CN111670140B - 带有水翼和电动螺旋桨系统的船艇装置 - Google Patents

Abstract

公开了用于提供船艇装置的方法和系统。该船艇装置包括：板，联接至板的顶表面的节气门，联接至板的底表面的水翼，以及联接至水翼的电动螺旋桨系统。水翼包括可移动控制结构，该可移动控制结构使用机器学习机制自动操纵船艇装置。电动螺旋桨系统使用节气门产生的信息为船艇装置提供动力。船艇装置的非翼展模式下的浮力中心和船艇装置的翼展模式下的升力中心对准。

Description

带有水翼和电动螺旋桨系统的船艇装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月11日提交的美国专利申请第15/700,658号的权益，其全部内容通过引用合并于本文中。

技术领域

本申请涉及包括水翼并且使用电动螺旋桨系统提供动力的船艇装置。

背景技术

有带有水翼(或翼)的板，用于风筝、桨和帆板装备。有没有翼的电动和气动板。美国专利美国专利号7,047,901公开了一种机动水翼装置。美国专利9,278,729公开了一种重量转移控制的个人水翼船。以上确定的专利文件的公开内容通过引用并入本文。

发明概述

本文公开了用于提供包括水翼并且使用电动螺旋桨系统提供动力的船艇装置的方面、特征、元件、实施方式和实现方式。

在一个实施方式中，公开了船艇装置。该船艇装置包括板，连接至板的顶表面的节气门，连接至板的底表面的水翼，其中水翼包括可移动控制结构，该可移动控制结构利用机器学习机制自动操纵船艇装置，以及电动螺旋桨系统，其联接至水翼，其中电动螺旋桨系统使用从节气门产生的信息为船艇装置提供动力，进一步其中，使非翼展模式下的浮力中心和翼展模式下的升力中心对准。

在以下对实施方案、所附权利要求书和附图的详细描述中公开了本公开的这些和其他方面。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以最好地理解所公开的技术。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意地扩大或缩小。

图1示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的一部分的实施例。

图2示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的板的实施例的俯视图。

图3示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的实施例的侧视图。

图4示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的板的实施例的俯视图。

图5示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的板内的第一井的实施例。

图6示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的板内的第二井的实施例。

图7A示出了根据本公开的实施方式的具有可充气板的冲浪板的实施例的俯视图。

图7B示出了根据本公开的实施方式的具有可充气板的冲浪板的水翼动力系统的实施例。

图8示出了根据本公开的实施方式的具有带轮板的冲浪板的实施例。

图9示出了根据本公开的实施方式的使用节气门系统控制的冲浪板的实施例。

图10A示出了根据本公开的实施方式的在第一位置中使用操纵柄节气门控制的冲浪板的实施例。

图10B示出了根据本公开的实施方式的在第二位置中使用操纵柄节气门控制的冲浪板的实施例。

图11示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的水翼的实施例。

图12示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的水翼的实施例。

图13示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的推进舱的实施例。

图14示出了根据本公开的实施方式的优化的推进舱形状的实施例。

图15A示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的动力系统的实施例。

图15B示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的动力系统的马达系统的实施例。

图15C示出了根据本公开的实施方式的马达系统的电池系统的实施例。

图16示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的螺旋桨系统。

图17示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的操作期间使螺旋桨旋转方向与驾驶者姿势匹配的实施例。

图18示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的螺旋桨系统的折叠式螺旋桨叶片的实施例。

图19示出了根据本公开的实施方式的包括可移动的控制表面的冲浪板的水翼的实施例。

发明详述

以下描述和附图是说明性的，并且不应解释为限制性的。描述了许多具体细节以提供透彻的理解。但是，在某些情况下，为了避免使描述不清楚，没有描述众所周知的或常规的细节。在本公开中对一个实施方案或实施方案的引用不一定是对同一实施方案的引用；并且，这些引用至少指一个。

翼板(也称为翼展装置或水翼板/装置)是一种船艇装置，其包括冲浪板(也称为板)和连接至该板并在操作过程中在该板下方延伸进入水中的水翼。水翼产生升力，这导致板以更高的速度上升到水体的表面之上。本公开提供了代表船艇装置的冲浪板，该船艇装置包括水翼板(即，具有在板的表面下方联接的水翼的板)和为该船艇装置提供动力的电动螺旋桨系统(即，使用马达提供动力的螺旋桨系统)。冲浪板也可以称为电动水翼装置。冲浪板通过为气动私人船只提供安静的替代品，为非翼展艇提供更有效的无尾流替代品和/或为个人使用水翼装置娱乐的无风或低风选项，向广大观众介绍水翼运动。因此，根据本公开的方法和系统提供了一种冲浪板，该冲浪板包括板，联接至该板的水翼以及联接至水翼以向该冲浪板提供动力的电动螺旋桨系统。不使用时，可使用快速释放装置将水翼从板上拆下，以使操作者更轻松地存放或移动冲浪板。冲浪板的操作者可以使用重量转移或使用控制器的另一种机构来控制冲浪板的速度和方向。因此，该冲浪板是使用水翼并且安全，易于乘坐和易于运输的电动个人冲浪板船只。

图1示出了根据本公开的实施方式的冲浪板100的一部分的实施例。冲浪板100包括板102，联接至板102的水翼104，联接至水翼104的推进舱106，联接至推进舱106的螺旋桨108以及围绕螺旋桨108的螺旋桨护罩110。在一些实施方式中，冲浪板100包括没有螺旋桨护罩110的螺旋桨108。当板102漂浮在水体(例如，湖泊或海洋)的表面上时，水翼104浸没在水体的表面下方(即，水翼104位于水体内)。当冲浪板100达到足够或预定的速度时，由水翼104产生的升力将板102升起在水体的表面上。因此，水翼104为冲浪板100提供升力。冲浪板100可包括多种水翼组合，包括但不仅限于，水翼104，多于一个水翼以及与鸭翼联接的水翼。板102可以具有快速连接器，以促进水翼104从板102上的移除/分离。

冲浪板100的操作者(也称为驾驶者或使用者)可以站立在板102的顶表面上，并且可以使用联接到板102的控制器(未示出)来控制冲浪板100。该控制器也可以称为节气门控制器。板102可以用作漂浮装置，并且包括前部、中部和后部。可以通过操作者使用重量转移、与控制器接合(例如，操作者向右移动操纵杆或旋钮，从而沿向右方向转动冲浪板100)并使用预定路线(例如，操作者在操作冲浪板100以及冲浪板100使用GPS坐标自动跟随该路径之前输入路线)中的任何方式来控制冲浪板100的纵向和方向控件。另外，可以通过操作者使用重量转移、与控制器接合(例如，操作者单击按钮以在急转附近重新平衡并稳定冲浪板100)并使用内置于冲浪板100中(例如，包括但不限于陀螺仪的MEMS装置)中的任何一种来控制冲浪板100的稳定性。

操作者还可以以俯卧或跪姿(除了站立位置之外)设置在板102的顶表面上。当操作者坐在板102上时，或者当操作者坐在位于板102的顶表面上或联接到板102的顶表面上的椅子上时，也可以操作冲浪板100。推进舱106可以包括或容纳动力系统112，动力系统112可以接收来自控制器的指令(即，基于操作者对控制器的使用)，以为螺旋桨108供电(例如，使用动力系统112的马达)，从而用作推进系统来操作冲浪板100。动力系统112可以包括但不限于马达、马达控制器(例如，电子速度控件(ESC))、电池系统和冷却系统中的任何一个。动力系统112可以完全容纳在推进舱106内，并且在图1中展示出用于说明目的。动力系统112可以使用来自马达(例如，电动马达)的电力经由轴为螺旋桨108提供动力以产生推力，从而使冲浪板100在水体表面上获得速度。控制器可包括节气门，该节气门通过动力系统112通过调节由螺旋桨108产生的推力来控制冲浪板100的速度。

水翼104可包括多个部件，包括但不限于支柱114、后机翼116和前机翼118。在一些实施方式中，仅一个机翼(后机翼116或前机翼118或另一个机翼)联接到水翼104。在其他实施方式中，两个以上的机翼连接到水翼104。在一些实施方式中，推进舱106、动力系统112、螺旋桨108和螺旋桨护罩110也称为水翼104的部件。水翼104的多个部件中的任何一个的位置可以是能调节的，使得水翼104和板102使用可调节的距离联接。支柱114具有上端和下端，其中上端联接到板102的底表面。支柱114的上端可以在各种位置上联接到板102的底表面，包括但不限于中间部分和后面部分之间以及中间部分附近。支柱114和板102之间的联接可以是固定的互连(例如，使用螺栓)或可拆卸的连接(例如，使用具有修剪机构的防水电插座)。支柱114和板102之间的联接也可以被称为支柱附接机构。

在一些实施方案中，支柱附接机构是夹持机构，其包括两个配合的塑料零件以形成插座连接，其中两个配合的塑料零件中的一个装配到支柱114中，而两个配合的塑料零件中的另一个装配到板102中。一个塑料零件(例如板侧面零件)可以装配有O形环，这样，当两个配合的塑料零件配合在一起以形成附件时，该附件可防止水侵入。密封的弹簧加载的电连接器(例如，三个子弹头连接器)可以装入两个配合的塑料零件的专用隔室中。每个连接器的一半可以装在板侧塑料零件中，而相应的一半可以装在支柱侧塑料零件中。密封的弹簧加载的电连接器可以分别附接到板102和支柱114中的电线。当附接时，密封的弹簧加载的电连接器可以形成从板102到推进舱106的连续电线。

支柱附接机构还可以设计有铰链机构，其中用户将支柱114的顶部的一个边缘卡入板102的底部上的铰链机构中。这允许用户竖立旋转支柱114，在该位置上，可以使用锁定机制(例如，棘爪闩锁)卡入到位。为了使铰链机构能够用作支柱附接机构，电连接器的形状与子弹形的形状不同，从而它们可以装配到插座(例如铲形插座)中。

支柱114可以将板102连接到推进舱106，并且后机翼116和前机翼118都可以联接到推进舱106。后机翼116和前机翼118可以被统称为水翼机翼116-118。推进舱106可以定位在支柱114的前方，支柱114的后方，或者围绕支柱114居中。推进舱106相对于支柱114的定位将影响螺旋桨108相对于支柱114的定位，并且如果它们联接到推进舱106，则可能影响水翼机翼116-118的位置。后机翼和前机翼116-118也可以联接到水平机身，该水平机身被联接到支柱114(例如，在推进舱106上方或在支柱114的位于推进舱106下方的下端附近)，与间接地经由推进舱106相反。后机翼和前机翼116-118可以联接到推进舱106的底表面、顶表面和中间部分(在底表面和顶表面之间)中的任何一个。在一些实施方式中，后机翼和前机翼116-118联接到推进舱106的底表面；因此，水翼104包括不将后机翼和前机翼116-118与推进舱106集成在一起的结构。支柱114可通过支柱槽连接到板102，该支柱槽在板102的底表面和顶表面上在相似位置处均提供开口。支柱槽可以改变形状和尺寸，并且可以包括细的矩形线开口。支柱114可以是在上端和下端之间具有相似尺寸(例如，矩形形状)或变化尺寸(例如，锥形形状)的竖直支柱。

后机翼和前机翼116-118可以是从推进舱106的两侧延伸的水平翼。后机翼和前机翼116-118(以及联接到推进舱106的任何其他机翼)可以包括各种尺寸和设计(例如，不同的弯曲的襟翼、从边缘掉落的小翼等)，以使得能够根据操作者的经验水平和期望来定制冲浪板100。后机翼和前机翼116-118可以是水翼104的固定部件，或者后机翼和前机翼116-118可以是或可以包含由冲浪板100的操作者控制(例如，使用控制器来控制)的可移动结构。另外，水翼104的其他部件可以使用控制器来移动或重新定位。例如，支柱114或推进舱106可以以变化的角度移动到不同的位置。操作者可以基于包括但不限于经验水平和性能要求的变化条件来移动水翼104的各种部件，包括后机翼和前机翼116-118。

推进舱106是用于将推进系统(即，至少包括螺旋桨108和动力系统112的一部分的系统)集成到支柱114中以提供组合部件的水下壳体。推进系统也可以称为螺旋桨系统。可以将组合部件制造为具有碳纤维、铝或其他类似材料的连续外壳。组合部件可以提供推进舱106和支柱114的壳体，从而减少零件，组装工作量和制造成本，同时增加结构完整性。推进舱106也可以与支柱114分离，以使两个零件(即，推进舱106和支柱114)更容易制造(例如，在分开的工厂中并且快速组装或拆卸以便维修)。后机翼和前机翼118-118可以通过包括但不限于可移动螺栓的多种机构固定到推进舱106。推进舱106可以容纳动力系统112的马达和其他部件(例如，马达控制器、电池等)，并且还可以充当后机翼和前机翼116-118之间的间隔物。

在一些实施方式中，推进舱106可以在水翼104的水平部分(例如，机身)上方被集成到支柱114中；因此，动力系统112的马达和其他部件被安置在推进舱106的其他位置(即，动力系统112未容纳在推进舱106内)。在另一个实施方式中，动力系统112的部分，包括马达和齿轮箱(如果使用齿轮箱)以及可选地马达控制器(例如，ESC)，被容纳在推进舱106中，而一个或多个电池系统被安置在其他地方(例如，在板102中)。在其他实施方式中，推进舱106是可附接到支柱114以及从支柱114拆除的独立部件(即，推进舱106和支柱114不是一个连续的组合部件)，以允许携带推进舱106到充电位置/站以更换存储在推进舱106内的动力系统112的电池或对存储在推进舱106内的动力系统112的电池进行充电，而不必也将支柱114和/或整个冲浪板100携带到充电位置/站。

板102可以是比其宽长的轻质低阻力平台(即，板102的长度大于板102的宽度)。板102可以由浮力材料制成(例如，聚氨酯或聚苯乙烯泡沫或类似类型的泡沫，其上覆盖有玻璃纤维布层或碳布层或类似类型的布层以及聚酯树脂或环氧树脂或类似类型的泡沫树脂层)，设计用于在使用冲浪板100时为操作者提供站立的地方。在一些实施方式中，板102包括与水翼104和操作者的独特特征(例如，专业水平、身高、体重等)一起工作的设计形状。例如，板102可以包括大的，浮力大的初学者形状，并且不包括滑行模式，或者板102可以包括小的，在固定时浮力不足以使操作者站立在板102上的高级形状，并且确实包括滑行模式。

在一些实施方式中，板102包括设计形状(或被成形)，使得在位移(或非翼展)模式、翼展模式以及在适用的情况下在滑行模式下，板102的阻力与速度曲线是互补的，从而在冲浪板100的起飞期间(即，当操作者开始操作冲浪板100时)和着陆期间(即，当操作者正在结束冲浪板100的操作时)实现模式之间的平稳过渡。板102可以包括使板102知道(或可以确定)板102当前处于或将要通过哪种模式(例如，非翼展模式、翼展模式、滑行模式等)以提供各种模式之间的平滑过渡的机制。冲浪板100是翼展装置，因此当速度改变时，操作者可能会意外地在模式之间转换，从而使具有初学者经验的操作者在模式之间花费大量时间。因此，平滑的过渡使冲浪板100更容易操作，并且当冲浪板100在各种模式之间过渡时，允许操作者减速或加速而不会下降。

当板102与水体的表面接触以获得浮力时(例如，当操作者即将起飞时)，冲浪板100处于非翼展(或排水)模式。当板102在水体的表面上方并且没有从水中获得浮力时(例如，当操作者正在操作冲浪板100时)，冲浪板100处于翼展模式。当冲浪板100部分地由板102产生的升力支撑时，板102以一定速度在水体表面上滑动，并且在达到使冲浪板100处于翼展模式的另一速度之前，冲浪板100处于滑行模式。被设计为低速滑行的船只(例如，船)包括具有滑行船体的设计，当提供足够的电力时，该滑行船体使船只能够从水中部分升起。板102可以类似地成形/设计成具有带有用于滑行模式的滑行船体的设计形状。在一些实施方式中，板102可提供足够的浮力以在非翼展模式期间支撑操作者的全部重量。

板102的设计形状和冲浪板100的机翼位置可以这样配置，使得冲浪板100在非翼展模式下的浮力中心和水翼机翼116-118在翼展模式下的升力中心对准或基本对准。换句话说，当板102接触水体时(例如，板102处于移位或非翼展模式)，由板102的浮力产生的向上力集中在大致相同的位置和相同的方向(例如，向前/向后方向)作为当板102翼展(例如，板102处于翼展模式)时由水翼机翼116-118产生的升力的向上力。因此，板102的形状和组成与水翼机翼116-118的位置相关，以提供使浮力中心与升力中心匹配的对准。

浮力中心和升力中心之间的对准意味着，操作者在模式转换期间需要最小的重新定位以维持稳定性(即，冲浪板100的操作者不必随着他/她从非翼展模式转变为翼展模式或从翼展模式转变为非翼展模式等而改变脚的位置或基本上重新分配他/她的体重)，使得冲浪板100更易于乘坐。另外，操作者不需要坐在或躺在板102上以从非翼展模式转换到翼展模式。水翼机翼116-118的定位将在冲浪板100处于翼展模式时确定升力中心的位置，并且在板102处于翼展模式时将确定操作者的最佳身体位置。

冲浪板100可以包括各种特征以在操作期间提供增加的安全性，包括但不限于安全关闭，速度限制以及传感器数据收集和分析。例如，冲浪板100可以包括脚踝系带的磁性紧急开关，以在操作者在操作过程中会掉入水体中时提供附加的安全等级(超出了操作者能够释放或放开节气门的安全等级)(即，当操作者掉下水中时，利用从机翼100释放的紧急开关，机翼100会关闭)。冲浪板100还可以配置为当冲浪板100检测到击倒开关系绳(例如，连接到操作者的脚踝系带的磁性紧急开关)分离时提供马达制动，即使操作者没有从冲浪板100上掉下来。

另外，在正常操作期间，冲浪板100可以配置为在预定速度(例如8-10节)之间从非翼展模式过渡到翼展模式。可以限制冲浪板100的节气门达到预定的最大或峰值速度极限(例如15节峰值速度)，以进一步提高安全性。还可以实施智能节气门限制选项，以更轻松地更改峰值速度限制。例如，操作者可以为初学者设置经验级别，与为具有较高经验级别的操作设置的较高峰值速度极限相比，该经验水平将自动降低峰值速度极限。冲浪板100还可使用折叠式螺旋桨(即，螺旋桨叶片可以折叠到各种位置的螺旋桨系统，包括可以减少与螺旋桨叶片接触可能造成的伤害的折叠位置)，当非有意使用时从一个位置塌陷至另一个位置，该折叠式螺旋桨提高了操作者的安全性。冲浪板100可以具有装置专用的电池组(例如，LiFePO4或LiIon电池)，这进一步增加了装置的安全性。冲浪板100可以包括各种传感器，以检测与泄漏、掉落的操作者、损坏的螺旋桨和/或机翼(或冲浪板100的其他部件)相关的数据，并且可以将检测到的数据发送给操作者或第三方(例如，租赁店)以提高冲浪板100的安全性和操作性。

冲浪板100可以包括各种特征以提供容易的便携性和运输。例如，板102可以由碳纤维材料制成，该碳纤维材料保持冲浪板100轻量化。冲浪板100可包括动力系统112内的电池，该电池的尺寸和/或重量减小，这也有助于减轻重量。冲浪板100的水翼(例如，水翼104)可以包括具有一个垂直支柱(例如，支柱114)和两个水平机翼(后机翼和前机翼116-118)的单个水翼，以使用简化的结构来提供升力，这使得冲浪板100易于由一个人或两个人携带和下水起飞。可替代地，冲浪板100的水翼可以包括比水翼104更复杂的结构，并且除了以多种位置和形状联接在一起的后机翼和前机翼之外，还包括多个支柱和多个机翼。

另外，冲浪板100也可以使用可拆卸的机翼设计，该设计允许使冲浪板100变得更小，从而可以将其包装到用于运输的运载装置中。冲浪板100的板102也可以由可充气材料制成，以使得当板102由于处于其收缩状态而尺寸减小时易于运输。板102可以包括一个或多个可伸缩或可拆卸的轮子，这些轮子允许一个人在地面(例如，码头、船甲板、海滩等)上滚动冲浪板100。板102可以具有用于机载电子装置的快速连接器，该快速连接器使得能够将水翼104从板102上拆卸下来(例如，如关于各种支柱附接机构所提到的那样)。机载电子装置可以包括用于控制冲浪板100的操作/速度的电子装置，该电子装置存储在内置于板102顶表面的井内。

图2示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的板200的实施例的俯视图。板200是与冲浪板的水翼联接的冲浪板(例如，图1的冲浪板100)的部件。板200的尺寸可以包括大于宽度的长度。例如，板200的长度可以是大约2365毫米(mm)，而板200的宽度可以是大约698mm。板200可以具有对称的尺寸，使得板200的相对侧相同或可以具有不对称的尺寸。该板可以有各种不同的形状和尺寸。例如，冲浪板可以包括比板200更小的形状和形状以实现更高性能的板。较小的板可以是其中操作者(即，用户/驾驶者)不能站立直到板处于运动中的板。这种板可配置有手柄，以帮助操作者从俯卧或躺下位置转换为站立位置。

板200可以基于各种考虑因素而包括各种不同的长度和宽度测量值，这些考虑因素包括但不限于冲浪板操作者的经验水平(例如，初学操作者的尺寸较大，而高级操作者的尺寸较小)。在一个实施例中，对于初学操作者来说，板200的尺寸可以更大(即，板200包括更长的长度和更长的宽度)，使得在不翼展时更容易站立。在另一实施例中，板200的尺寸可以更小(即，与用于初学操作者的较大尺寸相比，板200包括较短的长度和较短的宽度)，从而对于更高级的操作者提高性能(例如，减小板200的阻力，缩短了从非翼展模式过渡到翼展模式的时间段，提高了电源效率等)。板200还包括可以针对类似的性能要求而变化的厚度(例如，对于初学操作者来说更厚的尺寸而对于高级操作者来说较薄的尺寸)。如果板200更小和/或更窄，则板200可包括手柄，以使操作者更容易在躺下的同时从非翼展模式转变为翼展模式，并且一旦他/她将板200置于翼展模式就可以站起来。

冲浪板(例如，图1的冲浪板100)可以由操作者使用控制器来操作，并且可以由操作者使用相对于该冲浪板的板的重量转移和脚部定位来操纵。另外，冲浪板可以包括联接到板上的可选的舵型装置，以使用可动转向系统来操纵冲浪板。操作者可以通过与控制器接合(例如，将控制器的旋钮向右移动以将冲浪板转向右边)来使用舵型装置来操纵或控制冲浪板，或者舵型装置可以使用机器学习机制和检测各种状况的传感器自动操纵冲浪板，并相应地调整冲浪板(例如，冲浪板的传感器识别出冲浪板向右倾斜太远，因此通过向左操纵冲浪板自动调节舵型装置以平衡冲浪板)。

每个运行中的冲浪板都可以记录数据流(例如，高保真度的数据流)，该数据流指示驾驶者如何操作冲浪板以及冲浪板如何响应(例如，与速度、高度、姿态、稳定性、功率和温度等相关联的数据记录)。当连接到因特网时，冲浪板可以任选地将此数据上传到中央服务器。可以基于从所有冲浪板的汇总数据中学到的知识，采用机器学习技术来更改每个冲浪板的响应能力，以使冲浪板的板更易于骑乘，并且不易变形或过热。冲浪板可以包括附加部件，包括但不限于后机翼和前机翼116-118(即水翼机翼116-118)上的可调节襟翼(也称为可移动控制表面)，可以自动控制该可调节襟翼以稳定冲浪板。如果冲浪板不包括舵型装置，则冲浪板可以使操作者通过将脚放在脚绑带中(例如，抵靠脚绑带向后拉动)并转移体重来操纵板。使用重量转移和脚定位的转向与帆板运动相似，并且可以为操作者简化冲浪板的转向过程。

图3示出了根据本公开的实施方式的冲浪板300的实施例的侧视图。冲浪板300可以类似于图1的冲浪板100。冲浪板300包括联接至水翼304的支柱部件的板302。水翼304的其他部件(例如，推进舱、机翼等)未示出，因为它们浸没在水体的表面下方。在板302的顶表面上，冲浪板300包括至少一个脚绑带320，操作者使用该脚绑带320来操作和操纵冲浪板300。操作者可以通过各种方式使用至少一种脚绑带320来操纵冲浪板300，包括但不限于调整他/她的脚相对于至少一个脚绑带320的位置，在板302上转移他/她的重量，向着至少一个脚绑带320拉回，以及放松与至少一个脚绑带320的接触。

图4示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的板400的实施例的俯视图。板400是联接到水翼(例如，图1的水翼104)的冲浪板(例如，图1的冲浪板100)的部件。板400包括支柱槽402，从第一井(也称为较小井)406延伸到第二井(也称为较大井)408，然后从较大井408延伸至支柱槽402的凹槽404。支柱槽402可以位于较大井408的内部/下方。较大井408具有防水的盖/密封件(未示出)。盖可以通过多种方式连接，例如，拧紧一系列螺栓以密封垫圈，或者可替代地，使用铰链机构和闩锁将球形密封件锁定。当使用铰链机构时，板400可以使用由多种材料制成的球形密封件(例如，橡胶，球形密封件位于板400内的唇缘附近，由碳纤维制成，并且围绕诸如较大井408的后部井定位)。唇缘可以阻止残留的水进入后部井，并且还有助于推动球形密封件，以确保盖和板400形成水密配合。盖可以由碳纤维制成，以精确地与板400配合。为了将盖密封到板400，冲浪板可以使用铰链机构(例如，在盖的一侧上的两个铰链以及在盖的另一侧用于压力下将其固定到位的机械锁定系统)。因此，盖可以形成板400的大部分表面，并且当其被锁定时可以将水密性密封(即形成水密性密封)抵靠板400。

第二井408(即，后部井)可以被分成两个(或更多个)隔室以分隔第二井408的内容物(例如，用于电池的前隔室和用于其他电子装置的后隔室)。隧道可以穿过两个隔室之间的板材料，以允许电线在第二井408的盖的密封下连接两个隔室中的电子装置。第二井408和第一井406之间的凹槽404可以被盖住或密封，并且可以被构造成在两个井406-408之间包括隧道，以允许通信链路(例如，电线)在两个井406-408之间延伸而没有任何水接触。

第一井406(即，前部井)可包括各种电子装置，包括但不限于微控制器，从节气门接收无线通信的天线，显示器(例如，LCD显示器)和安全紧急开关连接点(例如，磁性连接点)。在使用无线节气门的冲浪板版本中，没有将节气门电缆连接至电路板电子装置所必需的接线盒。第一井406可以具有盖，第二井408也可以具有盖。第一井406的盖可以在结构上类似于第二井408的盖，或者可以由透明的材料制成，例如有机玻璃或玻璃，这对于操作者看井内的部件(例如显示器)很有价值。

甲板垫410至少围绕支柱槽402、凹槽404的部分和第二井408。当第二井408和支柱槽402被封闭时，甲板垫410可以覆盖板400的其他区域，包括覆盖第二井408和支柱槽402上的盖。板400可以由多种材料制成，包括但不限于具有泡沫芯内部材料的碳纤维外部材料。板400可以具有各种尺寸，包括但不限于大约7.75英尺×2.25英尺×0.4英尺。更高性能的板的尺寸可能包括但不限于5英尺x2英尺x0.5英尺的尺寸。

板400还可以在板400的底表面上包括散热器(未示出)。散热器可以由已知具有散热特性并且在冲浪板操作中时与水和/或流动的空气接触的材料(例如，铝)制成。散热器使用一种已知为无源热交换器的材料，将冲浪板动力系统产生的热量传递到水或空气中，以吸收冲浪板操作过程中产生的过多或多余的热量(例如，电子装置或动力系统产生的热量，电子装置或动力系统可以通过第一和第二井406-408联接到板400)。例如，当板400在第一和第二井406-408中的任何一个中容纳某些部件，包括但不限于电池、马达控制器和马达时，而不是将这些部件容纳在水翼推进舱的动力系统中(例如，图1的水翼104的推进舱106的动力系统112)，则板400可以包括散热器，以通过将热量散发到空气或水中来防止这些部件过热。例如，散热器可以由内置在板400的底表面中的铝板制成，该铝板有时联接至用于保持有产生不想要的热量的部件(例如，马达控制器)的相邻的铝支架。在一些实施方式中，板400的散热器位于水翼的支柱的后方，从而由支柱穿过水的表面产生的水喷雾(也称为支柱喷雾)撞击散热器，从而提供附加的冷却。

板400可以包括内置井(例如，第一井406和第二井408)，以容纳诸如至少一个电子单元的电子装置。第一井406和第二井408可以以各种方式确定尺寸和间隔，包括分成较小的隔间，以适应机载电子装置和冲浪板操作者的特殊需要。第一井406和第二井408的构造便于移除电子装置(例如，至少一个电子单元)，以提供要在冲浪板上进行的简化的修改、维护和/或升级，并提供对存储与冲浪板的操作相关联的行驶数据(例如GPS坐标、速度、部件的健康状况等)的存储单元(例如存储卡)的访问。在一些实施方式中，用户可以无线地访问和/或下载行驶数据(即，存储单元可以无线地传送所存储的行驶数据)，而不必从电子单元中移除存储单元。

在一些实施方式中，可以将板400的电子装置固定或嵌入在板400内，而不是容纳在第一和第二井406-408内，以禁止移除电子装置并提供保护(例如，防止水蚀)。第二井408可以位于板400的后三分之一(1/3)中，在后脚绑带(未示出)的前方并且相对于右舷/左舷居中。凹槽404可以是预定深度的浅槽，以使得预定类型的布线能够在第一和第二井406-408之间穿过。凹槽404也可以被完全封闭，例如两个井之间的隧道，以使通信链路/电线穿过。除了第一和第二井406-408之外，板400可以具有少于两个井或多于两个井。例如，板400可以具有容纳用于应急用途的辅助电池的另一井。相对于容纳在与板400联接的水翼推进舱的动力系统内的电池而言，辅助电池可以用作附加电池。作为另一个实施例，板400可以具有用于储存个人物品(例如，智能手机)和安全物品(例如急救箱)的额外的井。

支柱槽402可以位于板400的后四分之一(1/4)中。水翼的支柱(未示出)可以用螺栓固定至板400。支柱可以包括将冲浪板的马达(例如，动力系统内的马达)连接到第二井408内的可以控制马达的电子单元的电线。电线可以离开支柱并进入容纳电子单元的第二井408。支柱槽402位于板400内，从而将水翼(以及相关联的机翼，例如图1的后机翼和前机翼116-118)放置在板400下方允许在支撑操作者的非翼展或排水模式下的浮力中心对准在支持操作者的翼展模式下的升力中心。浮力中心和升力中心之间的对准使得操作者能够在模式之间的过渡/操作期间保持稳定性，而不必实质上改变其位置。

凹槽404不仅能够使第一电线或电缆从电子单元经由第二井408向前延伸到第一井406，而且还能够使第二电线或电缆经由第二井408从电子单元向后延伸到支柱槽402。第一和第二电线可以是多种电线类型，包括但不限于直的或盘绕的电线。接线盒可用于促进电线之间的过渡，包括连接直的和盘绕的电线。第一线可以使节气门能够经由接线盒(例如，位于第一井406内的接线盒)与电子单元(例如，容纳在第二井408内的电子单元)通信，或者直接且不具有调整冲浪板的速度的接线盒而与之通信。第二电线可以使电子单元能够与容纳在水翼的推进舱内的动力系统(和相关的马达)通信，该动力系统经由支柱槽402连接至板400下方的表面。

因此，当操作者调节节气门(即，按下/释放节气门以增加/减小速度)时，电子单元(例如，电子单元的微控制器或用作电子单元的微控制器)，接收与调整相关的信息。在将信息传输到电子单元之前，也可以先将其传输到可选的接线盒。该信息可以通过无线方式或通过有线连接(例如，将节气门直接连接到接线盒或直接连接到电子单元的盘绕的节气门线)中继。然后，电子单元处理该信息以生成命令，该命令被传输到与马达联接的马达控制器，从而通过第二电线相应地调整马达。

第一井406可位于甲板垫410的前方，以使直的电线(例如，第一电线)代替盘绕的节气门线沿着凹槽404延伸并到达第二井408。第一井406可以配置成保持或容纳接线盒，该接线盒将从第二井408通过凹槽404延伸并通过板400的直的电线连接到延伸到由操作者保持以便使冲浪板操作的节气门(未示出)的盘绕的节气门线。在一些实施方式中，板400不包括容纳在其中的第一井406或接线盒；而是，节气门可以使用天线通过有线或无线方式直接联接到容纳在第二井408内的电子单元。电子单元也可以被扩展和/或划分，以使得一些电子装置被容纳在第一井406中，并且一些电子装置被容纳在第二井408中。电子单元可以包括多个部件，包括但不限于微控制器、紧急开关、显示器、接线盒或类似部件以及任何其他电子部件。

第二井408的尺寸足够大以容纳电子单元，并且可以尺寸足够大以容纳电池或电池系统。电子单元可以被分成两个单元，使得一些部件被容纳在第一井406中，而一些部件被容纳在第二井408中。电子部件可以是多种类型，包括但不限于包括至少两个微控制器、紧急开关(例如，一个磁性安全紧急开关)和显示器(例如，一个或多个LCD或LED显示器)的电子单元。通过将操作者的速度输入和来自操作者持有的节气门(例如，拇指节气门)的相关信息转换成用于用于动力系统(例如，图1的动力系统112)的马达的马达控制器的命令或指令，电子单元的第一微控制器可用于安全地控制板400的速度。操作者可以调节拇指节气门以调节速度(例如，按下拇指节气门以增加速度)，从而生成信息以调节冲浪板的速度。可以通过节气门电缆(例如，盘绕的节气门电线)或通过无线链路与拇指节气门通信的第一微控制器接收该信息。然后，可以通过从第二井408的电子单元延伸到第一井406的第一电线或电缆将信息从第一微控制器传送到马达控制器，或者当微控制器和马达控制器安置在同一井中时，或者将马达控制器安置在推进舱中时，通过另一电线或电缆将信息从第一微控制器传送到马达控制器。马达控制器可以将信息转换为命令或指令，然后由马达控制器传达给马达(例如，电动马达、无刷马达等)，以调整冲浪板的速度。第一微控制器还可以从紧急开关获取输入，以调整(即停止)冲浪板的速度。

电子单元的第二微控制器可以记录关于冲浪板(或冲浪板的各种部件，包括但不限于马达)的性能的数据。该数据可以被称为行驶数据，并且可以经由与电子单元相关联的存储装置(例如，SD卡)来存储。电子单元可以包括用于提供附加功能的附加微控制器，包括但不限于用作接收器以与用作无线节气门中的发送器的微控制器对话的微控制器，记录行驶数据的微控制器，用于监视电池的微控制器，以及可以发送和接收与第三方装置的通信(例如，行驶数据的无线通信)的微控制器。可以将第一或第二或任何其他微控制器配置为具有各种功能，包括但不限于限制速度，更改显示选项，控制节气门曲线等。可以手动进行其他微控制器的配置，也可以无线调整这些微控制器的配置(例如，基于通过移动装置、平板电脑、计算机等上的应用程序提供的用户界面)。附加的微控制器可以存在于板400外部的冲浪板系统中，例如作为无线发射器存在于节气门控制器中，或者作为温度监测器存在于推进舱中。

电子单元的显示器可以是各种显示器，包括但不限于LCD或LED显示器。显示器或单独的显示器可位于节气门上，可选的操纵柄连接到节气门和板上，在可选的控制台区域或其他井中，或者在冲浪板或无线节气门或由操作者持有或佩戴的可穿戴显示器上的其他位置。可以有一个以上的显示器，并且该显示器可以配置为显示各种信息，包括但不限于电池寿命状态(例如，直到需要充电的时间)、温度(例如，环境温度、水的温度，马达的温度等)、电池电压、电流、功率、节气门使用百分比、马达每分钟转数和其他信息(例如，例如螺旋桨系统或马达等各种部件的健康状况)。例如，显示器可以提供电池电量低警报，显示遥测，显示消息以返回到起始位置，鼓励驾驶者更加有效或安全地骑行(例如降低速度)，显示错误代码，和/或指示冲浪板是否已启动其紧急停止功能(让用户知道冲浪板没有损坏，而是出于安全原因自行关闭，或者紧急开关被意外触发，等等)。

第二井408的电子单元或联接到板400或内置在节气门单元中的任何其他机载电子装置可包括多种不同的部件。例如，机载电子装置可以包括全球定位系统(GPS)或类似的位置跟踪机制，以在操作和/或存储期间记录冲浪板的位置。该信息可用于建议用户何时返回起始位置，并且可以作为行驶数据的一部分。作为另一个实施例，这些部件可以包括检测泄漏、摔倒的驾驶者、碰撞、不正确的电池连接、螺旋桨脏污和/或低功率系统效率的传感器或装置电子器件。当机载电子装置检测到这些状况中的任何一种或它们的任何组合时，冲浪板可配置为关闭动力系统。机载电子装置可以包括其他部件，这些部件通过多种警报机制向用户提供有关检测到的状况的信息，这些警报机制包括但不限于蜂鸣代码、报警声、振动、指示灯(例如，红色闪烁的指示灯)、文本消息、其他通信消息(例如电子邮件)或其任何组合。警报机制可以通过电子单元、板400本身、节气门、操作者佩戴的腕带或冲浪板的任何其他可见区域的显示器来显示。

甲板垫410可以包括橡胶垫或类似的涂层以提供操作者稳定性。例如，甲板垫410可由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)制成，以为操作者/驾驶者提供缓冲和牵引力。当井被封闭(例如，使用盖封闭)时，甲板垫410可以覆盖支撑槽402和凹槽404，并且还可以覆盖第一和/或第二井406-408。甲板垫410也可以放置在其他区域内。一个或多个脚绑带(例如，图3的至少一个脚绑带320)位于板400上，以提供适当的驾驶者重量分布和驾驶者控制。可以在板400上钻几个孔，以允许操作者以适合于操作者的年龄、身高、体重、姿势、驾驶方式(例如常规或高飞)和技能水平的方式来放置一个或多个脚绑带。

容纳在第一井406或第二井408(或板400的另一区域)内的紧急开关可作为“死人开关”操作，该“死人开关”是物理开关，如果操作者跌落，该开关会通过紧急开关和接触器之间的分离来阻止冲浪板运转。操作者可以将系绳系在他/她的脚踝上，这样当他/她掉下冲浪板时，系绳会拉动紧急开关(例如，拉动磁性夹，该磁性夹通过接触器将紧急开关联接到电子单元)远离板400，其激活紧急开关并关闭或减慢冲浪板。在一些实施方式中，可以通过悬架和电子单元的控制器之间的无线电链路来激活紧急开关。当操作者从板400上跌落时，可通过切断控制器的逻辑电压而不是通过将物理开关的接触器与板400分开来关闭冲浪板。该紧急开关可用于提供马达制动选项。当激活紧急开关时(通过断开物理开关或通过无线电链路)，马达控制器可以控制马达以降低冲浪板的速度，从而安全地停止冲浪板。

除了紧急开关之外，各种硬件和软件故障安全机制可以被添加到冲浪板上。例如，如果由电子单元处理的软件检测到装置速度高于或低于节气门控制的某个阈值(例如，检测到的速度高于该冲浪板不能超过的峰值速度限制)，则该软件(例如，通过电子单元向马达发送指令)会关闭或减慢冲浪板。如果在未接合节气门时软件检测到电流，则可以关闭冲浪板或显示错误消息。在另一个实施例中，如果冲浪板在没有汲取适当的电流的情况下加速，或者比在船上操作者的情况下加速得更快，那么冲浪板也可以关闭或减速。

图5示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的板内的第一井500的实施例。第一井500可以直接创建或内置在板(例如，图4的板400)的顶表面中。第一井500容纳接线盒502，该接线盒502连接至节气门电缆504，节气门电缆504接收来自冲浪板操作者的输入。例如，操作者可以与联接至节气门电缆504的节气门控制器接合(例如，按下，释放，移动操纵杆等)，并且与接合的动作相关联的信息被传输至接线盒502。与较大的井(例如，图4的第二/较大井408)相比，第一井500是较小的井(例如，图4的第一井/较小井406)。

较大的井可以容纳电子单元，该电子单元可以从接线盒502接收信息以进行处理，从而生成命令或指令，然后可以将这些命令或指令传输到冲浪板的电动螺旋桨系统以控制冲浪板的操作。例如，控制电动螺旋桨系统的马达的马达控制器(例如，ESC)可以从电子单元接收命令以增加冲浪板的速度，从而导致冲浪板的速度通过电动螺旋桨系统增加。

图6示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的板内的第二井600的实施例。第二井600可以直接形成在板(例如，图4的板400，并且类似于图5的第一井500)的顶表面中。第二井600容纳电子单元602，其包括显示单元(例如，LCD或LED)604、第一通信链路606、第二通信链路608和多个微控制器(未示出)。第一和第二通信链路606-608可以包括多种不同类型的电线。可以在第二井600内容纳更少或多于两个的通信链路(即，第一和第二通信链路606-608)。

第一通信链路606可以将第二井600连接到第一井(例如，图5的第一井500)，并且可以沿着板的甲板垫(例如，图4的甲板垫410)内的凹槽(例如，图4的凹槽404)行进。第二通信链路608可以将第二井600连接到动力系统(例如，图1的动力系统112)，并且可以沿着凹槽行进并经由支柱(例如，图1的支柱114)穿过支柱槽(例如，图4的支柱槽402)并到达动力系统。第二通信链路608可以与动力系统的马达控制器通信。第一和第二通信链路606-608也可以使用无线通信来在冲浪板的各个部件之间传输数据(例如，在第二井600的电子单元602和马达控制器之间无线地传输数据)。因此，第一和第二通信链路606-608可以是有线通信链路或无线通信链路。

多个微控制器可以包括第一微控制器，用于发送已经使用从节气门接收的信息(经由操作者输入)生成的命令。可以经由第二通信链路608将命令发送到动力系统的马达控制器(或另一部件)，该马达控制器处理所接收的命令并且控制或改变冲浪板的操作(例如，增加/减小速度)。多个微控制器可以包括第二微控制器，用于记录信息(例如，行驶数据，运行时间，路线，部件温度，马达每分钟转数，操作者属性等)。第二井600可包括各种部件，包括但不限于脚绑带620(例如，图3的至少一个脚绑带320)的连接器以及LCD显示器604和可与操作者联接(例如，通过系绳/皮带或感应到驾驶者跌落的接近传感器)以当操作者从板上跌落时停止冲浪板的操作的紧急开关630。在一些实施方案中，脚绑带620和紧急开关630不联接在第二井600内，而是联接到第一井(例如，图5的第一井500)或板的其他区域。

冲浪板的板也可以由使板可膨胀的材料制成。例如，该板可以使用漏针结构来制造。可以使用各种泵(例如，可以容纳在冲浪板内或连接到冲浪板的自充气泵)对板充气到预定压力，该预定压力包括但不限于每平方英寸15磅(psi)。与刚性板(例如，由碳纤维和/或泡沫制成的板，诸如图1的板102和图4的板400)相比，可充气板可以更容易运输。由PVC或类似材料制成的可充气冲浪板板可以将第一井和第二井的内容物组合在一起，以便将它们容纳在由碳纤维或类似材料制成的刚性椭圆形托盘中。

可以将冲浪板的动力系统(例如，图1的动力系统112)容纳在推进舱(如图1所示)中，位于板中的第二井中或在支柱(例如，图1的水翼104的支柱114)的顶端被可充气板包围的刚性托盘(也称为托盘)中，从而能够使用具有具有不同尺寸、形状和功能的可充气板的水翼和动力系统。可充气板的材料可以包括预定的凹口，该预定的凹口设计成接受在对板充气时是刚性的托盘。可充气板可以使用适配器来与水翼(即水翼组件)联接。适配器可将托盘的尖角形状调整为可更容易嵌入可充气板中的圆角椭圆形。适配器的截面轮廓包括沿其周边的半圆形内部凹面，该凹面允许可充气板的充气压力将其固定在适当的位置。如果托盘预先成形为具有易于与可充气板连接的圆角椭圆形状，则无需使用适配器即可将托盘联接至可充气板。

图7A示出了根据本公开的实施方式的具有可充气板702的冲浪板700的实施例的俯视图。冲浪板700包括围绕水翼动力系统704联接的可充气板702。在图7A中，仅示出了水翼动力系统704的顶部。图7B示出了根据本公开的实施方式的具有可充气板702的冲浪板700的水翼动力系统704的实施例。

冲浪板700可以包括可以联接在一起的两个独立部件(一个用于可充气板702，另一个用于水翼动力系统704)。冲浪板700还可包括单个装置，该单个装置包括围绕水翼动力系统704连接的可充气板702。如果冲浪板700包括两个独立部件，则它们可被重新附接和附接(例如，当可充气板702升级或已损坏时)。也可以以与水翼/刚性板附接/拆卸类似的方式将水翼动力系统704从托盘706拆卸。与包括可膨胀部分和材料的可充气板702不同，水翼式动力系统704可以是带有托盘706的刚性装置，该托盘可以容纳一个或多个电池、动力系统的部分或全部(例如，图1的动力系统的动力系统112)，以及包括但不限于微控制器、LCD显示器、安全紧急开关的任何组合的电子单元。水翼动力系统704的水翼710(例如，图1的水翼104)可以联接到托盘706的底表面。如图7B所示，水翼710可包括支柱、联接至支柱的推进舱、联接至推进舱的至少两个机翼以及联接至推进舱的螺旋桨系统。推进舱也可以包含部分或全部动力系统。水翼710也可以包含一个机翼而不是两个或多个机翼。

与容纳在推进舱(例如，推进舱106)内的图1的动力系统112不同，水翼动力系统704的动力系统可以容纳在托盘706内。托盘706可以联接到围绕托盘706的适配器708，适配器708使托盘706能够联接到可充气板702。适配器708沿其周边可以具有半圆形内部凹面(或不同类型的形状)，以使得如果托盘706具有尖角形状，则当可充气板702经由托盘706联接至水翼动力系统704时，可充气板702的充气压力保持不变。在一些实施方式中，托盘706具有半圆形内部凹面，因此不需要适配器708。托盘706可以包括具有显示器的电子单元(例如，图6的电子单元602)和用于容易运输的手柄。水翼动力系统704(例如，经由托盘706)可包括能够使可充气板702充气的集成式充气泵。可充气板702可在将可充气板702和水翼动力系统704联接在一起之前或之后被充气。

图8示出了根据本公开的实施方式的具有带轮板802的冲浪板800的实施例。冲浪板800包括联接到水翼804(例如，图1的水翼104)的带轮板802。带轮板802可以类似于图1的板102或图4的板400，增加了至少一个轮子806以便于运输。如图8所示，当带轮板802倒置时，水翼804在空中，带轮板802可以由操作者/驾驶者拖动或携带。在一些实施方式中，至少一个轮子806包括在带轮板802的顶后部的周边附近的一对轮子。在其他实施方式中，至少一个轮子806包括在带轮板802的顶后部的中心区域附近的单个轮子。至少一个轮子806可以由多种材料(例如，橡胶、用于海滩使用的缓冲材料等)制成，并且可以具有多种形状和尺寸，并且可以可以在各种位置将其定位在带轮板802内。

至少一个轮子806可以插入到带轮板802的顶后部的内置槽中。至少一个轮子806可以是可移除/可拆卸的，或者可以嵌入在带轮板802内，因此不可移动。如果至少一个轮子806是不可移动的，则它可以是可缩回的，使得它可以被嵌入在带轮板802内，然后在准备使用时(即，准备被滚动)而展开。如果至少一个轮子806是可移除的并且可以被重新附接，则至少一个轮子806可以卡入就位或者可以经由包括但不限于夹紧装置的另一种机构锁定。

图9示出了根据本公开的实施方式的使用节气门系统控制的冲浪板900的实施例。冲浪板900包括联接至水翼904(例如，图1的水翼104)的板902(例如，图1的板102或图4的板400)。当使用节气门系统(也称为节气门)来操作冲浪板900时，冲浪板900的操作者(即，驾驶者/使用者)可以站在板902上。在图9中，仅示出了水翼904的顶部支柱部分(即，推进舱、嵌入式动力系统和螺旋桨系统被浸没在水下)。节气门包括多个部件，包括但不限于可以由操作者保持的节气门控制器906和在一端连接到节气门控制器906并在另一端连接到板902的节气门电缆908。节气门电缆908通过至少一个锚定点910(也称为节气门电缆-板锚定点)将节气门控制器906连接到板902。节气门控制器906可以是各种类型的控制器，包括但不限于拇指控制器、触发器控制器、有线控制器、无线控制器(例如，能够进行无线通信并且因此不使用节气门电缆908的控制器)、操纵杆及其任意组合。

节气门可以适于由操作者的拇指或其他手指来操作，以控制冲浪板900的操作(例如，速度、方向等)。当操作者接合(例如，按下)节气门控制器时906，产生信息并且该信息被发送到电子单元(例如，经由电子单元的微控制器)，该电子单元使用该信息生成命令或指令。在到达电子单元之前，信息可以从节气门控制器906发送到用作中间装置的接线盒(例如，图5的接线盒502)，然后该接线盒将信息传输到电子单元。接线盒可以是中间传输装置，或者可以简单地将在节气门控制器906和电子单元之间传输信息的电线连接在一起。该信息也可以直接从节气门控制器906无线地传送(即，不需要接线盒或类似的中间装置，也不需要节气门电缆线)到电子单元。信息还可以通过可选的节气门电缆908以有线格式从节气门控制器906直接传送(无需接线盒或类似的中间装置)到电子单元。响应于使用接收到的信息生成命令或指令，电子单元将命令或指令发送到马达控制器以控制冲浪板900的操作。因此，冲浪板900使用由节气门控制器906接收的操作者的输入来控制。例如，如果操作者按下节气门控制器906的向下箭头按钮或向后摇拨盘以减慢冲浪板900的速度，与该动作相关的信息被传输到电子单元，然后被处理为“减速命令”，该命令被发送以使马达减速。

节气门控制器906可以类似于电动自行车节气门。节气门控制器906可以经由节气门电缆908附接到板902，到板902的前三分之一(1/3)中的位置。操作者还可以在骑乘时使用节气门电缆908来稳定。节气门电缆908可以被设计成没有电线接头，并且被设计为直接焊接到节气门控制器906的传感器的连续电线，从而避免了可能影响操作者提供的各种输入(例如，速度输入)的短路或水侵入。

电线可以用作从节气门控制器906经由节气门电缆908到电子单元的微控制器(例如，图6的电子单元602的第一微控制器)的通信链路。例如，电线可以嵌入在节气门电缆908内或与之集成在一起，并且可以将信息从节气门控制器906传输到板902的井内的接线盒，然后另一根电线可以将接线盒与电子单元连接起来，接线盒用作两条电线之间的连接。微控制器可以将接收到的信息转换成命令或指令，然后将这些命令或指令传输到马达控制器(例如，图1的动力系统112的ESC或电动马达的马达控制器)，以操作冲浪板900。节气门电缆908可将节气门控制器906直接连接至电子单元，以处理产生马达所使用的命令或指令的信息，从而无需接线盒。在一些实施方式中，可以将由节气门控制器906响应于操作者的交互作用(例如，驾驶者踩下节气门控制器906)而产生的信息无线地间接地传送到电子单元中的微控制器，然后无线地传送到马达控制器，或者直接传送到马达控制器。在无线通信的情况下，可以在节气门控制器906中容纳用作发送器的其他微控制器。

在一些实施方式中，节气门控制器906位于绕线器皮带上，其允许其缩回到板902中并防止其丢失。可以限制节气门使用最大可用功率的预定百分比(例如75％)，以使操作者在速度控制方面有更多细微差别，并防止操作者超过安全速度(例如，峰值速度限制)。可以根据板902是否翼展而不同地限制节气门。例如，当冲浪板900处于非翼展模式(或排水模式)时，可用的动力更少，因此操作者必须使用适当的技术来启动翼展(或翼展模式)，从而保留电池使用量，并使得对于操作者而言翼展过渡更加平稳。限制功率也可用于防止电源系统部件过热。

如果节气门控制器906是无线控制器，则可以取消节气门电缆908作为节气门系统的部件之一。无线节气门控制器可以包括皮带，将皮带拴在板902或操作者上。无线节气门控制器仍可以通过节气门电缆908用作双重功能的方式与节气门电缆908联接，该节气门电缆908的嵌入式布线不用作通信链路时作为绳索，而在某些情况下也可以用作通信链路。即使在无线节气门控制器的无线功能停止工作时(例如，当为无线节气门控制器供电的电池耗尽时)，这也将能够通过有线通信使冲浪板900进行操作。

节气门控制器906可以包括内置显示器(除了或代替安装在板902的井中的显示器)。节气门控制器906上提供的显示器可以更容易阅读，因为它离驾驶者更近。节气门控制器906可用于使用振动、灯光、文本、图形、噪声或其任意组合来建议驾驶者速度、马达每分钟转数、装置健康状况(例如电池电量、部件温度)和/或驾驶效率或方向。例如，节气门控制器906可以振动以指示冲浪板900的电池电量不足，或者可以经由显示器显示消息，该消息指示冲浪板900正在消耗太多电流。

根据操作者的特性，节气门可以限制为多个预定设置。例如，操作者可以根据他或她的特定技能水平来选择“初学者”、“中级”或“专家”模式，这可以改变在使用节气门控制器906时设置的速度阈值。随着时间的流逝，这些水平也可以逐渐增加，使得冲浪板900的所有用户必须从“初学者”级别开始，并且在一定小时数(例如，使用行驶数据确定)后，操作者可以进入下一个级别。节气门可以包括安全制动特征(例如，经由节气门控制器906)以停止螺旋桨和/或使折叠式螺旋桨折叠。如果节气门控制器906是无线的，则它可以用于确定操作者是否摔倒了(例如，由于节气门控制器906被确定为距板902大于预定距离，所以在节气门控制器906和板902之间的无线连接(例如蓝牙或其他数据包传送系统)丢失之后)以启动紧急制动。

节气门控制器906可以包括至少一个按钮或触发器。在一些实施方式中，节气门控制器906仅包括一个按钮，该按钮可以向上移动以增加速度，向下移动以减少速度。在其他实施方式中，这种节气门控制器还可包括使按钮左右移动以操纵冲浪板900的功能(例如，通过改变机翼的位置，重量分布，旋转可选的方向舵和冲浪板900的其他特征)。在其他实施方式中，节气门控制器906包括作为安全特征的两个按钮，这两个按钮都必须被激活(例如，被驾驶者按下)以允许冲浪板900操作和移动。节气门也可以具有倒行模式以主动地使驾驶者制动，这可以使冲浪板900减速而不关闭马达。

图10A示出了根据本公开的实施方式的在第一位置1006中使用操纵柄1002控制的冲浪板1000的实施例。操纵柄1002包括联接到框架(例如，具有单个锚固点或具有多个锚固点的刚性杆)的操纵柄，该框架在一端联接到操纵柄，而在另一端与冲浪板1000的板1004的顶表面联接。通过将节气门控制器(例如，图9的节气门控制器906)和节气门控制器的通信链路集成到操纵柄中，或通过在驾驶冲浪板时为无线控制器提供一个定位或插入的夹子(例如暂时使之有线连接)，操纵柄1002还可结合节气门系统(例如，图9的节气门系统)。冲浪板1000的操作者可以从操纵柄1002接合节气门系统以控制冲浪板100。

为了灵活性，操纵柄1002可从第一位置1006移动到多个其他位置。图10B示出了根据本公开的实施方式的在第二位置1008中使用操纵柄1002控制的冲浪板1000的实施例。与第一位置1006产生的较大角度相比，第二位置1008在操纵柄1002与板1004之间产生较小的角度。操纵柄1002可具有可调节的高度以匹配变化的操作者高度，并且可通过多种机构联接至板1004，多种机构包括但不限于铰链、接头和球窝连接。可以将附加部件联接到操纵柄1002，包括但不限于分别联接到操纵柄或框架的显示器和容器。

操纵柄1002可以为操作者提供额外的稳定性，并且可以使操作者更容易在操作冲浪板1000的同时影响板1004的方向。操纵柄可以安装到框架，该框架包括一个与踏板车上使用的杆子相似的杆子，或包括挠性的A型框架。操纵柄1002的至少包括操纵柄和框架的部件可以是可拆卸的(即，可拆卸和可连接的)。可以使有线和无线节气门控制器都从操纵柄1002上拆下，并且可以从板1004上拆下框架。在一些实施方式中，框架具有A型框架的形状并使用沙漏配件(例如，由橡胶制成)以连结A型框架的每条腿。框架可以包括在与板1004的机械铰链或磁性附件上的紧急释放装置，以允许框架折叠并且在发生碰撞或事故的情况下保护冲浪板1000和/或操作者。框架可以连接到板1004的前部区域并与之集成。另外的电子装置(例如，速度计)可以安装在操纵柄节气门1002的操纵柄上或附近。

图11示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的水翼1100的实施例。水翼1100类似于图1的水翼104，并且联接至冲浪板的板(例如，图1的板102)。水翼1100包括支柱1102、后机翼1104和前机翼1106，后机翼1104和前机翼1106经由多个机翼连接螺栓1108联接至推进舱1110。水翼1100可包括比后机翼和前机翼1104-1106更少或更多的机翼。多个机翼连接螺栓1108将后机翼1104和前机翼1106联接至与支柱1102连接的推进舱1110(例如，类似于图1的推进舱106)。支柱1102可包括至少一根电线，电线可以用作节气门系统(未显示)与马达(例如，诸如图1所示的动力系统112之类的动力系统的马达)之间的通信链接，该节气门系统使驾驶者能够控制冲浪板，马达使用基于从节气门系统接收到的驾驶者调整产生的命令来控制冲浪板。

在一些实施方式中，节气门系统(由驾驶者操作)与冲浪板的马达之间的通信路径被布线，并且在节气门系统的节气门控制器、板的井内的接线盒、板的井(例如，相同的井或不同的井)内的电子单元、水翼1100的支柱1102以及推进舱1110内的动力系统的马达之间穿行。接线盒和电子单元可以包括一个机载电子系统，而不是两个单独的系统。在其他实施方式中，通信路径是无线的，因此驾驶者对节气门系统的调整可以由电子单元直接无线接收，该电子单元又指示马达调整冲浪板操作的各个方面(例如，速度、方向等)。通信路径还可以将节气门系统无线链接到马达本身，从而无需将信息传输到电子单元。

包括马达(例如，电动马达)、马达控制器和至少一个电池的动力系统可以被封装在包括与水翼1100集成在一起的推进舱1110的流线型水下壳体中。支柱1102可以大致垂直于冲浪板的板延伸，并且可以与推进舱1110集成在一起。支柱1102的顶部或端部可以装配到板的支柱槽(例如，图4的支柱槽402)中，支柱1102可以使用螺栓或类似机构附接到板上。支柱槽的位置可以在板的后四分之一(1/4)中。支柱1102可以由具有泡沫芯的碳纤维制成，具有一定间隔以使至少一根电线穿过支柱1102的长度，将推进舱1110内的动力系统连接至与板联接并与节气门控制器通信的电子装置。支柱1102可以终止在推进舱1110中，并且推进舱1110可以构成水翼1100的在后机翼和前机翼1104-1106之间的水平段。

图12示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的水翼1200的实施例。水翼1200联接到冲浪板的板(例如，图1的板102)。水翼1200包括支柱1202，联接至支柱1202的一端的托盘1204，以及联接至支柱1202的推进舱1206。支柱1202可在推进舱1206下方延伸并且可联接至具有有助于操纵和稳定冲浪板的机翼(未显示)的机身。支柱1202可具有多个尺寸，包括但不限于大约35英寸×4英寸。支柱1202可具有恒定的翼弦(例如4.7英寸×0.6英寸)。支柱1202可以是锥形的(例如，在进入板的一端的长度为4.9英寸，而在与推进舱1206相连的相对端的长度为3.9英寸)。托盘1204可通过使用类似于图7B的适配器708的专用适配器1210而联接至刚性的板或可联接至可充气的板。

托盘1204可以容纳动力系统(例如，至少包括马达、马达控制器、电池等的动力系统)，并且推进舱1206可以容纳齿轮组1208并通过围绕螺旋桨的可选的保护螺旋桨护罩(例如，图1的螺旋桨108和螺旋桨护罩110)。这样的冲浪板也可以使用带有井的板来容纳动力系统，而不是使用单独的板载托盘。齿轮组1208可包括锥齿轮组件。齿轮组1208中的第一齿轮经由支柱1202内的驱动轴1210(也称为驱动轴)连接至存储在托盘1204中的马达。齿轮组1208中的第二齿轮经由推进舱1206内的螺旋桨轴1212与螺旋桨连接并与该齿轮组1208中的第一齿轮接触。当马达运转时(例如，响应于从马达控制器接收到增加速度的信息)，第一齿轮经由驱动轴1210旋转(例如，以更快的速度)，这导致第二齿轮的旋转，从而经由螺旋桨轴1212旋转螺旋桨以操作冲浪板。

托盘1204可以包括孔(例如，预定的开口)，该孔使驱动轴1210穿过支柱1202，并穿过该孔，以与容纳在托盘1204内的马达联接。支柱1202还使得驱动轴1210穿过支柱1202的内部壳体区域。推进舱1206可以在水翼1200的机翼(未示出)上方的位置处集成到支柱1202中，而不是像图11的水翼1100那样与机翼相邻。因此，推进舱1206在更靠近板的位置处集成到支柱1202中，并且单独的水平件可以包括水翼1200的机身(未示出)部分以定位机翼。机身可以平行于板延伸并且以大致直角联接到支柱1202的另一端。在一些实施方式中，支柱1202可以与机身集成为一个部件，或者支柱1202可以装配到机身中的狭槽中并且是可移除的。

在另一实施方式中，冲浪板的水翼联接至板，其中，冲浪板包括支柱和联接至该支柱的推进舱。支柱可以在推进舱下方延伸，并且可以通过机翼连接到机身，机翼帮助操纵和稳定冲浪板。支柱可以具有多个尺寸，包括但不限于大约31英寸×4英寸。支柱可以直接联接到其中有一个或多个井的刚性板，或者支柱可以联接到与刚性板联接的托盘，或者支柱可以联接至使用类似于图7B的适配器708的专用适配器可充气的板。推进舱可以包含马达、齿轮箱(如果使用的话)和螺旋桨轴。推进舱也可以包含马达控制器，但是马达控制器可以容纳在板中。如果使用了托盘，则电池和电子单元可以容纳在板井或托盘中。

机翼可包括类似于图11的后机翼和前机翼1104-1106的后机翼和前机翼。水翼1200的机翼可以附接到机身而不是推进舱1206。机翼可以作为整体件或以可移除的方式附接。机翼可以由碳纤维制成，并且可以设计成易于拆卸，更换和间隔不同(例如使用螺栓)。机翼在冲浪板操作期间提供升力和稳定性。移除机翼不仅可以用于维修和更换目的(即，当机翼损坏时，可以将其更换)，而且还可以用于使一架冲浪板供各种能力和/或外形的驾驶者使用(例如，不同机翼的类型和组合使高级的高个驾驶者和一个初学者的矮个驾驶者可以使用相同的冲浪板)。这使得驾驶者可以使用相同的冲浪板，因为他/她通过修改冲浪板的机翼提高了专业水平。机翼可以具有多种形状，包括具有向上和/或向下弯曲的弯曲边缘(除了其他弯曲取向之外)。机翼可包括提供弯曲边缘的襟翼。

冲浪板的机翼的相对入射角以及后机翼116和前机翼118之间的距离会影响冲浪板是否设置为“高性能”(即高级或专业级驾驶者)或针对“低性能”(即初学者级驾驶者)。例如，高纵横比的机翼靠得更近将产生更高的性能结果，而低纵横比的机翼间隔较远将产生更低的性能结果。更高的性能结果意味着，冲浪板的板的操纵性更高，速度更快，但用于保持翼展稳定性的误差范围将更低。较低的性能结果意味着通过对不稳定性的过度/不足校正，冲浪板的板将对驾驶者有更大的宽容，因此驾驶起来会更容易。冲浪板处于翼展模式时，机翼的定位将确定升力中心的位置。当冲浪板制造过程中确定支撑槽的位置时，应考虑感知的机翼位置。当最终用户移动冲浪板翼以调整性能结果时，可能需要将前机翼定位在靠近支柱的位置，或者进行其他调整以将机翼定位而使冲浪板处于翼展模式时的升力中心对准当机翼处于排水模式时的浮力中心。

由冲浪板的表面穿孔支柱(例如，图1的支柱114，图11的支柱1102，图12的支柱1202)产生的波沿着冲浪板的背面堆积，继续向上并向侧面倾斜，形成喷雾。喷射阻力是支柱总阻力的重要组成部分，但可以用来提高冲浪板的优势。在某些动力系统未位于冲浪板螺旋桨内的水下的配置中，支柱喷雾会撞击位于板底面上的任选的板散热器，以冷却冲浪板的动力系统的任何部件(例如马达控制器、电池)。此外，可以使用水冷却剂对动力系统进行冷却，冷却剂被带入水面以下的支柱中，然后向上泵送通过支柱并到达动力系统。

冲浪板的水翼(例如，图1的水翼104、图11的水翼1100、图12的水翼1200)可以从板上拆卸(刚性的或可充气的)，这样一来，多个板可以与一个水翼(即同一水翼)一起使用。水翼可以枢转以折叠以存储或运输。水翼可以具有可移动的控制表面(例如，与水翼的机翼区域联接的可调节箔瓣)，可以出于性能考虑(例如，稳定性)而对其进行调节以改变提升表面的截面形状。可移动的控制表面可以联接到后机翼或前机翼。可移动的控制表面可以联接到机翼或不同区域的后端或前端。可移动的控制表面(即襟翼)可跨越整个机翼或机翼的仅预定部分。可移动的控制表面可包括推杆机构，该推杆机构致动可移动控制表面的襟翼运动。例如，移动构成水翼机翼后部(即，后部控制襟翼)的可调节箔瓣(也称为襟翼或控制襟翼)将改变机翼的截面形状。后水翼机翼上的这种可移动控制表面将调节冲浪板的纵倾/俯仰角。例如，如果冲浪板的后机翼上的襟翼可以枢转，以使后缘指向下方，则冲浪板前部抬高，并且冲浪板将向上攀升，高于水面。如果冲浪板的后机翼上的襟翼可以枢转，以使后缘指向上方，则冲浪板前部将向下指向水面，如果保持该襟翼角，则冲浪板将向前俯仰。可以以多种方式来调节这种后部控制襟翼，包括但不限于惯性测量单元(IMU)、“行驶高度”传感器、机械棒或类似机构。

IMU可以使用陀螺仪或类似装置来测量板的角度并调节襟翼以维持特定的板角度。“行驶高度”传感器(例如，超声波传感器)可以测量板与水表面之间的距离，并调节襟翼以维持在水上一定的骑行高度。机械传感器(例如，从冲浪板的板的前部伸出的读出装置)可以测量水面的波浪，并直接使用电缆或其他机械装置调节襟翼，以使冲浪板对波浪做出反应并保持稳定的板。前水翼(即前向控制襟翼)上的可移动控制表面将调节冲浪板的总“行驶高度”，以使行驶高度保持恒定，但冲浪板将在水面之上或更高或更低地行驶，根据前向控制襟翼的位置，它改变了机翼产生的升力量。可以通过驾驶者移动操纵杆或其他控制机构或通过驾驶者输入与水上一定高度相对应的数字来调节这种前向控制襟翼。

在一些实施方式中，冲浪板的后机翼和前机翼(例如，图11的后机翼和前机翼1104-1106)以及附加机翼也可以是可移动控制表面，除了包含可调节箔翼的可移动控制表面之外，该可移动控制表面也被调节。除了机翼之外，可移动控制表面还可以联接至推进舱，或者可以联接至水翼的其他区域，包括但不限于支柱或推进舱本身。可移动控制表面可以由智能计算机驱动(例如，使用机器学习机制，该机器学习机制可根据各种条件和使用传感器(如冲浪板的MEMS装置)检测到的相关数据自动调整可移动控制表面)，从而自动补偿速度和驾驶者的体重以及控制(例如，调整速度，转向和/或稳定)冲浪板的能力。可移动的控制表面也可以由驾驶者基于各种操作者的需要手动操作/改变(例如，使用节气门控制器)。

冲浪板可以使用加速度计、陀螺仪、惯性测量单元(IMU)或任何其他类型的反馈回路控制装置(例如其他MEMS装置)来提供自稳定机制，自稳定机制通过调节来自电池的电力来在变化的条件下(例如，当驾驶者请求帮助时，或自动响应波浪)稳定板来稳定行驶。稳定装置还可以用于确定板是否倾翻或撞击到固体物，这些物质可能会触发响应，从而停止螺旋桨和马达的运行，并使冲浪板紧急停止。

图13示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的推进舱1300的实施例。推进舱1300类似于图1的推进舱106。推进舱1300联接到冲浪板的水翼的支柱(例如，图11的水翼1100)。推进舱1300包括壳体1302，使用鼻锥密封环1306和至少一个螺栓连接机构或类似机构(例如，螺纹附件)联接至壳体1302的鼻锥1304，以及联接至壳体1302的散热器1308。散热器1308可以是可选部件。当推进舱1300由铝制成时，推进舱1300可以充当散热器，以散发热量。当推进舱1300由另一种材料(例如，碳)制成时，可能期望包括由铝或具有类似散热特性的某种其他材料制成的散热板。鼻锥密封环1306可包括具有至少一个O形环(例如，三个硅酮O形环)的铝制鼻锥密封环。

至少一个摄像机可以被嵌入鼻锥1304内，以使冲浪板的驾驶者能够在冲浪板的操作期间记录水下。至少一个摄像机可以是多种不同的摄像机类型，包括视点(POV)摄像机或具有缩放功能的360度摄像机。至少一个摄像机可以使用摄像机夹联接到鼻锥1304。鼻锥1304可具有至少一个开口，以使得能够使用摄像机夹来联接至少一个摄像机。摄像机窗口可以联接至鼻锥1304，以通过用作防刮护罩并提供防水密封来保护至少一个摄像机。至少一个摄像机可以通过也容纳在鼻锥1304内的布线或通过无线机构联接到冲浪板的其他电子部件(例如，联接在冲浪板的板的井内的电子单元)。

推进舱1300的壳体1302还可以包括检修面板，以使得能够进入容纳在推进舱1300内的动力系统(例如，图1的动力系统112)。包括螺旋桨和螺旋桨护罩(例如，图1的螺旋桨108和螺旋桨护罩110)的螺旋桨系统也可以在靠近内部动力系统的一端上或推进舱1300的另一区域联接到推进舱1300。螺旋桨系统与动力系统之间的紧密接近使动力系统的马达能够在冲浪板的操作过程中更有效地控制螺旋桨。容纳有包括马达的动力系统的推进舱1300的区域可以被称为推进舱1300的马达容纳区域，该区域区别于代表推进舱1300的主体区域的壳体1302。

推进舱(例如，图1的推进舱106或图13的推进舱1300)是冲浪板的水翼的组成部分。推进舱是水下壳体，可以具有流线型灯泡形状和中空内部。推进舱是水翼结构的一部分，并且允许螺旋桨(联接到推进舱)以流体动力方式接合水翼的结构。推进舱设计为最大程度地减小阻力和湿润面积，同时又保持足够大的空间以容纳必要的部件，这些部件可能包括但不限于摄像机、电源系统和相关的布线。为了在保持易于制造的形状的同时使阻力最小化，推进舱的前部可以具有椭圆形，而后部可以具有平滑的弧形。

推进舱的形状可以通过寻求压力分布来确定，该压力分布尽可能靠后部无峰值地平滑地增加，然后平滑地恢复。可以使用压力分布曲线来确定压力分布，该压力分布曲线用于确定使用优化的推进舱形状呈现的最佳推进舱形状。可以基于多种因素改变选择的推进舱的形状，这些因素包括但不限于驾驶者信息(例如，体重和技能水平)和冲浪板性能要求。图14示出了根据本公开的实施方式的优化的推进舱形状1400的实施例。使用压力分布曲线1402确定优化的推进舱形状1400以用于图形再现。

如果推进舱具有带有鼻锥和尾锥的更圆柱形的形状，则它可以在圆柱体和锥体相交处引起低压峰值。如图14所示，具有更连续的曲线的形状尽管其体积较大，但它仍可产生较小的流体动力阻力，因为它确实会产生如此低压峰值。出于制造目的，制造优化的推进舱形状可能不切实际，因为产生该曲线可能会增加重量。例如，如果推进舱由铝制成，由具有更高隔热性的材料制成，或者由碳和泡沫芯材制成，则流线型的冲浪板形状可能比圆柱形的形状重或制造上更具挑战性。

因此，优化的推进舱形状1400可以更多地由舱部件(例如，马达以及可能的齿轮箱和马达控制器)的直径和长度确定。推进舱部件的布置可以确定流线型冲浪板形状和持续圆柱形状之间的最佳平衡。推进舱相对于支柱的位置也受流体动力问题的影响。将推进舱直接放置在支柱下方或支柱前方(而不是支柱的后方)，可以使冲浪板桨叶更容易转弯，因为它将螺旋桨移近支柱，并且支柱成为冲浪板的枢轴点。但是，如果螺旋桨的位置太靠近支柱，则可能会导致不希望的压力峰值，从而有效地使这种设计成为更大的阻力来源。

可以将冲浪板的整个动力系统容纳在推进舱内，该推进舱通过将重量合并在水面以下而不是在冲浪板的板内增加重量来有助于驾驶者的稳定性。动力系统的各个部件(例如，马达、马达控制器、电池等)彼此相邻，可提供一种效率更高的系统，且各个部件之间的布线距离较短。推进舱可以由具有可分离的鼻锥(例如，图13的鼻锥1304)和箔片附着硬点的碳纤维制成。在一些实施方式中，推进舱包括短塔，其允许机翼(例如，后机翼和前机翼)被安装在推进舱的下方并且因此被安装在螺旋桨的下方。推进舱可以包括检修面板，以方便更换内部容纳的部件。散热器(例如，图13的散热器1308)可以联接到推进舱，该推进舱也提供通向内部壳体的通道。当关闭时，散热器可以与马达控制器直接接触，以将热量散发到水中，并防止马达控制器过热。

可拆卸的鼻锥提供流体动力学形状和进入点，以插入和移除推进舱的内部部件，例如电池。推进舱可以通过使用可拆卸式鼻锥提供的通道来消除对检修面板的需求。鼻锥可以具有内置的POV摄像机，该摄像机使用摄像机夹在摄像机窗口后方固定就位。鼻锥包括旋转细节，允许鼻锥锁定在不同的取向上，以实现不同的相机定位。推进舱可以具有多个尺寸，包括但不限于大约34英寸×6英寸×4英寸。

在一些实施方式中，推进舱被联接至机翼上方高处的水翼的支柱，而不是充当机翼的附接点。如果驾驶者翼展过高，则将螺旋桨安装在比机翼更高的位置会导致螺旋桨在机翼前离开水。推进舱还可以容纳更少的动力系统部件，以使其更轻巧，湿润区域更少。例如，推进舱可以容纳齿轮部件(例如，图12的齿轮组1208)，以将马达旋转转换成螺旋桨旋转，从而使马达和电池以及相关部件能够通过托盘(例如，图12的托盘1204)安装到板上，其中驱动轴(例如，图12的驱动轴1210)可以从马达通过支柱中的通路延伸到齿轮组，以通过螺旋桨轴(例如，图12的螺旋桨轴1212)驱动螺旋桨。

替代地，在其他实施方式中，与机翼上方的水翼的支柱相联接的推进舱可以容纳动力系统的部分(例如，马达、齿轮箱等)，而不是整个动力系统，也不是齿轮组件。当使用较小的推进舱减少湿润区域并将螺旋桨放置在水翼机器上方时，可以将动力系统的部分容纳在板上。虽然将最重的部件(例如电池)放置在推进舱中可能会使冲浪板的骑行更加稳定，但将重量放置在板上也具有优势。例如，板中的重量增加/推进舱中的重量减少，可使冲浪板更容易转动。向板上添加更多部件不会增加板的尺寸，但是向推进舱中添加部件会增加推进舱的尺寸。推进舱可以被定位成使得其质量的大部分在支柱的前方，支柱的后方，或者直接与支柱成一直线。推进舱相对于支柱的位置将影响螺旋桨与支柱之间的接近度以及推进舱的重量分布，这两者都会影响驾驶者的位置。代替沿支柱联接，推进舱也可以沿着机身的另一点接合水翼，该另一点包括但不限于在冲浪板的后机翼上方。

推进舱可以具有集成的空气循环舱底泵，以冷却马达和/或马达控制器并去除在操作期间可能进入的任何水。线性水传感器条可以联接在推进舱或容纳动力系统的托盘上或冲浪板的其他区域中，以检测水的侵入。线性水传感器条的布置可以靠近接缝和密封件并且沿着推进舱和/或托盘的底表面。如果检测到水，则电池接触器可以打开并触发显示器(例如，图6的显示单元604)上的错误指示，该显示器可以关闭冲浪板。水压传感器也可以联接到推进舱，以检测螺旋桨的深度。深度信息可用于检测冲浪板板的“行驶高度”。水压传感器可用于调节来自马达的动力，以防止水翼通风，从而防止冲浪板自旋而脱离水中。推进舱可以由加压机加压以检查泄漏。可以提供压力传感器以测量产生的压力，并且可以在冲浪板内提供一个智能系统，以向操作者/驾驶者告知所测量的压力是否将冲浪板保持在水中，因此该冲浪板可以安全地放入水中进行操作。

在一些实施方式中，容纳动力系统的一部分(例如，马达、齿轮箱、马达控制器等)的推进舱可以由散发热量的诸如铝的材料制成，从而整个推进舱起作用作为散热器，当冲浪板穿过水时冷却内部部件。替代地，推进舱可以由碳纤维或类似材料制成并且具有散热器面板，类似于图13的推进舱1300。推进舱还可以包括电子单元的一些部件，包括但不限于微控制器(例如，用于监测推进舱温度的微控制器)。推进舱的尺寸可以更小并且可以具有各种尺寸，包括但不限于长度为13.5英寸且直径为2.5英寸的尺寸。尺寸和形状可以由内部部件(例如，马达直径，是否包括马达控制器或微控制器)确定，但也可以由流体动力学问题(例如压力分布)确定。

此外，推进舱可以利用螺纹机构以允许鼻锥和马达壳体两者都拧入和拧出推进舱的中央单元或主体。推进舱可以使用O形环(例如硅O形环)来使螺纹连接水密。通过更容易接近推进舱部件，并使组装在不同工厂制造的零件(推进舱、马达、马达控制器)更加容易，可以提高推进舱的维修和组装便利性。推进舱的中央单元可在推进舱的顶部和底部两者或顶部或底部之一具有公平的附接点，以允许推进舱从支柱分离。这只能用于易于制造的情况，其中推进舱由与支柱不同的材料制成(例如分别为铝和碳纤维)，并且分别可以在不同的工厂中制成，然后组装在一起，也许永久地组装在一起。可选地，推进舱可以作为最终用户的特征而拆卸，以便于单独维修冲浪板零件，并允许驾驶者使用具有相同支柱的不同推进舱(因此使用不同的马达)，或使用具有相同推进舱的不同支柱，以使具有不同能力或个性的驾驶者使用同一装置。

图15A示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的动力系统1500的实施例。动力系统1500可以容纳在冲浪板的水翼的推进舱内(例如，类似于图1的动力系统112)，或者动力系统1500可以容纳在联接至冲浪板的水翼的支柱的托盘内(例如，类似于图12的托盘1204内的动力系统)，或者可以将动力系统1500容纳在板的井内。动力系统1500包括检修面板1502，联接至检修面板1502的散热器1504，联接至散热器1504的马达控制器1506，联接至马达控制器1506的马达系统1508，以及联接至马达系统1508的螺旋桨轴1510。在一些实施方式中，动力系统1500不包括检修面板1502和/或散热器1504，并且在其他实施方式中，散热器1504、马达控制器1506和电池可以容纳在除了马达系统1508和螺旋桨轴(例如，在推进舱中)的其他地方(例如，在板上)。马达系统1508可包括联接至电池并由电池供电的马达，以及联接至马达以增加马达的扭矩的齿轮箱。马达系统1508通过螺旋桨轴1510控制螺旋桨(例如，图1的螺旋桨108)。马达系统1508的马达可以包括马达、气体驱动的马达、太阳能驱动的马达、其他类型的马达及其任意组合中的任何一个。

马达控制器1506可以位于推进舱内，在马达系统1508的马达后方，与散热器1504接触，并与电池相邻。马达控制器1506也可以位于由铝或类似材料制成的、在马达系统1508的马达后方的推进舱内，从而整个舱用作散热器。马达控制器1506也可以位于板内部，第二井中，或带有适配器的托盘中，与散热器相邻。动力系统1500还可以包括一个或多个传感器，包括但不限于数字温度传感器，其可以联接到马达、马达控制器1506、一个或多个电池以及动力系统1500的其他部件，用于测量各种温度并确定部件是否正常工作。数字温度传感器检测到的温度可以显示在冲浪板的显示器(例如，图6的显示器604)上或节气门的显示器上，并且可以出现在测试日志(例如，作为行驶数据的部分的测试日志)中。数字温度传感器还可以用于触发警告信号或冲浪板或冲浪板的各种部件(例如电子装置)的装置关闭，以确保驾驶者安全。

螺旋桨轴1510可以离开马达系统1508，并可以接受螺旋桨系统的螺旋桨。螺旋桨轴1510由轴承支撑，这些轴承能够承受螺旋桨可能产生的推力和其他载荷。螺旋桨轴1510还可以承受由驱动轴(例如，图12的驱动轴1210)产生的负载。可以将不同尺寸和形状的螺旋桨连接到螺旋桨轴1510。

图15B示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的动力系统1500的马达系统1508的实施例。马达系统1508包括马达1512，联接至马达的齿轮箱1514，以及联接至齿轮箱1514的螺旋桨轴1510。马达1512容纳在马达壳体1516(单独示出)内。马达壳体1516围绕马达1512以进行保护。齿轮箱1514在减小每分钟转数的同时增加马达1512的扭矩。齿轮箱1514的使用提供了更多的马达选择，这可以辅助例如推进舱尺寸要求，这可以确定马达尺寸。在一些实施方式中，马达系统1508不包括齿轮箱1514，并且马达1512直接控制螺旋桨系统。例如，可以使用高扭矩/低每分钟转数常数(K_v)马达，以使用较少齿轮传动装置或不使用齿轮传动装置来驱动螺旋桨(例如200K_v马达，不使用齿轮箱)。

可以通过接收来自马达控制器1506的指令来启动或控制马达系统1508，以控制螺旋桨系统的螺旋桨。例如，当冲浪板的操作者按下节气门控制器时，信息(例如，冲浪板的速度增加)被生成并且被处理成命令(例如，由与冲浪板的板联接的电子单元处理)，然后发送给马达控制器1506。一旦马达控制器1506接收到命令，马达控制器1506就控制马达1512的操作，从而转动螺旋桨系统的操作。如果马达控制器1506接收到的命令包括增加冲浪板速度，则马达1512将进行调节以加速螺旋桨的旋转，从而使冲浪板速度更快。

马达系统1508还可以包括电池系统，该电池系统包括用于为马达1512供电的一个或多个电池。该电池系统可以包括滑动电池，滑动电池与电池滑板联接，以易于滑入推进舱并连接至马达控制器1506和马达1512两者。电池滑板允许用户容易地取出电池进行充电并重新插入电池，而不必将电池电线直接连接到马达控制器1506和/或马达1512。电池滑板可以由碳纤维制成，可以包括控制电线，并且在后端可以具有集成的自定位连接器。自定位连接器可以具有锥形形状，当电池滑板插入推进舱时，该锥形形状有助于将自定位连接器引导到位。一旦将电池滑板插入推进舱中，集成的自定位连接器就将电池(和/或控制电线)连接至马达控制器1506和/或马达1512的电路。

当冲浪板船艇装置在其侧面时，电池滑板可以垂直装载电池。这种取向便于单人进行电池更换和/或在诸如船坞的运动表面上进行电池更换，因为该冲浪板在其侧面稳定地定位而无需任何专用装置。图15C示出了根据本公开的实施方式的马达系统1508的电池系统1550的实施例。电池系统1550包括电池滑板1552，联接到电池滑板1552的电池1554以及联接到电池滑板1552的端部的自定位连接器1556。自定位连接器1556将电池1554连接到动力系统1500的电路。一个以上的电池可以联接到电池滑板1552。

在一些实施方式中，并参考图15A-15C，马达控制器1506可以是160A马达控制器，马达1512可以是以58V运行的500K_V马达，齿轮箱1514可以是4：1齿轮箱或8：1齿轮箱，电池系统1550的电池1554可包括两个使用8或10或12号电池线串联连接的锂聚合物(LiPo)电池。动力系统1500包括马达系统1508和电池系统1550，并且可以被容纳在水翼的托盘或板的井中，而不是被容纳在推进舱内。电池系统1550可以包括其他类型的电池，包括但不限于磷酸铁锂(LiFePO4)或锂离子(LiIon)电池或它们的任何组合。

在一些实施方式中，代替移除电池滑板(例如，图15C的电池滑板1552)以使一个或多个电池(例如，图15C的电池1554)能够充电，一个或多个电池可以锁定到水翼的推进舱、板和托盘中的任何一个(也称为箔盘)中。然后，用户可以将整个冲浪板插入充电装置中，以便为一个或多个电池充电。这种构造提供了安全优势，因为用户不需要处理电池，但是由于整个冲浪板都需要运输以进行充电，因此这增加了充电过程的复杂性。此配置还可以防止操作者/驾驶者进行长时间的行驶训练或交换驾驶者，这可能需要在水上途中进行中途更换电池。在其他实施方式中，电池系统被容纳在水面之上(例如，在冲浪板的板的井内或在冲浪板的箔盘内)，并且通过支柱经由电池线连接至马达系统1508。可以轻松更换一个或多个电池并为其充电。当电池系统的一个或多个电池需要换出或更换时，可以在冲浪板内(例如，板内)提供除电池系统的一个或多个电池以外的辅助电池，以用作备用电池。

电池系统的一个或多个电池可以以与容纳一个或多个电池在电池滑板内的方式相比更多容纳的方式容纳在推进舱中，同时仍然提供一个或多个电池从水翼的移除。例如，电池组可以配置有安全功能，该安全功能在接收到信号之前不允许激活电池组。冲浪板检查水传感器和其他安全传感器并且授权冲浪板操作后，可以发送信号激活电池组。电池组可用于机翼，也可以与机翼相似的其他装置一起使用。

冲浪板可以包括用于马达控制器(例如，图15A的马达控制器1506)和电池(例如，图15C的电池1554)以及动力系统1500的其它部件的状态的各种消息(即，“OK”状态消息)以确定动力系统1500或其任何部件是否正常运行。例如，马达控制器和电池可以通过串行数据链路在内部监视和交换状态消息。如果电池失去与马达控制器的接触，则可以断开与电池联接的电池接触器。当电池接触器断开时，电池无法为马达供电，因此冲浪板的运行将停止。因此，在电池未插入工作的马达控制器的任何时间(即，当电池与马达控制器失去接触时)，都可以配置冲浪板，以使电池不会输出任何明显的电压，从而可以使冲浪板可以毫无问题地投放到水中(即，当用户将冲浪板载入水中时，如果电池为马达供电会出现问题)。在一些实施方式中，用户可以激活加载模式(例如，使用节气门系统或移除应急停止(e-stop)键)，从而在用户将冲浪板载到水中时禁用马达控制器。

接地故障检测器也可以安装在冲浪板中，以检查电池的电池引线和水翼的碳体之间的连续性。应该没有连续性，否则可能导致电流可能流经水流并流向驾驶者。因此，如果检测到连续性，则可以再次打开电池接触器，并且可以在显示器上生成错误消息，该错误消息可以一直持续到通过验证解决了连续性问题为止(例如，接地故障检测器验证没有连续性)或者由用户手动清除。另外，如果转子被锁定或损坏，则电流传感器可用于测量冲浪板的功率消耗并停止马达(例如，图15B的马达1512)。电流传感器可用于检测马达何时试图在自由空气中旋转，这会产生低电流和高速度(而不是根据需要在水中旋转)，从而停止或限制马达。可以使用预定阈值确定低电流和高速水平。

图16示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的螺旋桨系统1600。螺旋桨系统1600包括螺旋桨1602，螺旋桨1602包括两个或更多个螺旋桨叶片1604和围绕螺旋桨1602的螺旋桨护罩1606。螺旋桨1602可具有多种尺寸，包括但不限于4至16英寸的直径。螺旋桨系统1600可以联接到推进舱(例如，图1的推进舱106或图13的推进舱1300)，该推进舱又联接到冲浪板的水翼的支柱或水翼支柱(例如，图1的水翼104的支柱114或图11的水翼1100的支柱1102)。螺旋桨1602和螺旋桨护罩1606可以分开地联接到推进舱，或者螺旋桨护罩1606可以联接到经由附接机构联接到推进舱的螺旋桨1602。螺旋桨护罩1606也可以集成到推进舱或水翼机翼中。

两个或更多个螺旋桨叶片1604经由螺旋桨轴(例如，图15A的螺旋桨轴1510)附接到推进舱。螺旋桨1602可安装在推进舱的前部或后部，以及水翼支柱的前部或后部。螺旋桨1602可以在预定螺旋桨每分钟转数(例如4000螺旋桨每分钟转数)下以预定输入功率(例如3725瓦或约5马力)针对预定节(例如15节)的巡航性能进行优化。在一些实施方式中，机翼可包括导管式螺旋桨，该导管式螺旋桨的形状适合导管式螺旋桨的螺距分布，而不是螺旋桨系统1600。导管式螺旋桨包括螺旋桨，该螺旋桨装有不旋转的进水喷嘴，并且进水喷嘴提高螺旋桨的效率。导管式螺旋桨可位于水翼的机身和机翼上方或下方。

螺旋桨护罩1606可以用作安全特征件。可以将螺旋桨护罩1606螺栓连接到推进舱的顶表面和底表面(或仅到一个表面)，延伸越过马达壳体并屏蔽两个或多个螺旋桨叶片1604。螺旋桨护罩可以用作管道以提供导管式螺旋桨，并针对螺旋桨系统1600进行了定制，以提高冲浪板的效率和操作能力。螺旋桨护罩1606可以在低速(例如，低于约10节)下提高螺旋桨系统1600的效率。螺旋桨护罩1606可以具有变化的截面以提供升力/稳定性，并且可以用作后水翼机翼。螺旋桨护罩1606可具有多种尺寸，包括但不限于大约8英寸的直径。

取决于驾驶者的风格(例如，一种风格为“高飞”，另一种风格为“常规”行驶)，冲浪板可以沿不同的方向旋转螺旋桨1602。在没有其他力的情况下，冲浪板的板将沿与螺旋桨1602旋转方向相反的方向滚动，并且操作者/驾驶者必须通过用驾驶者的体重向下推动来对该力做出反应来稳定该板。随着驾驶者加速或操作冲浪板以使其更快行驶，驾驶者不得不向下推更多以平衡这些力。使驾驶者用脚趾代替脚跟而不用脚跟推动，对于驾驶者舒适性是理想的，因此可以通过脚绑带机制或其他绑带机制将脚趾(而不是脚跟)放在板子的边缘附近。

当沿一个方向旋转螺旋桨1602时，对于特定的驾驶者风格，冲浪板将更容易驾驶，而对于相反的驾驶者风格，冲浪板将更难以驾驶。螺旋桨1602越大，并且由冲浪板的马达(例如，图15B的马达1512)施加的扭矩越大，则螺旋桨1602的旋转方向对驾驶者的易用性的影响越明显。所述冲浪板可以包括改变螺旋桨1602的旋转方向的选项，以使得多种风格(例如，“高飞”、“常规”等)的驾驶者能够以舒适的姿势使用同一冲浪板。可以通过驾驶者接合的节气门控制器来控制该选项(例如，在启动冲浪板时将设置从一种风格切换为另一种风格)，并且该节气门控制器通过电子单元(例如，图6的电子单元602)与马达控制器(例如，图15A的马达控制器1506)通信。基于接收到的信息或命令，马达控制器可以通过改变由联接至马达控制器的马达施加的扭矩的方向来改变螺旋桨1602的旋转方向。在一些实施方式中，所述冲浪板可包括两个螺旋桨，所述两个螺旋桨分别成一直线安装并分别逆时针和顺时针旋转，以消除扭矩滚动并通过加速和减速两个螺旋桨中的每一个来稳定冲浪板的板。

图17示出了根据本公开的实施方式的在冲浪板的操作期间使螺旋桨旋转方向与驾驶者姿势匹配的实施例1700。可以通过改变螺旋桨(例如，图1的螺旋桨108或图16的螺旋桨1602)的旋转方向来改变螺旋桨的旋转方向。改变螺旋桨旋转方向以适应驾驶者风格，可以改善驾驶者的姿态和驾驶便利性。实施例1700包括第一匹配1702、第二匹配1704和第三匹配1706，第一匹配1702、第二匹配1704和第三匹配1706各自突出了螺旋桨旋转方向和驾驶者姿势之间的各种配置。在第一匹配1702中，具有“常规”姿势的驾驶者正确地与“常规”螺旋桨旋转方向匹配，以提供易用性。第一匹配1702的螺旋桨旋转方向在一个方向上产生力，该力被来自“常规”驾驶者姿势的加权力抵消，该“常规”驾驶者姿势将驾驶者的脚朝着冲浪板的板边缘定位。

在第二匹配1704中，具有“高飞”姿势的驾驶者与“常规”螺旋桨旋转方向不正确地匹配，这可能在冲浪板的操作期间引起问题。第二匹配1704的螺旋桨旋转方向在与第一匹配1702的前述方向相同的方向上产生力，但是该力不会被来自“高飞”驾驶者姿势的加权力抵消，该“高飞”驾驶者姿势将驾驶者的脚朝着板的中心定位。因此，应根据第三匹配1706来匹配螺旋桨的旋转方向和驾驶者姿势，该第三匹配1706反转螺旋桨的旋转方向，以抵消来自“高飞”驾驶者姿势的重力，该“高飞”驾驶者姿势将驾驶者的脚朝着板的相对边缘定位。冲浪板可以利用其他螺旋桨旋转方向来抵消未归类为“常规”或“高飞”的不同驾驶者风格。

图18示出了根据本公开的实施方式的冲浪板的螺旋桨系统的折叠式螺旋桨叶片1800的实施例。折叠式螺旋桨叶片1800可用于提高安全性并减少阻力，从而延长电池寿命。折叠式螺旋桨叶片1800联接到螺旋桨轴，该螺旋桨轴联接到马达，该马达联接到推进舱(例如，图1的推进舱106或图13的推进舱1302)，推进舱联接到冲浪板的水翼(例如，图1的水翼104)。折叠式螺旋桨叶片1800包括两个或更多个螺旋桨叶片(例如，图16的两个或更多个螺旋桨叶片1604)。折叠式螺旋桨叶片1800可以定向在第一展开位置1802和第二折叠位置1804。折叠式螺旋桨叶片1800可以定向在未示出的附加位置(例如，在展开和折叠之间的位置等)。折叠式螺旋桨叶片1800在第一展开位置1802和第二折叠位置1804之间移动，但是整个螺旋桨系统也可以移动。

当折叠式螺旋桨叶片1800从第一展开位置1802(也称为部署位置)移至第二折叠位置1804(也称为折叠位置)时，反之亦然，停止或锁定机构(例如，挡块)可用于将折叠式螺旋桨叶片1800锁定在适当的位置。另外，可使用销将折叠式螺旋桨叶片1800联接到推进舱，以使折叠式螺旋桨叶片1800在各位置之间旋转。

当节气门被致动或接合时(例如，通过由驾驶者操作的节气门控制器)，折叠式螺旋桨叶片1800开始旋转，来自旋转的第一力或离心力大于作用在作用在折叠式螺旋桨叶片1800上的第二力或水力，从而允许折叠式螺旋桨叶片1800部署到第一展开位置1802。提供第一挡块以阻止折叠式螺旋桨叶片1800打开得比预定的更大(例如，防止损坏)，并且在第一展开位置1802处离心力锁定折叠式螺旋桨叶片1800就位。释放节气门时，水的力大于离心力，折叠式螺旋桨叶片1800停止旋转，导致折叠式螺旋桨叶片1800移至第二折叠位置1804并且再次被另一个或第二挡块阻止。折叠式螺旋桨叶片1800中的每个叶片可以绕成角度的狭槽中的销旋转，该成角度的狭槽在叶片折叠到第二折叠位置1804中时将叶片引导到羽化位置。

折叠式螺旋桨叶片1800可以用作安全特征件，以在不启动或接合节气门时阻止折叠式螺旋桨叶片1800旋转，然后将其折叠到第二折叠位置1804，这消除了对驾驶者和附近的游泳者的危险。在船坞上处于折叠位置的折叠式螺旋桨系统还提高了安全性，并防止了螺旋桨系统的损坏(例如，在没有螺旋桨护罩的情况下)。折叠式螺旋桨系统可用于乘船时，驾驶者可能仅偶尔需要动力辅助来到达下一波。当不使用时，折叠式螺旋桨叶片1800可折叠到第二折叠位置1804或类似的折叠位置以减少阻力并节省电池。

折叠螺旋桨的各个位置的移位可以由驾驶者根据操作要求手动执行(例如，通过选择板内电子单元的显示器上或节气门控制器上的显示器上的选项)或可以由冲浪板使用传感器和反馈机制(例如机器学习机制)并根据变化的条件自动执行。因此，折叠式螺旋桨叶片1800可代表可自动控制冲浪板的冲浪板的可移动控制表面(除了水翼机翼上的可调节襟翼外)。

图19示出了根据本公开的实施方式的包括可移动的控制表面1902的冲浪板的水翼1900的实施例。水翼1900包括支柱1904，联接至支柱1904的推进舱1906，联接至支柱1904的机身1908，联接至机身1908的后机翼1910，联接至机身1908的前机翼1912，以及连接到推进舱1906的螺旋桨1914。后机翼1910包括可移动的控制表面1902。前机翼1912也包括可移动的控制表面1902。每个可移动的控制表面1902可以是后机翼1910和前机翼1912的相似的可移动的控制表面，或可以是各种类型、形状或机构的可移动控制表面。使用推杆机构(未示出)或类似类型的机构来操作每个可移动控制表面1902。推杆机构响应于来自各种传感器(例如，机械拖曳杆、行驶高度传感器)中的任何一个的反馈或响应于来自操作者的输入(例如，通过节气门控制器)或响应来自自动稳定系统(例如，IMU或机器学习机制)的输入来致动每个可移动控制表面1902。

根据本公开的冲浪板可以使用包装材料来包装，所述包装材料包括但不限于耐用且防水的柔性泡沫片(例如，膨胀聚丙烯)，以安全地包装冲浪板的异常形状。可以将C形泡沫管切成适当的长度，并缠绕在冲浪板的水翼、推进舱和板部件周围。两片可以彼此相对放置以保护圆形形状(例如推进舱)，也可以互换以方便包装材料的存储(即，泡沫片彼此堆叠在一起用于存储或运输泡沫本身)。该包装可用于一般用途的其它尺寸和形状异常的其他物品的运输。

根据本公开的冲浪板(例如，图1的冲浪板100或图9的冲浪板900)可以使用多种程序或过程来操作。在一些实施方式中，冲浪板的用户(即操作者/驾驶者)可以通过首先对电池滑板中的电池充电并在冲浪板的推进舱内设置摄像机(例如，POV摄像机)来使冲浪板准备好运行。当冲浪板在其侧面时，冲浪板的水翼和冲浪板的板接触地面或船坞，用户可以通过开口(例如，向前的开口)将电池滑板插入推进舱。将电池滑板牢牢地或正确地推入推进舱时，可以通过发出一系列蜂鸣声或闪烁的灯光来指示其与箔片电子装置的啮合。这些步骤在干燥的地方执行。

如果需要，用户可以通过从鼻锥的摄像机窗口拉开摄像夹并将摄像机卡在摄像机窗口后面的适当位置来将摄像机插入推进舱的鼻锥。使用者可以将鼻锥重新连接并锁定到推进舱，并可以将冲浪板放入水中，先将水翼放入水中。水应足够深，以避免水翼与任何表面(如岩石)接触。使用者可以将安全带的一端(通过他的脚踝)附在他/她的身体上，也可以将包括磁铁的另一端附在冲浪板的故障/紧急开关位置上。

用户可以将他的脚放在脚绑带内(例如，后脚放在后脚绑带内，前脚放在前脚绑带内，或者诸如后脚之类的一只脚在例如后脚绑带内的单个绑带内)。用户可以稳定在板上并轻轻推动节气门系统的节气门控制器，使其移离下水平台(例如，船、码头)。使用者可以通过接合节气门控制器来加速。一旦达到大约8-10节的前进速度，用户就可以抬起前脚并开始从非翼展模式转换为翼展模式。使用者可以在过渡到翼展模式期间根据需要向前移动他/她的体重。用户可以通过接合或释放节气门控制器来调节速度。要停止，用户可以完全松开节气门控制器，该节气门控制器将冲浪板转换回非翼展或排水模式。使用者完全释放节气门控制器，可以在完成操作或驾驶冲浪板时将节气门控制器滑回下水平台。

在一些实施方式中，当使用具有倒行特征的节气门时，用户可以通过使用倒车行特征进行制动而不是滑动至停止，从而更快或更精确地停止。当使用可充气板代替刚性板时，用户可以在驾驶前给板充气，并且可以使用板对箔适配器将可充气板附接到水翼动力系统(例如，图7A的水翼动力系统704)。当冲浪板配置了智能节气门时，智能节气门会在板与水接触时限制功率。在用户根据需要转移重量以开始翼展之后(即，从非翼展模式转换为翼展模式)之后，就可以开始翼展，并且传感器可以将板识别为翼展，从而解除由智能节气门设置的先前功率限制。当使用带有可移动推进舱的冲浪板时，用户可以卸下整个推进舱并为其充电，而不仅仅是从推进舱中取出电池本身。

在一些实施方式中，当使用折叠式螺旋桨时，用户可以使用节气门加速以捕捉波浪，这可以引起折叠式螺旋桨部署/展开。当用户在波浪或海浪上冲浪时，利用波浪的力量向前推进，则无需马达辅助，因此用户可以在乘浪前行时放开节气门或缩回折叠式螺旋桨以减少阻力。在波浪冲浪模式下，折叠式螺旋桨不必旋转。当使用者再次接合节气门以获得动力协助时，折叠式螺旋桨可以展开。在开阔的海洋中，这种使用冲浪板的方法可以使驾驶者在使用较少电池的情况下覆盖更远的距离，因为驾驶者会捕获大的滚动波。要停止行驶，用户可以放开节气门，并可以过渡回非翼展或排水模式。当使用者完全松开节气门时，折叠式螺旋桨可以折叠，滑板滑至停止。

根据本公开的方法和系统提供了具有水翼和电动螺旋桨的船艇装置。该船艇装置包括：板；节气门，其联接至板的顶表面或无线地联接至板；水翼，联接至板的底表面；以及电动螺旋桨系统，其联接至水翼，其中，电动螺旋桨系统使用节气门产生的信息为船艇装置供电。在一个实施方式中，节气门可包括联接至板的顶表面的锚定点，联接至锚定点的电缆以及联接至电缆的节气门控制器，其中，当船艇装置的操作者接合节气门控制器时生成信息。在另一种实施方式中，节气门可包括联接至板的顶表面的操纵柄，其中，该操纵柄可调节至多个位置；以及节气门控制器，其联接至该操纵柄，其中，所述信息是在船艇装置的操作者与节气门控制器接合时产生的，进一步地，其中操作者在操作期间握住操纵柄以保持稳定。在另一种实施方式中，节气门可以包括无线的手持式控制器，其也可以附接到操作者，附接到节气门电缆或附接到操纵柄。

水翼可包括联接至板的底表面的支柱，联接至该支柱的推进舱，以及联接至该推进舱的至少两个机翼。在一些实施方式中，水翼仅包括一个机翼。当水翼包括至少两个机翼时，当船艇装置由电动螺旋桨系统提供动力时，至少两个机翼产生升力。至少两个机翼可以联接到推进舱的底表面，使得推进舱在水翼的至少两个机翼的上方(即，至少两个机翼未集成到推进舱中或与推进舱不集成)。至少两个机翼也可以联接到推进舱的其他区域，包括但不限于推进舱的底表面和顶表面之间的中间部分。

水翼可进一步包括联接至支柱和推进舱中的任何一个(或冲浪板的另一区域)的舵和联接至后水翼机翼或前水翼机翼(或冲浪板的另一区域)的至少一个可调节襟翼，至少一个可调节襟翼可以是可移动控制结构，可为冲浪板提供稳定的系统。可移动稳定系统使用操作速度、环境条件、水翼乘坐高度和俯仰角以及与操作者相关联的数据中的任何一个自动使船艇装置稳定。由冲浪板乘坐高度和俯仰提供的反馈回路可以包括多个传感器(例如，IMU)和多个算法(例如，控制系统算法)。多个传感器可以分析对冲浪板的控制，并且将关联的数据发送到电子单元，该电子单元使用多种算法来处理数据，从而导致可移动控制结构中的调整以稳定冲浪板。

例如，反馈机构可以检测到水翼太低，并且可以自动调节可移动控制结构以升高水翼。控制系统的增益或响应度也可以由操作者进行调整(例如，使用与冲浪板显示器或电话链路进行设置)。冲浪板可以包括基于各种检测到的状况(例如，使用冲浪板的传感器检测到的状况)来优化冲浪板的驾驶的附加机构(例如机器学习算法)。控制系统所请求的辅助水平可以基于操作者的年龄、身高、体重、姿态、驾驶方式、驾驶历史和技能水平。推进舱可以包括：鼻锥，其包括至少一个摄像机；联接至鼻锥的主体壳体；以及散热器，其联接至主体壳体。所述至少两个机翼可包括联接至推进舱或水翼机身的后部区域的后机翼，以及联接至推进舱或水翼机身的前部区域的前机翼，其中，前机翼大于后机翼。当水翼仅包括一个机翼时，一个机翼可以是后机翼、前机翼或位于不同位置的不同类型的机翼。

电动螺旋桨系统可包括动力系统，该动力系统包括马达，为马达提供动力的电池以及由电动马达驱动的螺旋桨轴，其中动力系统容纳在推进舱的主体壳体内；以及通过螺旋桨轴连接到动力系统的螺旋桨，其中动力系统使用节气门控制器产生的信息通过螺旋桨轴控制螺旋桨。电动螺旋桨系统可进一步包括联接至推进舱的鼻锥的螺旋桨护罩，其中，螺旋桨护罩围绕螺旋桨定位。

螺旋桨可以是具有多个叶片的可折叠螺旋桨(或折叠式螺旋桨)，进一步地，其中当操作者未使节气门控制器接合并且多个叶片停止旋转时，可折叠螺旋桨折叠。船艇装置还可包括容纳在板的第一井或第二井内的电子单元，其中电子单元从节气门控制器接收信息并处理该信息以提供至少一个命令。至少一个命令可以由电子单元发送到动力系统的马达控制器，以控制马达，该马达控制螺旋桨轴，该螺旋桨轴控制螺旋桨。

电子单元可以包括：第一微控制器，第一微控制器从节气门控制器接收信息，处理该信息以提供至少一个命令，并将该至少一个命令发送到动力系统的马达控制器，第二微控制器，第二微控制器记录与船艇装置操作相关的其他信息。电子单元还可以包括显示器和紧急开关，其中，紧急开关通过至少一个脚绑带或挂绳或皮带拴在操作者身上，以在操作者与船艇装置分离时关闭船艇装置。电子单元使用有线连接和无线连接中的任何一个从节气门控制器接收信息。

非翼展(或排水)模式下的浮力中心和翼展模式下的升力中心对准。非翼展模式是在船艇装置的起飞期间板与水体接触时，而翼展模式是在船艇装置的操作期间板在水体表面上方时。通过将冲浪板处于非翼展模式时由板的浮力产生的向上力的中心对准当冲浪板处于翼展模式时由至少两个机翼产生的升力所产生的向上力的中心，使得非翼展模式下的浮力中心和翼展模式下的升力中心对准。对准可以包括以预定的设计使板成形，该预定的设计提供邻近或靠近或近似接近板的某个区域或位置(即，板位置)的浮力中心，以及通过放置包括至少两个在板下方靠近板位置的机翼的水翼。也可以相对于由板的预定设计提供的板位置来定位联接到板的顶表面的至少一个脚绑带。

所述板可包括以下任何一种：碳纤维材料，用于提供轻便的牢固的平台；泡沫材料，其具有玻璃纤维布层和树脂层以提供浮力平台；漏针织物材料，用于提供可充气平台；以及任何一种它们的组合。船艇装置还可包括至少一个与板的顶表面相联接的轮子。

尽管已经结合某些实施方案描述了所公开的技术，但是应当理解，所公开的技术不限于所公开的实施方案，相反，其意图是覆盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置，该范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖法律允许的所有此类修改和等同结构。

Claims (26)

1.模块化的重量转移控制式船艇装置，包括：

板和动力系统，所述板可拆卸地附接到动力系统；

所述动力系统包括电源系统以及推进系统；

所述电源系统包括容纳第一电池的第一托盘；

所述推进系统包括支柱、推进舱和水翼；

其中所述推进舱包括电动马达；

其中所述推进舱可拆卸地附接到支柱上；

其中所述水翼可拆卸地附接到所述支柱上；并且

其中所述第一托盘可拆卸地直接附接到所述推进系统的支柱的第一端。

2.根据权利要求1所述的船艇装置，其中，所述电源系统可拆卸地直接连接到推进系统的支柱上。

3.根据权利要求1所述的船艇装置，其中，所述电源系统可拆卸地直接附接到推进系统的支柱上，而与板上的任何联接无关。

4.根据权利要求1所述的船艇装置：

其中，壳体和第一电池彼此联接以形成一体的模块化单元；并且

其中，一体的模块化单元可拆卸地直接附接到推进系统的支柱上。

5.根据权利要求1所述的船艇装置：

其中，所述推进舱可拆卸地直接附接到支柱上；并且

其中，所述水翼可拆卸地直接附接到支柱上。

6.根据权利要求1所述的船艇装置：

其中，所述电源系统可拆卸地容纳在所述板的孔内；并且

其中，所述电源系统包括形成所述板的上表面部分的顶表面。

7.根据权利要求1所述的船艇装置，还包括：

无线节气门控制器，该无线节气门控制器包括第一输入接口，该第一输入接口被配置为接收来自该船艇装置的操作者的输入，该无线节气门控制器被配置为响应于经由该第一输入接口接收的第一输入来提供第一无线控制信号；

所述推进舱的驱动系统，包括电动马达、马达控制器、螺旋桨和第二输入接口，所述第二输入接口被配置为接收由该无线节气门控制器产生的至少一个无线控制信号；并且

其中，所述驱动系统被配置为响应于接收到由该无线节气门控制器产生的至少一个控制信号来动态地改变电动马达的输出。

8.根据权利要求1所述的船艇装置：

其中，所述第一电池经由至少一个电导管电联接至所述推进舱；

其中，所述推进舱包括物理地附接到电动马达的螺旋桨；

其中，所述电源系统包括马达控制器，所述马达控制器通过所述至少一个电导管与所述电动马达电连接；

其中，所述电源系统可拆卸地容纳在所述板的孔内；并且

其中，所述电源系统包括形成所述板的上表面部分的顶表面。

9.根据权利要求1所述的船艇装置：

其中，所述第一电池经由至少一个电导管电联接至所述推进舱；并且和

其中，所述推进舱包括电动马达、与所述电动马达电联接的马达控制器以及物理地附接到电动马达的螺旋桨。

10.根据权利要求1所述的船艇装置，还包括：

无线节气门控制器，该无线节气门控制器包括第一输入接口，该第一输入接口被配置为接收来自该船艇装置的操作者的输入，该无线节气门控制器被配置为响应于经由该第一输入接口接收的第一输入来提供第一无线控制信号；

所述推进舱的驱动系统，包括电动马达、马达控制器、可折叠螺旋桨和第二输入接口，所述第二输入接口被配置为接收由该无线节气门控制器产生的至少一个无线控制信号；并且

其中，所述可折叠螺旋桨响应于由所述无线节气门控制器产生的第二无线控制信号，以使所述可折叠螺旋桨处于展开位置，并且其中，所述可折叠螺旋桨还响应于由所述无线节气门控制器产生的第三无线控制信号， 用于使所述可折叠螺旋桨处于折叠位置。

11.模块化的重量转移控制式船艇装置，包括：

板和动力系统，所述板可拆卸地附接到动力系统；

该动力系统包括电源系统和推进系统；

所述电源系统包括第一电池和至少一个电导管，所述电源系统的至少一部分设置在板安装托盘内；

所述推进系统包括支柱、推进舱和水翼；

其中，所述支柱包括第一端和第二端，并且包括设置在所述第一端和第二端之间的支柱主体；

其中，所述板可拆卸地附接到所述支柱的第一端；

其中，所述水翼在第一位置处可拆卸地附接到所述支柱主体；

其中，所述推进舱在介于所述支柱的第一端和所述第一位置之间的第二位置处可拆卸地附接到所述支柱主体；其中推进舱到支柱的连接包括将推进舱电连接到电源系统的至少一个电导管，使得推进舱通过至少一个电导管电连接到设置在板安装托盘内的电源系统的至少一部分；

其中，所述支柱主体的第一部分介于所述支柱的第一端与所述推进舱之间；并且

其中，所述支柱主体的第二部分介于所述推进舱与水翼之间。

12.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述推进舱包括电动马达、电联接至电动马达的马达控制器以及物理地附接到电动马达的螺旋桨。

13.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述电源系统包括板安装托盘，第一电池容纳在板安装托盘内；并且

其中，所述板安装托盘可拆卸地直接连接至支柱的第一端。

14.根据权利要求11所述的船艇装置，其中所述电源系统可拆卸地直接附接到所述推进系统的支柱，而与所述板的任何联接无关。

15.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述电源系统包括容纳第一电池的板安装托盘；

其中，所述板安装托盘和第一电池彼此联接以形成一体的模块化单元； 并且

其中，一体的模块化单元可拆卸地直接附接到支柱的第一端。

16.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述推进舱可拆卸地直接附接到支柱主体上；并且

其中，所述水翼可拆卸地直接附接到所述支柱主体上。

17.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述板安装托盘可拆卸地容纳在所述板的凹槽内；并且

其中，所述板安装托盘包括形成板的上表面部分的顶表面。

18.根据权利要求11所述的船艇装置，其被配置或设计为使得所述船艇装置的操作者仅通过所述操作者的重量转移运动来操纵所述船艇装置。

19.根据权利要求11所述的船艇装置，还包括：

无线节气门控制器，该无线节气门控制器包括第一输入接口，该第一输入接口被配置为接收来自该船艇装置的操作者的输入，该无线节气门控制器被配置为响应于经由该第一输入接口接收的第一输入来提供第一无线控制信号；

所述推进舱的驱动系统，包括电动马达、马达控制器、螺旋桨和第二输入接口，该第二输入接口被配置为接收由该无线节气门控制器产生的至少一个无线控制信号；并且

其中，所述驱动系统被配置为响应于接收到由所述无线节气门控制器产生的至少一个控制信号来动态地改变所述电动马达的输出。

20.根据权利要求11所述的船艇装置，其中所述板可拆卸地附接到所述推进系统。

21.根据权利要求11所述的船艇装置，其中，所述板可拆卸地附接到所述支柱。

22.根据权利要求11所述的船艇装置，其中，所述板可拆卸地附接到所述电源系统。

23.根据权利要求11所述的船艇装置，其中，所述水翼包括机身和附接到所述机身的至少一个机翼，并且其中所述机身可拆卸地附接到所述支柱。

24.根据权利要求11所述的船艇装置，其中，所述水翼包括机身和附接到所述机身的至少一个机翼，并且其中所述机身可移除地附接到所述支柱的第二端。

25.根据权利要求11所述的船艇装置：

其中，所述第一电池经由所述至少一个电导管电联接至所述推进舱；

其中，所述推进舱包括电动马达和物理地附接到电动马达的螺旋桨；并且

其中，所述电源系统包括马达控制器，所述马达控制器通过所述至少一个电导管与所述电动马达电连接。

26.模块化的重量转移控制式船艇装置，包括：

板和动力系统，所述板可拆卸地附接到动力系统；

该动力系统包括电源系统和推进系统；

所述电源系统包括第一电池和至少一个电导管，所述电源系统的至少一部分设置在板安装托盘内；

所述推进系统包括支柱、推进舱和水翼；

其中，所述支柱包括第一端和第二端，并且包括设置在所述第一端和第二端之间的支柱主体；

其中，所述板可移除地附接到所述支柱的第一端；

其中，所述水翼在第一位置处可拆卸地附接到支柱主体；

其中，推进舱在支柱的第一端与第一位置之间的第二位置处可拆卸地附接到支柱主体；其中推进舱连接到所述至少一个电导管，使得推进舱通过所述至少一个电导管电连接到设置在托盘内的动力系统的至少一部分；

其中，所述支柱主体的第一部分介于所述支柱的第一端与所述推进舱之间；并且

其中，所述支柱主体的第二部分介于所述推进舱与所述水翼之间。

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