两栖作业明轮推进装置结构设计

　　这款明轮推进结构的设计初衷，是为浅滩、滩涂、水陆交界区域的作业载具提供可靠的行进方案，这类区域常规轮胎容易陷进淤泥，普通螺旋桨又容易被水底杂物缠绕、或是因为水深太浅打空，明轮结构刚好能适配这类半水半陆的复杂工况，不管是滩涂运维的小型作业平台，还是近岸浅水的巡检载具，都能通过这套结构获得稳定的行进能力。从结构布局来看，整套装置采用双轮对称布置，轮体主体采用辐条式承载结构，每根辐条末端都加装了带镂空的拨水板，拨水板的倾斜角度经过反复校核，在陆地行进时，拨水板边缘可以像防滑齿一样嵌入松软的泥面、砂石地面，提供足够的抓地力，避免轮体打滑空转；进入涉水区域后，拨水板随着轮体转动切入水中，板面的镂空设计可以减少轮体出水时带起的水流阻力，同时保证拨水阶段有足够的迎水面积，把轮体的扭矩高效转化为向前的推力。

　　支撑轮体的横向承载梁采用箱型截面设计，两根平行布置的横梁既承担轮体转动的径向载荷，也作为载具底盘的安装基座，安装点位的孔位按照通用小型作业平台的底盘间距预留，不需要额外改装转接件就能直接固定在常规的小型载具车架上，轮体的转动轴线距离承载梁安装面的高度经过测算，既保证陆地行进时轮体有足够的越障高度，能跨过滩涂上常见的石块、土埂，也能保证涉水时轮体的吃水深度维持在轮径的三分之一到二分之一区间，避免吃水过深导致转动阻力陡增，或是吃水太浅拨水不足推力不够。

　　传动部分的接口设计在轮体中心位置，采用标准的平键连接结构，可以适配常规的低速大扭矩液压马达或是直流减速电机，不需要定制特殊的传动连接件，轮体内部的辐条采用等强度设计，靠近轮毂的位置截面更厚，往拨水板方向逐渐收窄，在保证整体结构强度能承受满载行进时的冲击载荷的前提下，尽可能降低轮体自身的转动惯量，减少驱动端的动力损耗。拨水板的表面做了导流棱设计，拨水时水流会顺着棱边导向轮体后侧，减少水流向轮体两侧散逸带来的推力损失，同时拨水板和辐条之间采用可拆卸的螺栓连接，在滩涂作业如果遇到硬物撞击导致单块拨水板变形损坏，不需要更换整个轮体，只需要拆开连接螺栓更换对应拨水板就能快速恢复作业，大幅降低野外作业的维护成本。

　　整套结构的安装边界也做了充分的适配考量，轮体转动时的最大外廓尺寸不会超出承载梁的宽度范围，载具转向时不会和底盘的其他结构件发生运动干涉，轮体下方的最小离地间隙按照滩涂作业的常见障碍高度设计，能顺利通过不超过轮径四分之一的凸起障碍，在硬质路面短距离转场时，拨水板的接触端面做了圆弧过渡，不会因为棱角应力集中过快磨损，也不会在铺装路面留下明显的压痕。实际工况测试中，这套结构在淤泥深度不超过20厘米的滩涂区域行进时，抓地力表现比同直径的普通越野轮胎高40%左右，在水深不超过轮体半径的浅水区域，推进效率比同功率的小型螺旋桨高25%，而且不会被浅水区域的水草、漂浮杂物缠绕，非常适合近岸养殖巡检、滩涂环境监测、小型两栖作业平台的行进系统使用。设计过程中也充分考虑了不同工况的适配性，如果是用于水流速度较快的河道作业，可以适当加宽拨水板的宽度提升拨水面积，如果是用于陆地占比更高的工况，可以更换表面带防滑齿的硬质拨水板提升陆地抓地力，整体结构的模块化程度很高，大部分零部件都能和通用的机械标准件适配，不需要开模定制特殊零件，加工制造的门槛很低，普通的机加工车间就能完成整套结构的生产装配。