具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种水空跨介质发动机，该水空跨介质发动机实现了水空跨介质发动机的重复使用，提高了水空跨介质发动机在两种介质中运行的可靠性、持续性和稳定性。

本发明的另一核心是提供一种包括上述水空跨介质发动机的跨介质航行器。

请参考图1～5，一种水空跨介质发动机，包括：外壳体及控制系统，外壳体内设置气道，气道的一端为进气口，另一端为排气口，进气口设置可密封进气口且可打开进气口的第一开合装置2，排气口设置可密封排气口且可打开排气口的第二开合装置6，外壳体的内部设置气体介质推动系统，排气口的外侧设置液体介质推动系统，第一开合装置2、第二开合装置6、气体介质推动系统和液体介质推动系统均与控制系统信号连接。

需要说明的是，水空跨介质发动机内设置能源子系统，为气体介质推动系统和液体介质推动系统提供能源。能源子系统包括锂电池和太阳能电池板，在气体介质推动系统或液体介质推动系统运行时，锂电池为气体介质推动系统或液体介质推动系统供电，当安装有水空跨介质发动机的航行器浮出水面后，太阳能电池板可为锂电池充电。

本申请所提供的水空跨介质发动机整体结构采用轻量化设计，在保证结构强度的情况下可以尽可能降低重量，以降低航行器运行时的负担，减少能耗。

外壳体整体呈筒状，气道由前端向后端设置，气道的前端为进气口，后端为排气口。当跨介质发动机处于气体介质环境时，第一开合装置2和第二开合装置6处于打开状态，使气道通畅，控制系统控制气体介质推动系统工作，气流从进气口灌入气道，并由排气口喷出，以实现对跨介质发动机在气体介质中向前推动。

当执行入水任务时，气体介质推动系统停止工作，随后第一开合装置2和第二开合装置6闭合，关闭气道，控制系统控制液体介质推动系统工作，在水中推动跨介质发动机向前运动，以实现跨介质发动机由气体介质向液体介质中的转换运动。

当执行出水任务时，液体介质推动系统停止工作，随后第一开合装置2和第二开合装置6再次开启，以开启气道，控制系统控制气体介质推动系统工作，在气体介质中推动跨介质发动机向前运动，以实现跨介质发动机由液体介质向气体介质中的转换运动。

本申请所提供的水空跨介质发动机采用气体介质推动系统实现在气体介质中的推动运动，通过液体介质推动系统实现在液体介质中的推动运动，并且通过转换第一开合装置2和第二开合装置6的开合状态，以控制气道的开闭，防止水空跨介质发动机在水中运行时，液体进入气道内损坏气体介质推动系统，实现了水空跨介质发动机的重复使用，提高了水空跨介质发动机在两种介质中运行的可靠性、持续性和稳定性。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，气体介质推动系统包括风扇3及与风扇3同轴连接的第一电机4，第一电机4及风扇3均沿外壳体的轴线设置。

需要说明的是，当执行出水任务时，液体介质推动系统停止工作，第一开合装置2和第二开合装置6关闭，气道打开，第一电机4开始工作并带动风扇3旋转，以使水空跨介质发动机可以在气体介质中运行，第一电机4和风扇3沿外壳体的轴线设置可以提高风扇3的推进效率，降低实际飞行时的阻力。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，液体介质推动系统包括螺旋桨8及与螺旋桨8同轴连接的第二电机7，第二电机7及螺旋桨8均沿外壳体的轴线设置。

需要说明的是，当执行入水任务时，第二电机7开始工作并带动螺旋桨8旋转，螺旋桨8旋转可以推动水空跨介质发动机在液体介质中行进，第二电机7和螺旋桨8沿外壳体的轴线设置可以提高在液体介质中的推进效率，降低实际航行时的阻力。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，外壳体的内部中心设置第一中心壳体9，第一电机4设置于第一中心壳体9的前端，第二电机7设置于第一中心壳体9的后端，第一中心壳体9与第一电机4之间设置密封结构。

需要说明的是，气道设置于第一中心壳体9和外壳体之间，风扇3的扇叶处于气道中，第一电机4设置于第一中心壳体9中，第一壳体与第一电机4之间设置密封结构，可以保证在气到打开时，气流通畅，降低气流损失，提升水空跨介质发动机的推力并提升稳定性。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，密封结构为设置于第一中心壳体9内壁的篦齿5。

需要说明的是，篦齿5沿第一中心壳体9的内壁设置，篦齿5的数量可根据实际应用情况进行设置，篦齿5的内圈贴合于第一电机4的外壳设置，篦齿5的结构便于加工，并且密封效果强，降低了气流损失。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，气体介质推动系统的前部设置第二中心壳体10，第一开合装置2为设置于第二中心壳体10与外壳体之间的第一环形气囊，第二开合装置6为设置于第一中心壳体9与外壳体之间的第二环形气囊。

需要说明的是，第一环形气囊和第二环形气囊的内环均设置有底座，第一环形气囊通过底座与第二中心壳体10连接，第二环形气囊通过底座与第一中心壳体9连接。

第一环形气囊和第二环形气囊可充气且可放气，当需要将气道密封时，第一环形气囊和第二环形气囊充气，外周与外壳体的内壁贴合，第一环形气囊的内周贴合于第二中心壳体10，第二环形气囊的内周贴合于第一环形壳体，第一环形气囊和第二环形气囊的内部气压将气囊壁压紧于壳体壁上，与气道的内壁贴合紧密，密封性能强，且水下阻力小。此外，第一环形气囊和第二环形气囊的充气行程短，反应迅速，可提升水空跨介质发动机在两种介质中切换运行的速度。

第一环形气囊与第二中心壳体10和外壳体形成自锁结构，第二环形气囊与外壳体和第一中心壳体9形成自锁结构，在气囊变形量一定地情况下，可以承受外部水压，有效保证了气道密封的稳定性与可靠性。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，第一环形气囊内设置第一充气器、第一压力传感器及第一控制装置，第一环形气囊设置第一放气口，第一放气口设置第一截止阀；

第二环形气囊内设置第二充气器、第二压力传感器及第二控制装置，第二环形气囊设置第二放气口，第二放气口设置第二截止阀。

需要说明的是，第一压力传感器用于监测第一环形气囊内的气压值，第二压力传感器用于监测第二环形气囊内的气压值，第一充气器用于向第一环形气囊内补充气体。第一控制装置用于接收第一压力传感器传回的数据，当第一环形气囊中的气压满足要求时及时关闭第一截止阀，第二控制装置用于接收第二压力传感器传回的数据，当第二环形气囊中的气压满足要求时及时关闭第二截止阀。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，第一充气器包括第一气体发生器及第一点火器；第二充气器包括第二气体发生器及第二点火器。

需要说明的是，第一点火器与第一控制装置信号连接，第二点火器与第二控制装置信号连接，第一控制装置控制第一点火器触发第一气体发生器，第一气体发生器产生气体充满第一环形气囊；第二控制装置控制第二点火器触发第二气体发生器，第二气体发生器产生气体充满第二环形气囊。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，进气口的前端中心设置整流罩1。

需要说明的是，整流罩1的前端中心凸起，当水空跨介质发动机处于气体介质中时，用于引导气流进入气道，当水空跨介质发动机处于液体介质中时，可以降低水下阻力。

除了上述水空跨介质发动机，本发明还提供一种跨介质航行器，包括机身及设置于机身的发动机，发动机为上述任意一实施例所公开的水空跨介质发动机。该跨介质航行器的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的水空跨介质发动机和跨介质航行器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。