 5、空腔結(jié)構(gòu) 6、穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 7、電機(jī) 8、防水罩 9、螺旋槳 10、格擋筋 11、上殼體 12、中間殼體 13、下殼體 14、隔斷筋 15、垂直涵道 111、上層通道 112、下層通道 121、中間上殼體 122、中間下殼體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1至圖5所示，一種涵道組件，一般設(shè)置在船體1的兩側(cè)，至少包括，用于引導(dǎo)水流通過螺旋槳9的涵道，設(shè)置在涵道內(nèi)，且包含螺旋槳9的推進(jìn)裝置，所述涵道用于與螺旋槳9配合，以提高螺旋槳9的工作效率。所述涵道包括，相互連通的前涵道2和后涵道3，所述前涵道2用于匯集和引導(dǎo)水流進(jìn)入涵道內(nèi)，并且形狀與船體1的外形相適應(yīng)，以使前涵道2在外觀上不凸出于船體1的外輪廓。所述后涵道3用于控制出水方向，使螺旋槳9推動(dòng)的水流沿同一方向流出，后涵道3的形狀為與螺旋槳9外形相配的圓環(huán)形。

所述涵道由可拆卸的船體外殼構(gòu)成，涵道作為船體外殼的一部分可直接通過組裝船體外殼形成，即船體外殼上具有可組成完整涵道的結(jié)構(gòu)。所述后涵道3也可以單獨(dú)制造，以裝配至船體1上，形成完整的涵道。具體在制造時(shí)，船體外殼可以由幾部分組成，優(yōu)選為，船體外殼包括，中間殼體12和下、上殼體11、13。所述中間殼體12作為船體的骨架，其上下端分別與上殼體11和下殼體13連接，形成整體為扁平狀的流線型結(jié)構(gòu)。所述前涵道2由中間殼體12與下、上殼體11、13共同構(gòu)成，所述后涵道3由中間殼體12構(gòu)成或單獨(dú)制造，并裝配至中間殼體上。

結(jié)合圖4和圖5所示，所述推進(jìn)裝置還包括動(dòng)力裝置，優(yōu)選地，所述前、后涵道2、3為可拆卸連接；在前、后涵道2、3之間設(shè)有安裝動(dòng)力裝置的空腔結(jié)構(gòu)5，所述動(dòng)力裝置安裝在該空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述前涵道2由中間殼體12分隔為上、下兩層通道，分別為上層通道111和下層通道112，并共同與后涵道3連通。由于涵道內(nèi)設(shè)有動(dòng)力裝置，在水流通過動(dòng)力裝置外殼時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的阻力，現(xiàn)有技術(shù)中，一般會(huì)在動(dòng)力裝置的前方安裝一導(dǎo)流罩，以起到減小水流阻力的作用。本實(shí)用新型中所述上、下兩層通道之間設(shè)有引導(dǎo)水流向所述動(dòng)力裝置與涵道之間區(qū)域流動(dòng)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)4起到了與上述導(dǎo)流罩相同的作用，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4面向動(dòng)力裝置的一端，其端面形狀與動(dòng)力裝置的外形相適應(yīng)，所述后涵道3的大小與螺旋槳9相匹配，即后涵道3與螺旋槳9配合處的內(nèi)徑略大于螺旋槳的最大長(zhǎng)度，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳9在后涵道3中旋轉(zhuǎn)以推動(dòng)船體1前進(jìn)。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的表面為流線型，且導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4沿著船頭向船尾方向逐漸由扁平狀過渡為中間厚兩側(cè)薄的形狀，以形成導(dǎo)流面，減小水流通過動(dòng)力裝置時(shí)的阻力。水流進(jìn)入前涵道2后，在導(dǎo)流面的作用下，從動(dòng)力裝置的側(cè)面流過，有效減小了船體在行進(jìn)時(shí)所受的水流阻力，提高了前進(jìn)速度。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的表面還均勻分布有用于阻擋雜物進(jìn)入涵道內(nèi)的格擋筋10，所述格擋筋10沿著涵道的軸向設(shè)置，相鄰兩格擋筋10之間留有一定的空隙以允許水流通過。

如圖4所示，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4由前涵道2內(nèi)向船頭方向聚攏延伸，并逐漸與船頭兩側(cè)的表面平滑過渡并最終相融合，優(yōu)選地，所述涵道位于船體1的中后部，其中，前涵道2由船體1二分之一處起始，并向船尾方向延伸，所述后涵道3與前涵道2首尾相接，后涵道3的長(zhǎng)度與其直徑比優(yōu)選為1:1左右。

所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4至少屬于中間殼體12的一部分，且導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的外邊緣與上、下殼體11、13的邊緣連接，優(yōu)選為螺釘連接。所述上層通道111包括由上殼體11構(gòu)成的上壁和由中間殼體12構(gòu)成的下壁，所述下層通道112包括由下殼體13構(gòu)成的下壁和由中間殼體12構(gòu)成的上壁。

具體地，所述上殼體11和下殼體13為對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，分別包括，主體和兩翼，所述兩翼由主體中部向兩側(cè)延伸并彎曲形成，兩翼向?qū)Я鹘Y(jié)構(gòu)方向彎曲，并與導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的外邊緣連接，共同圍成前涵道2。

如圖7所示，所述中間殼體12包括，中間上殼體121和中間下殼體122，兩者通過對(duì)接形成中間殼體12，所述中間上殼體121和中間下殼體122各具有一半結(jié)構(gòu)的后涵道，兩者對(duì)接后組成一個(gè)完整的后涵道3，優(yōu)選的，所述后涵道3靠近船尾的一端還設(shè)有防止雜物進(jìn)入涵道內(nèi)的隔斷筋14。

所述前涵道2的前端開口面積大于后端的開口面積，所述后涵道3為沿著船頭向船尾方向內(nèi)腔逐漸收縮的圓筒形，以起到匯集水流的作用，所述涵道的長(zhǎng)度大于涵道內(nèi)橫截面的寬度。在涵道內(nèi)，由于螺旋槳9對(duì)水流的加速作用，使得水流在涵道后段的速度大于涵道前段的速度，根據(jù)伯努利原理，等高流動(dòng)時(shí)，流速大，壓力就小，因此，為平衡涵道內(nèi)的壓力，使得涵道的前段內(nèi)腔橫截面積大于后段內(nèi)腔橫截面積。

具體地，所述動(dòng)力裝置包括，防水罩8和電機(jī)7，所述電機(jī)7設(shè)置在防水罩8內(nèi)，電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸穿過防水罩8與螺旋槳9連接，以驅(qū)動(dòng)螺旋槳9在所述涵道內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述涵道組件還包括，設(shè)置在所述涵道后側(cè)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)6，所述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)6的橫截面為翼形面，并平行于涵道的出水方向，設(shè)置在船體尾部。

所述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)6位于螺旋槳9的軸線延長(zhǎng)線上，并由船尾中心水平折彎至后涵道3的外側(cè)，具體為，所述穩(wěn)定結(jié)構(gòu)6由涵道后的中間殼體12一側(cè)，L形彎折至后涵道3的外壁上。

結(jié)合圖4和圖6所示，一種無人船，配置有上述涵道組件，所述無人船的船體1中心位置還設(shè)有一垂直涵道15，所述垂直涵道15上下貫通船體1，垂直涵道15內(nèi)也設(shè)置有推進(jìn)裝置，以驅(qū)動(dòng)船體在水中上升或下降。

優(yōu)選地，所述無人船的船體1采用左右對(duì)稱設(shè)置，所述涵道組件對(duì)稱設(shè)置在船體1的兩側(cè)，其中，位于船體1左右兩側(cè)涵道內(nèi)的推進(jìn)裝置可單獨(dú)工作，當(dāng)兩推進(jìn)裝置以不同功率工作時(shí)，將使船體1兩側(cè)產(chǎn)生流速差，進(jìn)而控制船體1發(fā)生轉(zhuǎn)向，當(dāng)兩推進(jìn)裝置以相同功率工作時(shí)，將推動(dòng)船體1高速直線前進(jìn)。

本實(shí)用新型的無人船的工作過程為：將無人船放入水中后，無人船將處于懸停狀態(tài)，此時(shí)，啟動(dòng)涵道內(nèi)的電機(jī)7，使電機(jī)7帶動(dòng)螺旋槳9旋轉(zhuǎn)，在螺旋槳9的作用下，水流從涵道前端開口吸入，從涵道后端開口排出，并推動(dòng)船體1高速前進(jìn)，當(dāng)兩涵道內(nèi)的水流流速不同時(shí)，船體1將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，當(dāng)船體需要上升或下降時(shí)，啟動(dòng)垂直涵道15內(nèi)的推進(jìn)裝置，當(dāng)該推進(jìn)裝置推動(dòng)水流向下移動(dòng)時(shí)，船體1上升，當(dāng)該推進(jìn)裝置推動(dòng)水流向上移動(dòng)時(shí)，船體1下降。

以上所述為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進(jìn)，這也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。