一种同轴换向机构、运动合成机构及双向推进水下航行器

技术领域

本发明涉及水下航行器推进系统技术领域，具体涉及一种同轴换向机构、运动合成机构及双向推进水下航行器。

背景技术

喷水推进技术广泛应用于船舶推进以及水下航行器领域，而常见的回转体形水下航行器往往需要安装鳍、舵以实现方向控制或者采用多个安装于不同位置的推进器实现多自由度控制。采用鳍、舵进行航行器姿态控制的水下航行器，管装发射时往往存在尺寸受限的情况，采用多个推进器实施矢量控制的航行器，往往航速受限。目前常见的喷水推进装置，具有高效低噪的特点，但倒车功能往往受限。

本专利属于矢量推进水下航行器领域，旨在通过结构改进和设计，提供一种适用于水下航行器的同轴换向机构、运动合成机构即具有上述两种结构的水下航行器。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种同轴换向机构，可以将两个舵机的双向运动合成为一个摇杆的摆动和转动，进而驱动矢量喷口下端斜盘转动和摆动，改变矢量喷口方向。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种同轴换向机构，其包括安装板、换向驱动组件、反向运动控制组件和同向运动控制组件；

所述安装板包括板体；

所述换向驱动组件包括可转动的安装于所述板体中部的驱动轴，所述驱动轴的外侧沿其周向具有由锯齿排列形成的反向驱动齿段和同向驱动齿段，所述反向驱动齿段和所述同向驱动齿段在所述驱动轴的周向上错开设置且在所述驱动轴的轴向上错开设置；

所述反向运动控制组件包括反向从动齿轮、反向转盘和反向连杆；所述反向从动齿轮和所述反向转盘均可转动的设置于所述板体并对称设置于所述驱动轴的两侧，所述同向从动齿轮和所述反向从动齿轮同轴设置，所述同向转盘和所述反向转盘同轴设置，所述反向从动齿轮和所述反向转盘之间通过所述反向连杆连接而相互同向转动，所述反向从动齿轮靠近所述驱动轴的一侧用于与所述反向驱动齿段配合，所述反向从动齿轮和所述反向转盘彼此相背离的一侧均设置有反向致动件；

所述同向运动控制组件包括同向从动齿轮、同向转盘和同向连杆；所述同向从动齿轮和所述同向转盘均可转动的设置于所述板体并对称设置于所述驱动轴的两侧，所述同向从动齿轮和所述同向转盘之间通过所述同向连杆连接而相互逆向转动，所述同向从动齿轮靠近所述驱动轴的一侧用于与所述同向驱动齿段配合，所述同向从动齿轮和所述同向转盘彼此相背离的一侧均设置有同向致动件。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本申请提供的同轴换向机构，通过在驱动轴上设置的反向驱动齿段和同向驱动齿段，分别驱动反向从动齿轮和同向从动齿轮转动，其中，反向连杆带动反向从动齿轮和反向转盘同向转动，进而使得位于反向从动齿轮和所述反向转盘外侧的两个反向致动件反向运动；而同向连杆带动同向从动齿轮和所述同向转盘逆向转动，进而使得同向从动齿轮和所述同向转盘外侧的同向致动件同向运动；因而实现了可以将驱动轴的转动方向转化为反向致动件的反向运动或者同向致动件的同向运动，实现对向安装的致动件的方向控制。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述反向从动齿轮上具有第一铰接点，所述反向转盘上具有第二铰接点，所述反向连杆的两端分别铰接于所述第一铰接点和第二铰接点，所述第一铰接点到所述反向从动齿轮的转动中心的距离和所述第二铰接点到所述反向转盘的转动中心的距离相等，所述反向连杆与所述反向从动齿轮和所述反向转盘的转动中心的连线平行。

进一步的，所述同向从动齿轮上具有第三铰接点，所述同向转盘上具有第四铰接点，所述同向连杆的两端分别铰接于所述第三铰接点和第四铰接点，所述第三铰接点到所述同向从动齿轮的转动中心的距离和所述第四铰接点到所述同向转盘的转动中心的距离相等，所述同向连杆与所述同向从动齿轮和所述同向转盘的转动中心的连线相交。

本申请还提供了一种运动合成机构，其包括：

底座，其上部的外侧具有四个构成正四棱柱的四个侧面的安装面，所述下部的外侧对应每一所述安装面形成有竖直设置的导向套筒；

四个运动组件，每一所述运动组件包括连接件、支撑件、摇臂件、适配件和高低从动控制杆，所述连接件包括一一对应转动连接于所述安装面的连接板和连接于所述连接板上部的方位摇杆，所述方位摇杆的下侧壁形成有导向槽；所述摇臂件包括上端滑动连接于所述导向槽的俯仰运动连杆和固定于所述俯仰运动连杆下端的高低摇杆，所述支撑件设置于所述高低摇杆下方且上端与所述高低摇杆和所述俯仰运动连杆的连接处形成球面副，所述高低从动控制杆滑动插接于对应侧的所述导向套筒内，所述高低从动控制杆的上端形成有球套并与所述高低摇杆靠近所述底座的一端形成球面副，所述适配件连接于所述高低摇杆远离所述底座的一端；

两个如上所述的同轴换向机构，两个所述同轴换向机构的驱动轴同轴设置且可转动的安装于所述底座的上端，两个所述同轴换向机构的驱动轴可相对转动，两个所述安装板垂直设置以使得每一所述安装面均对应设置有一个反向致动件和一个同向致动件，所述反向致动件和所述同向致动件均与对应侧的所述方位摇杆驱动连接，用于带动所述方位摇杆摆动；

两个高低驱动组件，每一所述高低驱动组件包括舵机、曲柄和两个高低主动控制杆，所述曲柄驱动连接于所述舵机的输出轴且具有两个输出端，两个所述高低主动控制杆一一对应连接于两个所述输出端，所述高低主动控制杆远离所述输出端的一端延伸并驱动连接至相对侧的所述高低从动控制杆下端。

该运动合成机构，通过四个运动组件的设置，将两个舵机的摇摆运动转化为连接在高低摇杆端部的适配件的上下摆动，同时将同轴换向机构对向控制的致动件的运动转化为适配件的转动，进而实现适配件的方向控制。

进一步的，所述反向致动件和同向致动件均为拨叉，所述拨叉由两个沿驱动轴轴向设置的拨杆间隔形成，位于同一侧的两个拨叉并列设置，所述拨叉活动跨设于对应侧的所述方位摇杆的上端。

进一步，所述适配件包括万向节连杆和万向节滑块，所述万向节连杆的一端连接于所述高低摇杆的端部，另一端形成有半环形的驱动环，所述万向节滑块被构造成沿垂直交叉方向在球形上形成有两个环形凹槽的结构，所述驱动环滑动设置于其中一个环形凹槽内部。

本申请还提供了一种双向推进水下航行器，其包括：

沿前后方向依次分布且同轴设置的主壳体、吸水段、水流加速段和喷水控制段；

所述吸水段形成有四个连通其侧壁和尾端的吸水通道，四个所述吸水通道沿所述主壳体轴线的周向均匀分布；

所述水流加速段包括加速外壳、四个吸水机构和四个水流加速机构，所述加速外壳形成有四个前后贯通且与所述吸水通道一一对应设置的水流加速通道，每一所述水流加速通道沿前后方向依次设置有一个吸水机构和一个水流加速机构；

所述喷水控制段包括尾部端盖、如上所述的运动合成机构以及四个矢量喷水机构；每一所述矢量喷水机构包括约束架、喷口组件和控制盘，所述约束架内部形成有球形约束空间；所述喷口组件内部形成有喷水通道且所述喷水通道与所述水流加速通道一一对应连通；所述控制盘可活动设置于所述约束架且可沿所述球形约束空间的球心转动，所述控制盘中部形成有装配孔，所述喷口组件固定安装于所述控制盘；

所述运动合成机构设置于所述加速外壳后端的中部，所述支撑件的下端固定于所述加速外壳，所述适配件与所述控制盘一一对应的驱动连接，所述尾部端盖盖设于所述加速外壳的后端且具有用于所述喷口组件喷水的喷水孔。

本申请提供的双向推进水下航行器，可以通过调整吸水机构和水流加速机构对应的水流速度，改变对应喷口组件的出水流量，进而实现水平或者竖直方向上的喷口组件之间产生流量差，形成差动力矩而实现方向控制；在航行器的航行过程中，可以通过运动合成机构控制的控制盘的带动，调整喷口组件的喷水方向实现推力方向改变，进而实现方向控制；本申请还可以实现横滚控制和倒车控制组合方式多样。

进一步的，所述喷口组件包括矢量喷口、压紧帽、固定杆和回转底座，所述矢量喷口包括圆筒状的筒主体和连接于所述筒主体后端的喷口盖，所述喷口盖呈球面并与所述喷水孔侧壁呈球面副配合；所述压紧帽用于将所述回转底座连接于所述筒主体的前端，固定杆的后端连接于所述喷口盖且前端与控制盘固定连接。

进一步的，所述吸水机构包括圆筒状的吸水壳体、固定连接于所述吸水壳体前后两端的吸水端盖以及采用无轴推进方式连接于所述吸水壳体内部的吸水叶片、吸水转子线圈和吸水定子线圈。

进一步的，所述水流加速机构包括圆筒状的加速壳体、固定连接于所述加速壳体前后两端的加速端盖以及采用无轴推进方式连接于所述加速壳体内部的加速叶轮、加速转子线圈和加速定子线圈，所述加速叶轮为大体呈锥形的多导程螺杆结构。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种同轴换向机构的结构示意图；

图2为图1中驱动轴的结构示意图；

图3为图1中反向运动控制组件的结构示意图；

图4为图1中同向运动控制组件的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种运动合成机构的结构示意图；

图6为图5中运动组件的结构示意图；

图7为同轴换向机构和同轴换向机构在运动合成机构中的装配示意图；

图8为适配件的结构示意图；

图9为本发明实施例三提供的一种双向推进水下航行器的结构示意图；

图10为图9中吸水段的结构示意图；

图11为图9中水流加速段的结构示意图；

图12为图11中加速外壳的结构示意图；

图13为图11中吸水机构的结构示意图；

图14为图12中水流加速机构的结构示意图；

图15为图9中喷水控制段的结构示意图；

图16为图15中矢量喷水机构的结构示意图；

图17为图16的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90°或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

实施例一

如图1至图4所示，本实施例提供了一种同轴换向机构100，其包括安装板110、换向驱动组件120、反向运动控制组件130和同向运动控制组件140。

其中，安装板110包括板体111。

换向驱动组件120包括可转动的安装于板体111中部的驱动轴121，驱动轴121的外侧沿其周向具有由锯齿排列形成的反向驱动齿段122和同向驱动齿段123，其中，反向驱动齿段122和同向驱动齿段123在驱动轴121的周向上错开设置且在驱动轴121的轴向上错开设置。

反向运动控制组件130包括反向从动齿轮131、反向转盘132和反向连杆133；反向从动齿轮131和反向转盘132均可转动的设置于板体111并对称设置于驱动轴121的两侧。

反向从动齿轮131和反向转盘132之间通过反向连杆133连接而相互同向转动，具体的，反向从动齿轮131上具有第一铰接点1311，反向转盘132上具有第二铰接点1321，反向连杆133的两端分别铰接于第一铰接点1311和第二铰接点1321，第一铰接点1311到反向从动齿轮131的转动中心的距离和第二铰接点1321到反向转盘132的转动中心的距离相等，且反向连杆1322与反向从动齿轮133和反向转盘132的转动中心的连线平行。

其中，反向从动齿轮131靠近驱动轴121的一侧用于与反向驱动齿段122配合，反向从动齿轮131和反向转盘132彼此相背离的一侧均设置有反向致动件134。

经过上述结构的设置，当反向驱动齿段122和反向从动齿轮131配合驱动反向从动齿轮131旋转时，反向转盘132被反向连杆133带动与反向从动齿轮131同向旋转，由于反向致动件134位于反向从动齿轮131和反向转盘132彼此相背离的一侧，因此两个反向致动件134会沿着相反的方向运动，达到反向驱动的效果。

同向运动控制组件140包括同向从动齿轮141、同向转盘142和同向连杆143；同向从动齿轮141和同向转盘142均可转动的设置于板体111并对称设置于驱动轴121的两侧，同向从动齿轮141和反向从动齿轮131同轴设置，同向转盘142和反向转盘132同轴设置。

其中，同向从动齿轮141和同向转盘142之间通过同向连杆143连接而相互逆向转动，具体的，同向从动齿轮141上具有第三铰接点1411，同向转盘142上具有第四铰接点1421，同向连杆143的两端分别铰接于第三铰接点1411和第四铰接点1421，第三铰接点1411到同向从动齿轮141的转动中心的距离和第四铰接点1421到同向转盘1421的转动中心的距离相等，同向连杆143与同向从动齿轮141和同向转盘142的转动中心的连线相交。

同向从动齿轮141靠近驱动轴121的一侧用于与同向驱动齿段123配合，同向从动齿轮141和同向转盘142彼此相背离的一侧均设置有同向致动件144。

本实施例提供的同轴换向机构，通过在驱动轴121上设置的反向驱动齿段1211和同向驱动齿段1212，分别驱动反向从动齿轮131和同向从动齿轮141转动，其中，反向连杆133带动反向从动齿轮131和反向转盘132同向转动，进而使得位于反向从动齿轮131和反向转盘132外侧的两个反向致动件134反向运动；而同向连杆143带动同向从动齿轮141和同向转盘142逆向转动，进而使得同向从动齿轮141和同向转盘142外侧的同向致动件144同向运动；因而实现了可以将驱动轴121的转动方向转化为反向致动件134的反向运动或者同向致动件144的同向运动，实现对向安装的致动件的方向控制。

本实施例中，反向驱动齿段122和同向驱动齿段123在周向和轴向上均错开设置实现了同向运动控制和反向运动控制的间歇性，达到了间歇式齿轮运动控制的效果，保证两种运动控制的互不干扰，相互独立，实现了一种运动控制实施时，另一种运动控制不工作，同时采用集成的方式将两种运动控制结构集成在相同的位置，有效节省了安装空间，实现了结构的精细化和缩小化。

实施例二

基于上述具有间歇性和独立性的同轴运动控制效果的同轴换向结构100，本实施例提供了一种运动合成机构200。

如图5至图8所示，该运动合成机构200包括底座210、四个运动组件220、两个同轴换向机构100和两个高低驱动组件230。

其中，底座210作为该运动合成机构200的支承基础，其包括上部211和下部212，其上部211的外侧具有四个构成正四棱柱的四个侧面的安装面21a，下部212的外侧对应每一安装面21a形成有竖直设置的导向套筒213。

四个运动组件220按照四个安装面21a对应的形式依次安装，其中，每一个运动组件220都包括有连接件221、支撑件222、摇臂件223、适配件224和高低从动控制杆225。

具体的，连接件221包括一一对应转动连接于安装面21a的连接板2211和连接于连接板2211上部的方位摇杆2212，方位摇杆2212的下侧壁形成有导向槽221a，可以理解的是，通过连接板2211向不同方向的转动，可以实现方位摇杆2212和导向槽221a的摇摆运动。

摇臂件223包括上端滑动连接于导向槽221a的俯仰运动连杆2231和固定于俯仰运动连杆2231下端的高低摇杆2232，支撑件222设置于高低摇杆2232下方且上端与高低摇杆2232和俯仰运动连杆2231的连接处形成球面副，因此，当方位摇杆2212摆动时，可以带动高低摇杆2232以支撑件222上端为球心的转动。

高低从动控制杆225滑动插接于对应侧的导向套筒213内，高低从动控制杆225的上端形成有球套2251并与高低摇杆2232靠近底座210的一端形成球面副，因此，当高低从动控制杆225在外力作用下在导向套筒213内部升降时，球套2251就能带动高低摇杆2232做支撑件222上端为球心在竖直面上的转动。

其中，适配件224连接于高低摇杆2232远离底座210的一端，当高低摇杆2232转动时就会带动适配件224做相应的转动动作，适配件一般用于与航行器的喷口组件连接，以实现喷水方向的控制。

同轴换向机构100在该运动合成机构200的连接方式为：两个同轴换向机构100的驱动轴121同轴设置且可转动的安装于底座210的上端，两个同轴换向机构100的驱动轴121可相对转动，两个安装板垂直设置以使得每一安装面21a均对应设置有一个反向致动件134和一个同向致动件144，反向致动件134和同向致动件144均与对应侧的方位摇杆2212驱动连接，用于带动方位摇杆2212摆动。

通过两组同轴换向机构100的控制，实现量两组相对两侧的方位摇杆2212的同向摆动或反向摆动，从而实现适配件224的相应动作。

优选的，反向致动件134和同向致动件144均为拨叉，拨叉由两个沿驱动轴121轴向设置的拨杆间隔形成，位于同一侧的两个拨叉并列设置，拨叉活动跨设于对应侧的方位摇杆2212的上端。

两个高低驱动组件230在该运动合成机构200的连接方式为：每一高低驱动组件230包括舵机231、曲柄232和两个高低主动控制杆233，曲柄232驱动连接于舵机231的输出轴且具有两个输出端，两个高低主动控制杆233一一对应连接于两个输出端，高低主动控制杆233远离输出端的一端延伸并驱动连接至相对侧的高低从动控制杆225下端。

一个舵机231将转动输出通过曲柄232的两个输出端转化为对应的两个高低主动控制杆233的一升一降的运动，进而实现对应的高低从动控制杆225的一升一降，从而转化为对应的两个适配件224一降一升。

通过一个高低驱动组件230和一个同轴换向机构100可以将一对相对设置的运动组件220连接起来，形成一套控制结构系统，因而两个高低驱动组件230和两个同轴换向机构100就能实现四个运动组件220的运动控制，从而使得适配件224按照方向控制需求实现转动或者俯仰。

其中，适配件224包括万向节连杆2241和万向节滑块2242，万向节连杆2241的一端连接于高低摇杆2232的端部，另一端形成有半环形的驱动环，万向节滑块2242被构造成沿垂直交叉方向在球形上形成有两个环形凹槽的结构，驱动环滑动设置于其中一个环形凹槽内部；通过驱动环的推动，带动万向节滑块2242随驱动环的转动而转动，随驱动环的俯仰而俯仰。

简言之，该运动合成机构200，通过四个运动组件220的设置，将两个舵机231的摇摆运动转化为连接在高低摇杆2232端部的适配件224的上下摆动，同时将同轴换向机构100对向控制的致动件的运动转化为适配件224的转动，进而实现适配件224的方向控制，而适配件224一般用于与航行器的喷口组件连接，以实现喷水方向的控制。

实施例三

结合并基于上述运动合成机构200，本实施例提供了一种双向推进水下航行器300，如图9至图17所示，其包括前后方向依次分布且同轴设置的主壳体310、吸水段320、水流加速段330和喷水控制段340。

其中，吸水段320形成有四个连通其侧壁和尾端的吸水通道321，四个吸水通道321沿主壳体310轴线的周向均匀分布，优选的，吸水通道321呈前端开口大后端开口小的流线型通道结构。

水流加速段330包括加速外壳331、四个吸水机构332和四个水流加速机构333，加速外壳331形成有四个前后贯通且与吸水通道321一一对应设置的水流加速通道3311，每一水流加速通道3311沿前后方向依次设置有一个吸水机构332和一个水流加速机构333。

在本实施例中，吸水机构332包括圆筒状的吸水壳体3321、固定连接于吸水壳体3321前后两端的吸水端盖3322以及采用无轴推进方式连接于吸水壳体3321内部的吸水叶片3323、吸水转子线圈3324和吸水定子线圈3325，优选的，吸水叶片3323采用具有一定扭转的角度的叶片组成，旋转过程实现水流的一次抽吸。

水流加速机构333包括圆筒状的加速壳体3331、固定连接于加速壳体3331前后两端的加速端盖3332以及采用无轴推进方式连接于加速壳体3331内部的加速叶轮3333、加速转子线圈3334和加速定子线圈3335，加速叶轮3333为大体呈锥形的多导程螺杆结构，实现水流的二次加速，提高水流动能，保证水流喷射基础速度，其中，吸水叶片和加速叶轮3333之间安装密封垫圈，实现水流通道的密封。

吸水叶片3323和加速叶轮3333的使用，可提升航行器的适应能力，当航行器所在水域存在较多杂质时，航行器依然可以正常航行，且推进效率损失较小，更优选的，对向安装的吸水叶片3323和加速叶轮3333旋向相反，实现航行器竖直和水平方向吸水叶片3323和加速叶轮3333产生的旋转力矩相互抵消，提升航行稳定性。

本实施例中，通过对吸水叶片3323和加速叶轮3333的转动方向的控制可以实现水流方向的变化，从而实行双向推进的选择。

喷水控制段340包括尾部端盖341、如上的运动合成机构200以及四个矢量喷水机构342。

其中，每一矢量喷水机构342包括约束架343、喷口组件344和控制盘345，具体的，约束架343内部形成有球形约束空间；喷口组件344内部形成有喷水通道且喷水通道与水流加速通道3311一一对应连通；控制盘345可活动设置于约束架343且可沿球形约束空间的球心转动，控制盘345中部形成有装配孔，喷口组件344固定安装于控制盘345；尾部端盖341盖设于加速外壳331的后端且具有用于喷口组件344喷水的喷水孔3411。

运动合成机构200设置于加速外壳331后端的中部，支撑件222的下端固定于加速外壳331，适配件224与控制盘345一一对应的驱动连接，具体的，喷口组件344包括矢量喷口3441、压紧帽3442、固定杆3443和回转底座3444，矢量喷口3441包括圆筒状的筒主体3445和连接于筒主体3445后端的喷口盖3446，筒主体3445的内壁形成有导流线，实现高速水流的整流，喷口盖3446呈球面并与喷水孔3411侧壁呈球面副配合；压紧帽3442用于将回转底座3444连接于筒主体3445的前端，固定杆3443的后端连接于喷口盖3446且前端通过螺栓与控制盘345固定连接，控制盘345的侧壁具有与万向节滑块2242适配的球面副卡槽。

其中，为了保证转动稳定性，喷口盖3446球面和控制盘345外端球面处于同一球面上，共同围绕约束架343内部的球形约束空间的球心运动。

该航行器在使用过程中，其航向控制至少包括如下几个方面：

(1)控制喷水流量实现方向控制：通过调整水平面和竖直面吸水叶片3323和加速叶轮3333的转动速度，进而调整矢量喷水机构342的出水流量大小，以实现水平或者竖直方向两个喷口组件344产生流量差，形成差动力矩而实现方向控制；

(2)通过喷水方向实现方向控制：在航行器航行过程中，可以通过运动合成机构200对适配件224的控制，实现喷口组件344在约束架343内部的可控转动，进而实现喷口组件344的喷水方向改变，实现航行器的方向控制；

(3)航行器横滚控制：航行器航行过程中，由于重心和浮心不重合，当受力不平衡时会产生横滚力矩，为克服横滚力矩的影响，可以通过控制航行器水平或者竖直方向喷口组件344向相反方向喷水，从而产生反向控制力矩克服航行器横滚，实现横滚控制；

(4)倒车控制：当航行器需要倒车改变自身位置时，可以通过控制吸水叶片3323以及加速叶轮3333反向转动即可实现反向推进，从而实现航行器倒车，倒车过程中的方向控制同样有两种方式，1)倒车过程中调整矢量喷口机构的喷水指向，通过调整抽吸力的方向而产生相对于航行器的控制力矩，最终实现倒车过程中的方向控制；

2)通过调整水平、竖直方向吸水叶片3323和加速叶轮3333的转速，以形成差动力矩，进而控制航行器实现倒车过程的姿态控制。

(5)在故障情况下的返航可靠性，航行器只要有1个矢量喷口机构正常工作，即可通过上述矢量推进保证航行过程部分推进器故障时的安全航行以及返航。

综合而言，本申请提供的双向推进水下航行器，可以通过调整吸水机构332和水流加速机构333对应的水流速度，改变对应喷口组件344的出水流量，进而实现水平或者竖直方向上的喷口组件344之间产生流量差，形成差动力矩而实现方向控制；或者在航行器的航行过程中，可以通过运动合成机构200控制的控制盘345的带动，调整喷口组件344的喷水方向实现推力方向改变，进而实现方向控制；本申请还可以实现横滚控制和倒车控制，控制组合方式多样，占用空间少。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。