潜艇的制作方法

本实用新型涉及，尤其是涉及一种潜艇。

背景技术：

潜艇最早可追溯到15－16世纪的列昂纳多·达芬奇。据说他曾构思“可以水下航行的船”，但这种能力向来被视为“邪恶的”，所以他没有画出设计图。16世纪，真实意义的潜艇出现。1578年，英国数学家威廉·伯恩著书《实用新型与设计》描述潜艇。1620年，首艘有文字纪载的“可以潜水的船只”由荷兰裔英国人克尼利厄斯·雅布斯纵·戴博尔建成，主要即依据前者的设计，推进力由人力操作的橹产生。但有人认为那只是“缚在水面船只下方的一个铃铛状东西”，根本不能算潜艇，它有两种改良型于1620年和1624年在泰晤士河上进行了实验。

现有的潜艇在转向时，其艇首还保持着原来的行进方向，这给转到需要的方位带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种潜艇，以解决现有技术中存在的转向时，艇首还保持着原来的行进方向，给转到需要的方位带来诸多不便的技术问题。

本实用新型提供了一种潜艇，包括艇体、摆动头部、摆动机构和动力装置，所述艇体具有相对应的艇首和艇尾；所述艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；所述艇尾还设置有螺旋桨；所述动力驱动装置使所述螺旋桨旋转以产生推力；所述摆动头部设置于所述艇首处，且所述摆动头部与所述艇首之间连接有第一伸缩套；所述摆动机构设置于所述艇体的内部，用于驱动所述摆动头部摆动。

进一步地，所述摆动头部为由三个曲面围成的锥状空腔结构；所述曲面向所述锥状空腔结构的外部凸出。

进一步地，所述摆动机构包括伸缩装置，所述伸缩装置的伸缩杆与所述摆动头部通过球头关节连接；所述伸缩装置的缸体与所述艇体铰接。

进一步地，所述球头关节设置于相邻两个所述曲面的连接处。

进一步地，相邻两个所述曲面的连接处设置有两个所述伸缩装置。

进一步地，还包括过渡部，所述过渡部设置于所述第一伸缩套和所述艇首之间；所述过渡部与所述艇首之间还设置有第二伸缩套；

所述摆动机构包括第一动力机构和第二动力机构；

所述过渡部与所述艇首铰接，所述第一动力机构用于使所述过渡部绕所述过渡部与所述艇首的铰接轴做旋转运动；

所述摆动头部与所述过渡部铰接，所述第二动力机构用于使所述摆动头部绕所述摆动头部与所述过渡部的铰接轴做旋转运动；

所述过渡部做旋转运动的旋转轴线与所述摆动头部做旋转运动的旋转轴线倾斜设置。

进一步地，所述过渡部做旋转运动的旋转轴线与所述摆动头部做旋转运动的旋转轴线之间的夹角为90°；

所述第一动力机构用于改变所述过渡部的俯仰角；

所述第二动力机构用于改变所述摆动头部的方位角。

进一步地，所述第一动力机构包括第一伸缩装置，所述第一伸缩装置的伸缩杆与所述过渡部铰接，所述第一伸缩装置的缸体与所述艇体铰接；

所述第二动力机构包括第二伸缩装置，所述第二伸缩装置的伸缩杆与所述摆动头部铰接，所述第二伸缩装置的缸体与所述过渡部铰接。

进一步地，所述第一伸缩装置为液压缸或气缸；所述第二伸缩装置为液压缸或气缸。

本实用新型还提供了一种潜艇，包括艇体、摆动头部、摆动机构和动力装置，所述艇体具有相对应的艇首和艇尾；所述艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；所述艇尾还设置有螺旋桨；所述动力驱动装置使所述螺旋桨旋转以产生推力；所述摆动头部设置于所述艇首处，且所述摆动头部与所述艇首之间连接有第一伸缩套；所述摆动机构设置于所述艇体的内部，用于驱动所述摆动头部摆动；所述艇体的内部安装有GPS定位装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的潜艇，包括艇体、摆动头部、摆动机构和动力装置，艇体具有相对应的艇首和艇尾；艇尾具有垂直尾舵和水平尾舵；艇尾还设置有螺旋桨；动力驱动装置使螺旋桨旋转以产生推力；摆动头部设置于艇首处，且摆动头部与艇首之间连接有第一伸缩套；摆动机构设置于艇体的内部，用于驱动摆动头部摆动。在转向过程中，摆动机构驱动位于艇首的摆动头部向设定的方向摆动，从而可以为艇体的转向起到引导方向的作用，这样更有利于潜艇整体较快速的转向；通过第一伸缩套可以起到艇首与摆动头问好的连接作用及防水作用；综上，本实用新型提供的潜艇解决了现有技术中，转向时艇首还保持着原来的行进方向，给转向到位带来诸多不便的技术问题，能够通过以摆动头部和摆动机构以辅助潜艇的转向。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有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本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为本实用新型实施例一提供的潜艇的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一摆动头部的立体图；

图3为本实用新型实施例一摆动头部的主视图；

图4为沿图3中A-A线的剖视图；

图5为本实用新型实施例二提供的潜艇的主视图；

图6为本实用新型实施例二提供的潜艇的俯视图；

图7为沿图5中B-B线的局部剖视图；

图8为沿图6中C-C线的局部剖视图；

图9为本实用新型实施例二中提供的第一伸缩套的剖视图。

图中：100-艇体；101-摆动头部；102-艇首；103-艇尾；104-垂直尾舵；105-水平尾舵；106-螺旋桨；107-曲面；108-伸缩装置；109-第一伸缩套；110-第二伸缩套；111-过渡部；112-第一伸缩装置；113-第三伸缩装置；114-第二伸缩装置；115-第四伸缩装置；116-外层；117-内层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本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，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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本实用新型中的具体含义。需要说明的是，本实用新型实施例描述的潜艇可以用于商用、民用或军用；该潜艇还可以做成小型潜艇，可容纳1-10人。另外，该潜艇还可以制成能够潜水的电动玩具。还需要说明的是本实用新型实施例描述的潜艇中的垂直尾舵104、水平尾舵105、螺旋桨106、动力驱动装置及其艇尾103的转向结构未做改进，因此，如下的实施例中所涉及的垂直尾舵104、水平尾舵105、螺旋桨106、动力驱动装置及其艇尾103的转向结构的描述，仅是用于更充分地描述本实用新型的技术方案以及更清楚的体现本实用新型的特点，而非对于本实用新型进行限定。

实施例一

参见图1至图4所示，本实用新型实施例一提供了一种潜艇，包括艇体100、摆动头部101、摆动机构和动力装置，艇体100具有相对应的艇首102和艇尾103；艇尾103具有垂直尾舵104和水平尾舵105；艇尾103还设置有螺旋桨106；动力驱动装置使螺旋桨106旋转以产生推力；摆动头部101设置于艇首102处，且摆动头部101与艇首102之间连接有第一伸缩套109；摆动机构设置于艇体100的内部，用于驱动摆动头部101摆动，也就是说，摆动机构能够使摆动头部101摆向设定的方向，使如在改变摆动头部101的俯仰角和/或方位角。

具体而言，动力驱动装置为电动机。第一伸缩套109的两端分别与摆动头部101和艇首102密封连接。第一伸缩套109的材质为塑料或金属，也就是说，当第一伸缩套109的材质为金属时，第一伸缩套109为金属波纹管。第一伸缩套109能够在伸缩及弯向空间的任意方向。

该实施例提供的潜艇，在转向过程中，摆动机构驱动位于艇首102的摆动头部101向设定的方向摆动，从而可以为艇体100的转向起到引导方向的作用，这样更有利于潜艇整体较快速的转向；通过第一伸缩套109可以起到艇首102与摆动头问好的连接作用及防水作用；综上，本实用新型提供的潜艇解决了现有技术中，转向时艇首102还保持着原来的行进方向，给转向到位带来诸多不便的技术问题。由于现有潜艇都是通过艇尾103的转向机构来实现转向，因此转向较慢，而在艇尾103的转向机构实现转向的过程中，通过摆动头部101的摆动，以实现辅助转向，大大提高了转向的速度，为潜艇的转向带来了便捷。

该实施例中，摆动头部101为由三个曲面107围成的锥状空腔结构；曲面107向锥状空腔结构的外部凸出。通过由曲面107围成的锥状空腕结构有利于在转向时，对水的排开；特别是在摆动头部101向下摆动时，其更容易将水排开，以实现下潜；并且设置在锥状空腔结构，还有利于潜艇的前进。

具体而言，摆动头部101包括三个板，三个板围成具有空腔的三棱锥结构，三个板的外表面为向外凸出的曲面107；三个板分别为第一板、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连接处形成的棱位于其中第一板的正下方。

该实施例中，摆动机构包括伸缩装置108，伸缩装置108的伸缩杆与摆动头部101通过球头关节连接；伸缩装置108的缸体与艇体100铰接。通过伸缩装置108的伸缩杆的伸缩实现摆动头部101的摆动，以实现辅助潜艇的转向。通过球头关节可以有利于辅助摆动头部101的任意角度旋转摆动。需要说明的是，该实施例中，球头关节还可以采用关节轴承来代替。

该实施例中，球头关节设置于相邻两个曲面107的连接处。

该实施例中，相邻两个曲面107的连接处设置有两个伸缩装置108。

具体而言，每个伸缩装置108对应于一个球头关节；摆动头部101通过6个伸缩装置108来实现摆动；伸缩装置108为液压缸、气缸或电动缸，由于电动缸的推杆由伺服电机带动，因此电动缸可以实现推杆(即伸缩杆)的伸缩长度的精确控制。该实施例中，潜艇还包括计算机或MCU，伸缩装置108与计算机或MCU电连接，通过计算机或MCU来控制伸缩装置108的伸缩；为了精确控制伸缩装置108的伸缩杆的伸缩长度，每个伸缩装置108上设置有位移传感器，用于检测伸缩装置108的伸缩杆的伸缩长度，这样通过计算机或MCU便能控制每个伸缩装置108的伸缩杆伸缩多少。

实施例二

参见图5至图9所示，本实用新型实施例二提供了一种潜艇，包括艇体100、摆动头部101、摆动机构和动力装置，艇体100具有相对应的艇首102和艇尾103；艇尾103具有垂直尾舵104和水平尾舵105；艇尾103还设置有螺旋桨106；动力驱动装置使螺旋桨106旋转以产生推力；摆动头部101设置于艇首102处，且摆动头部101与艇首102之间连接有第一伸缩套109；摆动机构设置于艇体100的内部，用于驱动摆动头部101摆动，也就是说，摆动机构能够使摆动头部101摆向设定的方向，使如在改变摆动头部101的俯仰角和/或方位角。

具体而言，动力驱动装置为电动机。第一伸缩套109的两端分别与摆动头部101和艇首102密封连接。第一伸缩套109的材质为塑料或金属，也就是说，当第一伸缩套109的材质为金属时，第一伸缩套109为金属波纹管。第一伸缩套109能够在伸缩及弯向空间的任意方向。

该实施例提供的潜艇，在转向过程中，摆动机构驱动位于艇首102的摆动头部101向设定的方向摆动，从而可以为艇体100的转向起到引导方向的作用，这样更有利于潜艇整体较快速的转向；通过第一伸缩套109可以起到艇首102与摆动头问好的连接作用及防水作用；综上，本实用新型提供的潜艇解决了现有技术中，转向时艇首102还保持着原来的行进方向，给转向到位带来诸多不便的技术问题，通过摆动头部101和摆动机构来辅助潜艇的转向，改来了传统的只有艇尾103的转向机构来实现转向。

该实施例中，摆动头部101为由三个曲面107围成的锥状空腔结构；曲面107向锥状空腔结构的外部凸出。通过由曲面107围成的锥状空腕结构有利于在转向时，对水的排开；特别是在摆动头部101向下摆动时，其更容易将水排开，以实现下潜；并且设置在锥状空腔结构，还有利于潜艇的前进。

具体而言，摆动头部101包括三个板，三个板围成具有空腔的三棱锥结构，三个板的外表面为向外凸出的曲面107；三个板分别为第一板、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连接处形成的棱位于其中第一板的正下方；也就是说，该实施例二中的摆动头部101的结构与实施例一中的摆动头部101的结构相同。

该实施例中，潜艇还包括过渡部111，过渡部111设置于第一伸缩套109和艇首102之间；过渡部111与艇首102之间还设置有第二伸缩套110；摆动机构包括第一动力机构和第二动力机构；过渡部111与艇首102铰接，第一动力机构用于使过渡部111绕过渡部111与艇首102的铰接轴做旋转运动；摆动头部101与过渡部111铰接，第二动力机构用于使摆动头部101绕摆动头部101与过渡部111的铰接轴做旋转运动；过渡部111做旋转运动的旋转轴线与摆动头部101做旋转运动的旋转轴线倾斜设置。

具体而言，第二伸缩套110的两端分别与过渡部111和艇首102密封连接；过渡部111位于第一伸缩套109和第二伸缩套110之间，第一伸缩套109位于过渡部111与摆动头部101之间，第二伸缩套110位于过渡部111和艇道之间。第二伸缩套110的材质为塑料或金属，也就是说，当第二伸缩套110的材质为金属时，第二伸缩套110为金属波纹管。第二伸缩套110能够在伸缩及弯向空间的任意方向。

该实施例中，过渡部111做旋转运动的旋转轴线与摆动头部101做旋转运动的旋转轴线之间的夹角为90°，即过渡部111做旋转运动的旋转轴线与摆动头部101做旋转运动的旋转轴线相互垂直；第一动力机构用于改变过渡部111的俯仰角；第二动力机构用于改变摆动头部101的方位角。

具体而言，过渡部111与艇首102铰接，且过渡部111能够绕过渡部111与艇首102的铰接轴转动，以改变过渡部111自身的俯仰角，由于摆动头部101安装于过渡部111上，当过渡部111的俯仰角发生变化时，摆动头部101的俯仰角也发生变化，且变化值相同；摆动头部101绕摆动头部101与过渡部111的铰接轴做旋转运动，以改变摆动头部101自身的方位角。只使摆动头部101的俯仰角发生变化，改变过渡部111的俯仰角即可实现；只使摆动头部101的方位角发生变化，使摆动头部101绕摆动头部101与过渡部111的铰接轴做旋转运动即可实现；要使摆动头部101的俯仰角和方位角发生均发生变化时，既要使过渡部111绕过渡部111与艇首102的铰接轴转动，以改变过渡部111自身的俯仰角，又要使摆动头部101绕摆动头部101与过渡部111的铰接轴做旋转运动，以改变摆动头部101的方位角即可。需要说明的是，该实施例中，还可以采用第一动力机构用于改变过渡部111的方位角，而第二动力机构用于改变摆动头部101的俯仰角，以实现摆动头部101的方位角和/或俯仰角发生变化。

参见图8所示，其中，图8中未示出第一伸缩套和第二伸缩套；该实施例中，第一动力机构包括第一伸缩装置112，第一伸缩装置112的伸缩杆与过渡部111铰接，第一伸缩装置112的缸体与艇体100铰接；为了平稳顺利实现改变过渡部111的俯仰角，第一动力机构还包括第三伸缩装置113，第一伸缩装置112与第三伸缩装置113间隔设置，第一伸缩装置112位于第三伸缩装置113的上方，第一伸缩装置112和第三伸缩装置113位于同一垂直平面内；改变过渡部111的俯仰角的过程中，当第一伸缩装置112的伸缩杆做伸展动作时，则第三伸缩装置113的伸缩杆做缩回动作；当第一伸缩装置112的伸缩杆做缩回动作时，则第三伸缩装置113的伸缩杆做伸展动作。

参见图7所示，其中，图7中未示出第一伸缩套和第二伸缩套；该实施例中，第二动力机构包括第二伸缩装置114，第二伸缩装置114的伸缩杆与摆动头部101铰接，第二伸缩装置114的缸体与过渡部111铰接。为了平稳顺利实现改变摆动头部101的方位角，第二动力机构还包括第四伸缩装置115，第二伸缩装置114与第四伸缩装置115间隔设置，第二伸缩装置114和第四伸缩装置115位于同一水平面内；改变摆动头部101的方位角的过程中，当第二伸缩装置114的伸缩杆做伸展动作时，则第四伸缩装置115的伸缩杆做缩回动作；当第二伸缩装置114的伸缩杆做缩回动作时，则第四伸缩装置115的伸缩杆做伸展动作。

该实施例中，潜艇还包括计算机或MCU，第一伸缩装置112、第二伸缩装置114、第三伸缩装置113和第四伸缩装置115分别与计算机或MCU电连接，通过计算机或MCU来控制每个伸缩装置108的伸缩；为了精确控制每个伸缩装置108的伸缩杆的伸缩长度，每个伸缩装置108上设置有位移传感器，用于检测伸缩装置108的伸缩杆的伸缩长度，这样通过计算机或MCU便能控制每个伸缩装置108的伸缩杆伸缩多少。

该实施例中，第一伸缩装置112为电动缸、液压缸或气缸；第二伸缩装置114为电动缸、液压缸或气缸。第三伸缩装置113为电动缸、液压缸或气缸；第四伸缩装置115为电动缸、液压缸或气缸。

具体而言，第一伸缩装置112和第三伸缩装置113采用同样的伸缩结构，第二伸缩装置114和第四伸缩装置115采用同样的伸缩结构。该实施例中，第一伸缩装置112、第二伸缩装置114、第三伸缩装置113和第四伸缩装置115均为液压缸。

当第一伸缩装置112、第二伸缩装置114、第三伸缩装置113和第四伸缩装置115均采用电动缸时。由于电动缸的推杆由伺服电机带动，因此电动缸可以实现推杆(即伸缩杆)的伸缩长度的精确控制。

参见图9所示，需要说有明的是，该实施例中第一伸缩套109和第二伸缩套110均可以采用双层结构，该双层结构包括外层116和内层117，内层为呈螺旋状的金属筋条构成，金属筋条可以增加双层结构的使用寿命及韧性。

实施例三

本实施例中的潜艇是在实施例一或实施例二的基础上的改进，实施例一或实施例二中公开的技术内容不重复描述，实施例一或实施例二公开的内容也属于本实施例公开的内容。

该实施例中，艇体100的内部安装有GPS定位装置，通过GPS定位装置能够定位潜艇的位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本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本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本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。