轮泵复合式两栖驱动方法

摘要

将360°回旋喷管和二维矢量推进特性引入到喷水推进装置,通过对现有两栖机器人的运动特性、两栖环境适应性的综合分析,将中空的驱动轮与轴流叶片进行复合,设计了一种轮泵复合式的两栖矢量喷水驱动装置.根据动量定理与流道压力能损耗理论,求解了两栖喷水驱动装置的二维推力与电机转速的预估值.基于能量守恒和粘滞阻力原理建立了驱动电机转矩的预估模型.对两栖推进装置进行CFD仿真,得到了推进器内部流道的压力、速度等流动特性.最后制作了轮泵复合式推进器,测试了推进器的推力性能,得到了特征尺寸为50 mm×100 mm×90 mm的推进器转速为2800 r/min时推力大小为6.5 N,与仿真结果对比误差小于8％,验证了该构型在水下推进的有效性和二维矢量推力特性.