[實用新型]人力推進仿生水翼航行器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620078074.8
• 申請日: 2006-09-29
• 公開（公告）號: CN200971166Y
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 王志東;張曉慶;張振山
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63H1/37
• 分類號: B63H1/37;B63H16/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水翼航行器，特別涉及一種人力推進水翼航行器，屬于水翼船技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

http://www.trampofoil.com/公開了由瑞典設計和制造的一種人力驅(qū)動的水翼艇，主要用于水上娛樂和水上交通，也可作為娛樂性質(zhì)的比賽器具。該水翼艇主要由前、后水翼，中間支架，方向舵構(gòu)成。前水翼尺寸較小，主要用來控制方向；后水翼尺寸較大，利用水翼的升沉運動來產(chǎn)生推力，為水翼艇提供動浮力和推力。

該水翼艇的工作方式可分為兩個階段：啟動階段和中間航行階段。啟動時需要人為的給水翼艇一個向前的初速度；當水翼艇啟動后即進入了中間航行階段，此時需要人站在中間支架上的不斷跳動，來激勵前后兩個水翼做周期性的升沉運動，利用水翼產(chǎn)生的升力的一個向前的分力來推動水翼艇前進。

但是，該水翼艇的啟動十分困難，需要操縱者具備很強的技巧。在靜止狀態(tài)下，純升沉水翼是不會產(chǎn)生任何推力的。所以必須人為給水翼艇一個初速度，然后再配合前、后水平水翼的升沉運動才能產(chǎn)生推力，推動水翼艇前進。由于水翼艇的前、后水翼做的是純升沉運動，并沒有縱搖運動，這使得其效率與升沉縱搖水翼相比偏低，推力也偏小。而且水翼艇的動力完全來自人在其上的跳動，對于操縱者的體力要求過高，顯然不能持久。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于解決水翼艇不能自啟動，效率不高以及人力的大量消耗等缺陷。

本實用新型通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種人力推進仿生水翼航行器，包括航行器艙體、后垂直支柱、前垂直支柱；后水翼、前水翼；兩個前垂直支柱和兩個后垂直支柱的上端分別與航行器艙體的前后底部連接，其下端分別用于連接前水翼和后水翼；所述航行器艙體中有激勵水艙，所述前水翼和后水翼各有水翼彈性阻尼回轉(zhuǎn)復位裝置。

本實用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。

所述激勵水艙為縱剖面為U形的密封水艙，U形的垂直部分分別為兩個容積較大的前水艙、后水艙，底部為連接前后水槽的連通水槽。

每個垂直支柱中至少有兩根垂直金屬桿，將航行器的艙底與后垂直支柱或前垂直支柱下方的軸承座固定連接起來，前、后垂直支柱內(nèi)有珩條和肋板組成的支柱骨架，所述金屬框架的外表面用金屬薄板包覆，所述后垂直支柱或前垂直支柱的橫截面為流線型。

所述后水翼或前水翼各由三塊水翼板縱向首尾相接組成，其中一塊水翼板位于兩垂直支柱中間，另兩塊水翼板各位于垂直支柱外側(cè)，每塊水翼板的心部是由珩條和肋板組成的水翼骨架，外表覆蓋金屬薄板，其翼型為流線型。

所述水翼彈性阻尼回轉(zhuǎn)復位裝置包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)和復位機構(gòu)；所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、軸承座、銅套；所述轉(zhuǎn)軸沿水翼板的縱向，順序穿過三塊水翼板，所述轉(zhuǎn)軸與每塊水翼板均為固定連接；該轉(zhuǎn)軸穿過分別固定在后垂直支柱或前垂直支柱下的軸承座中的銅套內(nèi)孔，所述轉(zhuǎn)軸與所述銅套內(nèi)孔為間隙配合。

所述后水翼或前水翼的回轉(zhuǎn)角度為±20～30度。

所述水翼復位機構(gòu)包括扭桿彈簧、金屬圓板、上限位擋塊，下限位擋塊；扭桿彈簧套在水翼板與垂直支柱連接處的轉(zhuǎn)軸上，所述扭桿彈簧的一根扭桿靠在軸承座上固定的上限位擋塊上，另一根扭桿靠在固定在水翼板端面的金屬圓板的下限位擋塊上。

與瑞典的人力驅(qū)動的水翼艇相比，本實用新型的人力仿生推進航行器模仿魚類尾鰭擺動推進模式，將水翼的升沉縱搖運動作為航行器的推進動力，當航行器啟動時，站在甲板上的操縱者只需輕搖一下航行器，給激勵水艙內(nèi)液體一個初始擾動，然后操縱者通過不斷將自身的重心位置順著航行器前后移動，保持激勵水艙的周期性激勵，操縱者不須劇烈跳動，只要隨著液艙的晃動周期不斷搖晃，就能實現(xiàn)航行器的縱搖運動以帶動水翼進行升沉和縱搖運動，從而推動航行器前進。本實用新型航行器的前后兩部水翼都是通過彈性阻尼連接在垂直支柱上的，運動時前后水翼可以隨外力自主變換自身的攻角，可以獲得更大的推力和更高的推進效率。

本實用新型的優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是U形激勵水艙的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是水翼板縱截面的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是垂直支柱縱截面的局部C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是水翼彈性阻尼回轉(zhuǎn)復位裝置的D處局部放大示意圖。

圖6是水翼復位機構(gòu)E-E剖視放大的扭桿彈簧的安裝示意圖。

具體實施方式