潛艇的制作方法

本實用新型涉及，尤其是涉及一種潛艇。

背景技術：

潛艇最早可追溯到15－16世紀的列昂納多·達芬奇。據說他曾構思“可以水下航行的船”，但這種能力向來被視為“邪惡的”，所以他沒有畫出設計圖。16世紀，真實意義的潛艇出現。1578年，英國數學家威廉·伯恩著書《實用新型與設計》描述潛艇。1620年，首艘有文字紀載的“可以潛水的船只”由荷蘭裔英國人克尼利厄斯·雅布斯縱·戴博爾建成，主要即依據前者的設計，推進力由人力操作的櫓產生。但有人認為那只是“縛在水面船只下方的一個鈴鐺狀東西”，根本不能算潛艇，它有兩種改良型于1620年和1624年在泰晤士河上進行了實驗。

現有的潛艇在轉向時，其艇首還保持著原來的行進方向，這給轉到需要的方位帶來諸多不便。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種潛艇，以解決現有技術中存在的轉向時，艇首還保持著原來的行進方向，給轉到需要的方位帶來諸多不便的技術問題。

本實用新型提供了一種潛艇，包括艇體、擺動頭部、擺動機構和動力裝置，所述艇體具有相對應的艇首和艇尾；所述艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；所述艇尾還設置有螺旋槳；所述動力驅動裝置使所述螺旋槳旋轉以產生推力；所述擺動頭部設置于所述艇首處，且所述擺動頭部與所述艇首之間連接有第一伸縮套；所述擺動機構設置于所述艇體的內部，用于驅動所述擺動頭部擺動。

進一步地，所述擺動頭部為由三個曲面圍成的錐狀空腔結構；所述曲面向所述錐狀空腔結構的外部凸出。

進一步地，所述擺動機構包括伸縮裝置，所述伸縮裝置的伸縮桿與所述擺動頭部通過球頭關節連接；所述伸縮裝置的缸體與所述艇體鉸接。

進一步地，所述球頭關節設置于相鄰兩個所述曲面的連接處。

進一步地，相鄰兩個所述曲面的連接處設置有兩個所述伸縮裝置。

進一步地，還包括過渡部，所述過渡部設置于所述第一伸縮套和所述艇首之間；所述過渡部與所述艇首之間還設置有第二伸縮套；

所述擺動機構包括第一動力機構和第二動力機構；

所述過渡部與所述艇首鉸接，所述第一動力機構用于使所述過渡部繞所述過渡部與所述艇首的鉸接軸做旋轉運動；

所述擺動頭部與所述過渡部鉸接，所述第二動力機構用于使所述擺動頭部繞所述擺動頭部與所述過渡部的鉸接軸做旋轉運動；

所述過渡部做旋轉運動的旋轉軸線與所述擺動頭部做旋轉運動的旋轉軸線傾斜設置。

進一步地，所述過渡部做旋轉運動的旋轉軸線與所述擺動頭部做旋轉運動的旋轉軸線之間的夾角為90°；

所述第一動力機構用于改變所述過渡部的俯仰角；

所述第二動力機構用于改變所述擺動頭部的方位角。

進一步地，所述第一動力機構包括第一伸縮裝置，所述第一伸縮裝置的伸縮桿與所述過渡部鉸接，所述第一伸縮裝置的缸體與所述艇體鉸接；

所述第二動力機構包括第二伸縮裝置，所述第二伸縮裝置的伸縮桿與所述擺動頭部鉸接，所述第二伸縮裝置的缸體與所述過渡部鉸接。

進一步地，所述第一伸縮裝置為液壓缸或氣缸；所述第二伸縮裝置為液壓缸或氣缸。

本實用新型還提供了一種潛艇，包括艇體、擺動頭部、擺動機構和動力裝置，所述艇體具有相對應的艇首和艇尾；所述艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；所述艇尾還設置有螺旋槳；所述動力驅動裝置使所述螺旋槳旋轉以產生推力；所述擺動頭部設置于所述艇首處，且所述擺動頭部與所述艇首之間連接有第一伸縮套；所述擺動機構設置于所述艇體的內部，用于驅動所述擺動頭部擺動；所述艇體的內部安裝有GPS定位裝置。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

本實用新型提供的潛艇，包括艇體、擺動頭部、擺動機構和動力裝置，艇體具有相對應的艇首和艇尾；艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；艇尾還設置有螺旋槳；動力驅動裝置使螺旋槳旋轉以產生推力；擺動頭部設置于艇首處，且擺動頭部與艇首之間連接有第一伸縮套；擺動機構設置于艇體的內部，用于驅動擺動頭部擺動。在轉向過程中，擺動機構驅動位于艇首的擺動頭部向設定的方向擺動，從而可以為艇體的轉向起到引導方向的作用，這樣更有利于潛艇整體較快速的轉向；通過第一伸縮套可以起到艇首與擺動頭問好的連接作用及防水作用；綜上，本實用新型提供的潛艇解決了現有技術中，轉向時艇首還保持著原來的行進方向，給轉向到位帶來諸多不便的技術問題，能夠通過以擺動頭部和擺動機構以輔助潛艇的轉向。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例一提供的潛艇的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一擺動頭部的立體圖；

圖3為本實用新型實施例一擺動頭部的主視圖；

圖4為沿圖3中A-A線的剖視圖；

圖5為本實用新型實施例二提供的潛艇的主視圖；

圖6為本實用新型實施例二提供的潛艇的俯視圖；

圖7為沿圖5中B-B線的局部剖視圖；

圖8為沿圖6中C-C線的局部剖視圖；

圖9為本實用新型實施例二中提供的第一伸縮套的剖視圖。

圖中：100-艇體；101-擺動頭部；102-艇首；103-艇尾；104-垂直尾舵；105-水平尾舵；106-螺旋槳；107-曲面；108-伸縮裝置；109-第一伸縮套；110-第二伸縮套；111-過渡部；112-第一伸縮裝置；113-第三伸縮裝置；114-第二伸縮裝置；115-第四伸縮裝置；116-外層；117-內層。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。需要說明的是，本實用新型實施例描述的潛艇可以用于商用、民用或軍用；該潛艇還可以做成小型潛艇，可容納1-10人。另外，該潛艇還可以制成能夠潛水的電動玩具。還需要說明的是本實用新型實施例描述的潛艇中的垂直尾舵104、水平尾舵105、螺旋槳106、動力驅動裝置及其艇尾103的轉向結構未做改進，因此，如下的實施例中所涉及的垂直尾舵104、水平尾舵105、螺旋槳106、動力驅動裝置及其艇尾103的轉向結構的描述，僅是用于更充分地描述本實用新型的技術方案以及更清楚的體現本實用新型的特點，而非對于本實用新型進行限定。

實施例一

參見圖1至圖4所示，本實用新型實施例一提供了一種潛艇，包括艇體100、擺動頭部101、擺動機構和動力裝置，艇體100具有相對應的艇首102和艇尾103；艇尾103具有垂直尾舵104和水平尾舵105；艇尾103還設置有螺旋槳106；動力驅動裝置使螺旋槳106旋轉以產生推力；擺動頭部101設置于艇首102處，且擺動頭部101與艇首102之間連接有第一伸縮套109；擺動機構設置于艇體100的內部，用于驅動擺動頭部101擺動，也就是說，擺動機構能夠使擺動頭部101擺向設定的方向，使如在改變擺動頭部101的俯仰角和/或方位角。

具體而言，動力驅動裝置為電動機。第一伸縮套109的兩端分別與擺動頭部101和艇首102密封連接。第一伸縮套109的材質為塑料或金屬，也就是說，當第一伸縮套109的材質為金屬時，第一伸縮套109為金屬波紋管。第一伸縮套109能夠在伸縮及彎向空間的任意方向。

該實施例提供的潛艇，在轉向過程中，擺動機構驅動位于艇首102的擺動頭部101向設定的方向擺動，從而可以為艇體100的轉向起到引導方向的作用，這樣更有利于潛艇整體較快速的轉向；通過第一伸縮套109可以起到艇首102與擺動頭問好的連接作用及防水作用；綜上，本實用新型提供的潛艇解決了現有技術中，轉向時艇首102還保持著原來的行進方向，給轉向到位帶來諸多不便的技術問題。由于現有潛艇都是通過艇尾103的轉向機構來實現轉向，因此轉向較慢，而在艇尾103的轉向機構實現轉向的過程中，通過擺動頭部101的擺動，以實現輔助轉向，大大提高了轉向的速度，為潛艇的轉向帶來了便捷。

該實施例中，擺動頭部101為由三個曲面107圍成的錐狀空腔結構；曲面107向錐狀空腔結構的外部凸出。通過由曲面107圍成的錐狀空腕結構有利于在轉向時，對水的排開；特別是在擺動頭部101向下擺動時，其更容易將水排開，以實現下潛；并且設置在錐狀空腔結構，還有利于潛艇的前進。

具體而言，擺動頭部101包括三個板，三個板圍成具有空腔的三棱錐結構，三個板的外表面為向外凸出的曲面107；三個板分別為第一板、第二板和第三板，第一板位于第二板和第三板的上方，且第二板和第三板的連接處形成的棱位于其中第一板的正下方。

該實施例中，擺動機構包括伸縮裝置108，伸縮裝置108的伸縮桿與擺動頭部101通過球頭關節連接；伸縮裝置108的缸體與艇體100鉸接。通過伸縮裝置108的伸縮桿的伸縮實現擺動頭部101的擺動，以實現輔助潛艇的轉向。通過球頭關節可以有利于輔助擺動頭部101的任意角度旋轉擺動。需要說明的是，該實施例中，球頭關節還可以采用關節軸承來代替。

該實施例中，球頭關節設置于相鄰兩個曲面107的連接處。

該實施例中，相鄰兩個曲面107的連接處設置有兩個伸縮裝置108。

具體而言，每個伸縮裝置108對應于一個球頭關節；擺動頭部101通過6個伸縮裝置108來實現擺動；伸縮裝置108為液壓缸、氣缸或電動缸，由于電動缸的推桿由伺服電機帶動，因此電動缸可以實現推桿(即伸縮桿)的伸縮長度的精確控制。該實施例中，潛艇還包括計算機或MCU，伸縮裝置108與計算機或MCU電連接，通過計算機或MCU來控制伸縮裝置108的伸縮；為了精確控制伸縮裝置108的伸縮桿的伸縮長度，每個伸縮裝置108上設置有位移傳感器，用于檢測伸縮裝置108的伸縮桿的伸縮長度，這樣通過計算機或MCU便能控制每個伸縮裝置108的伸縮桿伸縮多少。

實施例二

參見圖5至圖9所示，本實用新型實施例二提供了一種潛艇，包括艇體100、擺動頭部101、擺動機構和動力裝置，艇體100具有相對應的艇首102和艇尾103；艇尾103具有垂直尾舵104和水平尾舵105；艇尾103還設置有螺旋槳106；動力驅動裝置使螺旋槳106旋轉以產生推力；擺動頭部101設置于艇首102處，且擺動頭部101與艇首102之間連接有第一伸縮套109；擺動機構設置于艇體100的內部，用于驅動擺動頭部101擺動，也就是說，擺動機構能夠使擺動頭部101擺向設定的方向，使如在改變擺動頭部101的俯仰角和/或方位角。

具體而言，動力驅動裝置為電動機。第一伸縮套109的兩端分別與擺動頭部101和艇首102密封連接。第一伸縮套109的材質為塑料或金屬，也就是說，當第一伸縮套109的材質為金屬時，第一伸縮套109為金屬波紋管。第一伸縮套109能夠在伸縮及彎向空間的任意方向。

該實施例提供的潛艇，在轉向過程中，擺動機構驅動位于艇首102的擺動頭部101向設定的方向擺動，從而可以為艇體100的轉向起到引導方向的作用，這樣更有利于潛艇整體較快速的轉向；通過第一伸縮套109可以起到艇首102與擺動頭問好的連接作用及防水作用；綜上，本實用新型提供的潛艇解決了現有技術中，轉向時艇首102還保持著原來的行進方向，給轉向到位帶來諸多不便的技術問題，通過擺動頭部101和擺動機構來輔助潛艇的轉向，改來了傳統的只有艇尾103的轉向機構來實現轉向。

該實施例中，擺動頭部101為由三個曲面107圍成的錐狀空腔結構；曲面107向錐狀空腔結構的外部凸出。通過由曲面107圍成的錐狀空腕結構有利于在轉向時，對水的排開；特別是在擺動頭部101向下擺動時，其更容易將水排開，以實現下潛；并且設置在錐狀空腔結構，還有利于潛艇的前進。

具體而言，擺動頭部101包括三個板，三個板圍成具有空腔的三棱錐結構，三個板的外表面為向外凸出的曲面107；三個板分別為第一板、第二板和第三板，第一板位于第二板和第三板的上方，且第二板和第三板的連接處形成的棱位于其中第一板的正下方；也就是說，該實施例二中的擺動頭部101的結構與實施例一中的擺動頭部101的結構相同。

該實施例中，潛艇還包括過渡部111，過渡部111設置于第一伸縮套109和艇首102之間；過渡部111與艇首102之間還設置有第二伸縮套110；擺動機構包括第一動力機構和第二動力機構；過渡部111與艇首102鉸接，第一動力機構用于使過渡部111繞過渡部111與艇首102的鉸接軸做旋轉運動；擺動頭部101與過渡部111鉸接，第二動力機構用于使擺動頭部101繞擺動頭部101與過渡部111的鉸接軸做旋轉運動；過渡部111做旋轉運動的旋轉軸線與擺動頭部101做旋轉運動的旋轉軸線傾斜設置。

具體而言，第二伸縮套110的兩端分別與過渡部111和艇首102密封連接；過渡部111位于第一伸縮套109和第二伸縮套110之間，第一伸縮套109位于過渡部111與擺動頭部101之間，第二伸縮套110位于過渡部111和艇道之間。第二伸縮套110的材質為塑料或金屬，也就是說，當第二伸縮套110的材質為金屬時，第二伸縮套110為金屬波紋管。第二伸縮套110能夠在伸縮及彎向空間的任意方向。

該實施例中，過渡部111做旋轉運動的旋轉軸線與擺動頭部101做旋轉運動的旋轉軸線之間的夾角為90°，即過渡部111做旋轉運動的旋轉軸線與擺動頭部101做旋轉運動的旋轉軸線相互垂直；第一動力機構用于改變過渡部111的俯仰角；第二動力機構用于改變擺動頭部101的方位角。

具體而言，過渡部111與艇首102鉸接，且過渡部111能夠繞過渡部111與艇首102的鉸接軸轉動，以改變過渡部111自身的俯仰角，由于擺動頭部101安裝于過渡部111上，當過渡部111的俯仰角發生變化時，擺動頭部101的俯仰角也發生變化，且變化值相同；擺動頭部101繞擺動頭部101與過渡部111的鉸接軸做旋轉運動，以改變擺動頭部101自身的方位角。只使擺動頭部101的俯仰角發生變化，改變過渡部111的俯仰角即可實現；只使擺動頭部101的方位角發生變化，使擺動頭部101繞擺動頭部101與過渡部111的鉸接軸做旋轉運動即可實現；要使擺動頭部101的俯仰角和方位角發生均發生變化時，既要使過渡部111繞過渡部111與艇首102的鉸接軸轉動，以改變過渡部111自身的俯仰角，又要使擺動頭部101繞擺動頭部101與過渡部111的鉸接軸做旋轉運動，以改變擺動頭部101的方位角即可。需要說明的是，該實施例中，還可以采用第一動力機構用于改變過渡部111的方位角，而第二動力機構用于改變擺動頭部101的俯仰角，以實現擺動頭部101的方位角和/或俯仰角發生變化。

參見圖8所示，其中，圖8中未示出第一伸縮套和第二伸縮套；該實施例中，第一動力機構包括第一伸縮裝置112，第一伸縮裝置112的伸縮桿與過渡部111鉸接，第一伸縮裝置112的缸體與艇體100鉸接；為了平穩順利實現改變過渡部111的俯仰角，第一動力機構還包括第三伸縮裝置113，第一伸縮裝置112與第三伸縮裝置113間隔設置，第一伸縮裝置112位于第三伸縮裝置113的上方，第一伸縮裝置112和第三伸縮裝置113位于同一垂直平面內；改變過渡部111的俯仰角的過程中，當第一伸縮裝置112的伸縮桿做伸展動作時，則第三伸縮裝置113的伸縮桿做縮回動作；當第一伸縮裝置112的伸縮桿做縮回動作時，則第三伸縮裝置113的伸縮桿做伸展動作。

參見圖7所示，其中，圖7中未示出第一伸縮套和第二伸縮套；該實施例中，第二動力機構包括第二伸縮裝置114，第二伸縮裝置114的伸縮桿與擺動頭部101鉸接，第二伸縮裝置114的缸體與過渡部111鉸接。為了平穩順利實現改變擺動頭部101的方位角，第二動力機構還包括第四伸縮裝置115，第二伸縮裝置114與第四伸縮裝置115間隔設置，第二伸縮裝置114和第四伸縮裝置115位于同一水平面內；改變擺動頭部101的方位角的過程中，當第二伸縮裝置114的伸縮桿做伸展動作時，則第四伸縮裝置115的伸縮桿做縮回動作；當第二伸縮裝置114的伸縮桿做縮回動作時，則第四伸縮裝置115的伸縮桿做伸展動作。

該實施例中，潛艇還包括計算機或MCU，第一伸縮裝置112、第二伸縮裝置114、第三伸縮裝置113和第四伸縮裝置115分別與計算機或MCU電連接，通過計算機或MCU來控制每個伸縮裝置108的伸縮；為了精確控制每個伸縮裝置108的伸縮桿的伸縮長度，每個伸縮裝置108上設置有位移傳感器，用于檢測伸縮裝置108的伸縮桿的伸縮長度，這樣通過計算機或MCU便能控制每個伸縮裝置108的伸縮桿伸縮多少。

該實施例中，第一伸縮裝置112為電動缸、液壓缸或氣缸；第二伸縮裝置114為電動缸、液壓缸或氣缸。第三伸縮裝置113為電動缸、液壓缸或氣缸；第四伸縮裝置115為電動缸、液壓缸或氣缸。

具體而言，第一伸縮裝置112和第三伸縮裝置113采用同樣的伸縮結構，第二伸縮裝置114和第四伸縮裝置115采用同樣的伸縮結構。該實施例中，第一伸縮裝置112、第二伸縮裝置114、第三伸縮裝置113和第四伸縮裝置115均為液壓缸。

當第一伸縮裝置112、第二伸縮裝置114、第三伸縮裝置113和第四伸縮裝置115均采用電動缸時。由于電動缸的推桿由伺服電機帶動，因此電動缸可以實現推桿(即伸縮桿)的伸縮長度的精確控制。

參見圖9所示，需要說有明的是，該實施例中第一伸縮套109和第二伸縮套110均可以采用雙層結構，該雙層結構包括外層116和內層117，內層為呈螺旋狀的金屬筋條構成，金屬筋條可以增加雙層結構的使用壽命及韌性。

實施例三

本實施例中的潛艇是在實施例一或實施例二的基礎上的改進，實施例一或實施例二中公開的技術內容不重復描述，實施例一或實施例二公開的內容也屬于本實施例公開的內容。

該實施例中，艇體100的內部安裝有GPS定位裝置，通過GPS定位裝置能夠定位潛艇的位置。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。此外，本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內并且形成不同的實施例。例如，在下面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。