CN112550654A - 一种水幕帆船的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水幕帆船的控制方法，属于帆船技术领域。包括船体和转动连接在船体上的水幕管，水幕管包括对称设置的第一安装管和第二安装管，第一安装管的顶部与第二安装管的顶部固定相连，第一供水管和第二供水管转动连接在船体的两侧，第一安装管和第二安装管上分别设置有若干喷头，喷头的喷水方向朝向船体的后方，第一供水管和第二供水管分别与一高压水源相连，通过控制水幕管位于船体之上，使水幕管所在平面与风向垂直，驱动船体平直前行；通过使第一安装管和第二安装管择一通水，实现船体的转向；通过控制水幕管所在平面的倾角可控制船体运行速度；通过翻转水幕管至船体之下可实现船体的减速制动。本发明具有娱乐属性好等优点。
Description
技术领域
本发明属于帆船技术领域，涉及一种水幕帆船的控制方法。
背景技术
帆船是以风和伯努利压差作为驱动力古老水上交通工具，由于操控难度大、受海况影响大、安全隐患较大、结构复杂等原因，已经很少作为运载类水上交通工具，而是在作为娱乐用的海水竞技项目中应用广泛。
现有的作为竞技用的帆船，尺寸庞大的风帆影响了船体的美观、整洁，使其在运输、仓储过程中占用空间大、已损坏，而且在出海前后均需要进行风帆整理等工作，不利于商业帆船的管理和维护，再者，现有的帆船在运行过程控制难度依然较大，需要专业培训，作为商用娱乐项目时，普通游客无法直接体验。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种水幕帆船的控制方法，本发明所要解决的技术问题是如何驾驶帆船实现行走、转向和制动。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种水幕帆船的控制方法，其特征在于，水幕帆船包括船体和转动连接在船体上的水幕管，所述水幕管包括对称设置的第一安装管和第二安装管，所述第一安装管的上端和第二安装管的上端均封口，所述第一安装管的顶部与第二安装管的顶部固定相连，所述第一安装管的下端连接一第一供水管，所述第二安装管的下端连接一根与第一供水管同轴的第二供水管，所述第一供水管和第二供水管转动连接在船体的两侧，所述第一安装管和第二安装管上分别设置有若干喷头，所述喷头的喷水方向朝向船体的后方，所述第一供水管和第二供水管分别与一高压水源相连，所述水幕管与一控制水幕管绕第一供水管轴线旋转的控制把杆；
本水幕帆船的控制方法包括：通过控制水幕管位于船体之上，使水幕管所在平面与风向垂直，驱动船体平直前行；通过使第一安装管和第二安装管择一通水，实现船体的转向；通过控制水幕管所在平面的倾角可控制船体运行速度；通过翻转水幕管至船体之下可实现船体的减速制动。
进一步的，所述第一供水管与第二供水管之间设置有一分水机构，所述分水机构包括固定在船体上的阀体，所述阀体内具有一缓冲水腔，所述缓冲水腔与一水泵的出水端相连，第一供水管和第二供水管均转动连接在阀体上，所述阀体上转动连接有一分水轮，所述分水轮上具有一挡片，所述分水轮的轴线与第一供水管的轴线垂直；所述挡片遮闭第一供水管入口时，水泵仅对第二供水管供水；所述挡片遮闭第二供水管入口时，水泵仅对第一供水管供水；所述挡片处于第一供水管入口和第二供水管入口之间时，所述水泵同时对第一供水管和第二供水管供水；所述分水轮上固定连接有位于阀体之外的舵盘。
进一步的，所述水幕管转动连接在船体前端，所述船体的两侧分别具有与第一安装管和第二安装管适配的置槽。
进一步的，所述船体的下部具有稳向板。
进一步的，所述喷头的喷水方向与船体前行方向之间呈15～65°倾角。
现有技术中存在喷气式驱动机构，使高速气流喷出后形成的反向作用形成驱动力，也有喷水的水轮机驱动机构，通过喷水水流至其后方的水面上形成反向的驱动力，本方案中，采用喷水的方式作用在与之反向的气流上，对冲形成对船体的推动力，具体而言，使水流细化后密布在水幕管上，形成向船体后方的“多条水柱”作用在气流上，形成对水幕管的推动力，进而使船体前行，由于喷水方向与风向相反或接近相反，从而可以利用海风助推船体前行，简而言之：通过反向气流以增大水流喷出阻力，以使船体前行的推动力增大。
如果采用局部单一喷口进行喷水，虽然喷出压力较大，但是喷出后的作用面积较小，通过本方案，水幕存在的面积较大，可利用更大的气流作用面，而且水柱喷出后在船体后方形成浓密水雾，加大了船体后方的水气混合物的密度，使喷水形成的反向推力更大。
通过旋转舵盘可改变水幕存在的形式，具体而言：当挡片遮闭第一供水管时，仅第二供水管通水，也就是说只有第二安装管上的喷头喷出水柱，第二安装管所在的船体一侧受到更大的推动力，进而可以使船体转向，反之，可以使船体向另一个方向实现转向，当第一供水管和第二供水管均通水，且风向与船体前行方向一致时，船体趋于直线形成。
通过扳动控制把杆，使水幕管绕第一供水管所在轴线旋转，进而使水幕管与海平面之间的倾角发生变化，以调节船体的姿势、受风面的大小、受风面与喷头喷水方向之间的倾角，从而调节船体运行速度和姿势，这里所说的姿势是船头和船尾与水面之间的高度。
控制把杆的扳动可通过电子助力的方式实现，以便轻便控制，水泵的进水端插入水中，抽取海水在喷头处形成水幕；在载重较小的情况下本水幕帆船的娱乐性显著。
水幕管可以通过摆动，使其置于置槽内，从而使水幕管实现与船体表面侧缘的贴合，不仅可以让船体的外廓尺寸较小，也便于船体的储置、搬运等，使船体美观、整洁，船员视野开阔。
本水幕帆船控制简单，操作性强，娱乐和竞技属性明显，操作者可驾驭船体以对准风向实现船体的加速行驶，对准气流方向的过程和控制船体状态的过程即为驾驶娱乐属性和竞技属性的体现。
可使水幕管绕船体前方摆动至水下，从而使船体实现快速制动。具体而言，由于喷水方向与船体运行方向相同，喷水形成的反向作用力与船体前行方向相反，进而能够加速船体的止停。
附图说明
图1是本帆船在水幕管收入置槽时的结构示意图。
图2是本帆船在水幕管摆至船体之上时的结构示意图。
图3是船体的正视图。
图4是水幕管的结构示意图。
图5是分水机构的结构示意图。
图6是船体前行时的动力原理图。
图7是帆船处于制动状态下的结构示意图。
图中，1、船体；11、置槽；12、稳向板；2、水幕管；21、第一安装管；22、第二安装管；23、第一供水管；24、第二供水管；25、喷头；3、控制把杆；41、阀体；42、缓冲水腔；43、水泵；44、分水轮；45、挡片；46、舵盘。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4、图6和图7所示，包括船体1和转动连接在船体1上的水幕管2，水幕管2包括对称设置的第一安装管21和第二安装管22，第一安装管21的上端和第二安装管22的上端均封口，第一安装管21的顶部与第二安装管22的顶部固定相连，第一安装管21的下端连接一第一供水管23，第二安装管22的下端连接一根与第一供水管23同轴的第二供水管24，第一供水管23和第二供水管24转动连接在船体1的两侧，第一安装管21和第二安装管22上分别设置有若干喷头25，喷头25的喷水方向朝向船体1的后方，第一供水管23和第二供水管24分别与一高压水源相连，水幕管2与一控制水幕管2绕第一供水管23轴线旋转的控制把杆3。
水幕管2转动连接在船体1前端，船体1的两侧分别具有与第一安装管21和第二安装管22适配的置槽11。船体1的下部具有稳向板12。喷头25的喷水方向与船体1前行方向之间呈15～65°倾角。
如图4和图5所示，第一供水管23与第二供水管24之间设置有一分水机构，分水机构包括固定在船体1上的阀体41，阀体41内具有一缓冲水腔42，缓冲水腔42与一水泵43的出水端相连，第一供水管23和第二供水管24均转动连接在阀体41上，阀体41上转动连接有一分水轮44，分水轮44上具有一挡片45，分水轮的轴线与第一供水管23的轴线垂直；挡片45遮闭第一供水管23入口时，水泵43仅对第二供水管24供水；挡片45遮闭第二供水管24入口时，水泵43仅对第一供水管23供水；挡片45处于第一供水管23入口和第二供水管24入口之间时，水泵43同时对第一供水管23和第二供水管24供水；分水轮上固定连接有位于阀体41之外的舵盘46。
现有技术中存在喷气式驱动机构，使高速气流喷出后形成的反向作用形成驱动力，也有喷水的水轮机驱动机构，通过喷水水流至其后方的水面上形成反向的驱动力，本方案中，采用喷水的方式作用在与之反向的气流上，对冲形成对船体1的推动力，具体而言，使水流细化后密布在水幕管2上，形成向船体1后方的“多条水柱”作用在气流上，形成对水幕管2的推动力，进而使船体1前行，由于喷水方向与风向相反或接近相反，从而可以利用海风助推船体1前行，简而言之：通过反向气流以增大水流喷出阻力，以使船体1前行的推动力增大。
如果采用局部单一喷口进行喷水，虽然喷出压力较大，但是喷出后的作用面积较小，通过本方案，水幕存在的面积较大，可利用更大的气流作用面，而且水柱喷出后在船体1后方形成浓密水雾，加大了船体1后方的水气混合物的密度，使喷水形成的反向推力更大。
本帆船的控制方式为：通过控制水幕管2位于船体1之上，使水幕管2所在平面与风向垂直，驱动船体1平直前行；通过使第一安装管21和第二安装管22择一通水，实现船体1的转向；通过控制水幕管2所在平面的倾角可控制船体1运行速度；通过翻转水幕管2至船体1之下可实现船体1的减速制动。
通过旋转舵盘46可改变水幕存在的形式，具体而言：当挡片45遮闭第一供水管23时，仅第二供水管24通水，也就是说只有第二安装管22上的喷头25喷出水柱，第二安装管22所在的船体1一侧受到更大的推动力，进而可以使船体1转向，反之，可以使船体1向另一个方向实现转向，当第一供水管23和第二供水管24均通水，且风向与船体1前行方向一致时，船体1趋于直线形成。
通过扳动控制把杆3，使水幕管2绕第一供水管23所在轴线旋转，进而使水幕管2与海平面之间的倾角发生变化，以调节船体1的姿势、受风面的大小、受风面与喷头25喷水方向之间的倾角，从而调节船体1运行速度和姿势，这里所说的姿势是船头和船尾与水面之间的高度。
控制把杆3的扳动可通过电子助力的方式实现，以便轻便控制，水泵43的进水端插入水中，抽取海水在喷头25处形成水幕；在载重较小的情况下本水幕帆船的娱乐性显著。
水幕管2可以通过摆动，使其置于置槽11内，从而使水幕管2实现与船体1表面侧缘的贴合，不仅可以让船体1的外廓尺寸较小，也便于船体1的储置、搬运等，使船体1美观、整洁，船员视野开阔。
本水幕帆船控制简单，操作性强，娱乐和竞技属性明显，操作者可驾驭船体1以对准风向实现船体1的加速行驶，对准气流方向的过程和控制船体1状态的过程即为驾驶娱乐属性和竞技属性的体现。
可使水幕管2绕船体1前方摆动至水下，从而使船体1实现快速制动。具体而言，由于喷水方向与船体1运行方向相同，喷水形成的反向作用力与船体1前行方向相反，进而能够加速船体1的止停。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种水幕帆船的控制方法，其特征在于，水幕帆船包括船体(1)和转动连接在船体(1)上的水幕管(2)，所述水幕管(2)包括对称设置的第一安装管(21)和第二安装管(22)，所述第一安装管(21)的上端和第二安装管(22)的上端均封口，所述第一安装管(21)的顶部与第二安装管(22)的顶部固定相连，所述第一安装管(21)的下端连接一第一供水管(23)，所述第二安装管(22)的下端连接一根与第一供水管(23)同轴的第二供水管(24)，所述第一供水管(23)和第二供水管(24)转动连接在船体(1)的两侧，所述第一安装管(21)和第二安装管(22)上分别设置有若干喷头(25)，所述喷头(25)的喷水方向朝向船体(1)的后方，所述第一供水管(23)和第二供水管(24)分别与一高压水源相连，所述水幕管(2)与一控制水幕管(2)绕第一供水管(23)轴线旋转的控制把杆(3)；
通过控制水幕管(2)位于船体(1)之上，使水幕管(2)所在平面与风向垂直，驱动船体(1)平直前行；通过使第一安装管(21)和第二安装管(22)择一通水，实现船体(1)的转向；通过控制水幕管(2)所在平面的倾角可控制船体(1)运行速度；通过翻转水幕管(2)至船体(1)之下可实现船体(1)的减速制动。
2.根据权利要求1所述一种水幕帆船的控制方法，其特征在于，所述第一供水管(23)与第二供水管(24)之间设置有一分水机构，所述分水机构包括固定在船体(1)上的阀体(41)，所述阀体(41)内具有一缓冲水腔(42)，所述缓冲水腔(42)与一水泵(43)的出水端相连，第一供水管(23)和第二供水管(24)均转动连接在阀体(41)上，所述阀体(41)上转动连接有一分水轮(44)，所述分水轮(44)上具有一挡片(45)，所述分水轮的轴线与第一供水管(23)的轴线垂直；所述挡片(45)遮闭第一供水管(23)入口时，水泵(43)仅对第二供水管(24)供水；所述挡片(45)遮闭第二供水管(24)入口时，水泵(43)仅对第一供水管(23)供水；所述挡片(45)处于第一供水管(23)入口和第二供水管(24)入口之间时，所述水泵(43)同时对第一供水管(23)和第二供水管(24)供水；所述分水轮上固定连接有位于阀体(41)之外的舵盘(46)。
3.根据权利要求1或2所述一种水幕帆船的控制方法，其特征在于，所述水幕管(2)转动连接在船体(1)前端，所述船体(1)的两侧分别具有与第一安装管(21)和第二安装管(22)适配的置槽(11)。
4.根据权利要求1或2所述一种水幕帆船的控制方法，其特征在于，所述船体(1)的下部具有稳向板(12)。
5.根据权利要求1或2所述一种水幕帆船，其特征在于，所述喷头(25)的喷水方向与船体(1)前行方向之间呈15～65°倾角。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210326 |
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