CN114475905A - 一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船 - Google Patents
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Abstract
本发明属于帆船技术领域，具体涉及一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船。本发明使用太阳能和风能作为动力的来源，在风速较顺时，太阳能帆板竖起，帆船在太阳能帆板的带动下行驶，同时太阳能帆板将太阳能转化为电能；夜间且无风状态下，帆船则通过白天储备的电力通过螺旋桨维持经济航速继续航行。本发明采用采用深V体外形的穿浪双体船结构，有效降低船舶阻力、提高船舶稳性，采用太阳能面板作为船帆，同时有效的利用了风能及太阳能，提高了船舶续航，减少能耗。
Description
技术领域
本发明属于帆船技术领域，具体涉及一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船。
背景技术
随着我国远洋海域开发事业的不断发展，续航能力更强的远洋船只日渐受到重视。节约能源是增加续航能力的捷径，而同时应该降低碳排放，保护海洋环境。为了达到增强续航能力并且能够进行远洋航行的目的，本发明提供了一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船。
发明内容
本发明的目的在于克服远洋无人船续航短、阻力高的问题，提供一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船。
一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船，包括船体1、设置于所述船体1上的太阳能帆板2、设置于船体1尾部的螺旋桨3、设置于船体1尾部的尾舵4；所述船体1为穿浪双体船结构，包括左右两侧片体和中央船体；所述片体采用深V形剖面，连接片体与中央船体的支柱呈流线型，截面狭长，低干舷的片体和支柱有向内的弧线过渡，支柱长度短于片体且不延续至尾端，使片体和支柱都可以平滑地切入波浪中，受波浪冲击的几率和强度都会减少；所述左右两侧片体之间有横向加强结构，以保证两个片体的强度，两个片体用于减小海浪对中央船体的碰击；所述中央船体用于在恶劣海况下提供足够的贮备浮力，避免出现埋艏。
进一步地，所述太阳能帆板2采用远洋航行性能较好的单横帆，可以竖起、放平及旋转；在风速较顺时，太阳能帆板2竖起，帆船在太阳能帆板2的带动下行驶，同时太阳能帆板2将太阳能转化为电能；夜间且无风状态下，帆船则通过白天储备的电力通过螺旋桨3维持经济航速继续航行。
进一步地，所述螺旋桨3采用高推力的五叶螺旋桨，共两组分别布置于两侧片体尾部；所述尾舵4采用稳定航向的大面积尾舵，用于增加帆船航行的稳定性。
本发明的有益效果在于：
本发明使用太阳能和风能作为动力的来源，在风速较顺时，太阳能帆板竖起，帆船在太阳能帆板的带动下行驶，同时太阳能帆板将太阳能转化为电能；夜间且无风状态下，帆船则通过白天储备的电力通过螺旋桨维持经济航速继续航行。本发明采用采用深V体外形的穿浪双体船结构，有效降低船舶阻力、提高船舶稳性，采用太阳能面板作为船帆，同时有效的利用了风能及太阳能，提高了船舶续航，减少能耗。
附图说明
图1为本发明中一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船的结构示意图。
图2为本发明中一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船的后视图。
图3为本发明中一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船的左视图。
图4为本发明中一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船处于收帆状态时的示意图。
图5为本发明中一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船处于收帆状态时的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明公开了一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船，以满足达到增强续航能力并且能够进行远洋航行的要求。
本发明包括船体1、设置于船体1上的太阳能帆板2、设置于船体1尾部的两片五叶螺旋桨3、设置于船体1尾部的尾舵4。船体1采用深V体外形的穿浪双体船结构。太阳能帆板2可以竖起、放平及旋转。
其中所述船体1是采用深V体外形的双体船。在同等级海况下，采用深V剖面的大型穿浪双体船型线与圆舭型相比纵摇、垂向加速度有明显减小，双体船本身在高海况下的耐波性优于单体船。穿浪双体船的片体采用深V形剖面。穿浪双体船连接片体与中央船体的支柱呈流线型，截面狭长，低干舷的片体和支柱有向内的弧线过渡。同时，支柱长度短于片体，不延续至尾端。这样，穿浪双体船的片体和支柱都可以平滑地切入波浪中，受波浪冲击的几率和强度都会减少。同时，两个片体之间有横向加强结构，以保证两个片体的强度。采用了这些措施后，穿浪双体船的片体就可以经受住大浪冲击。两个片体起到对减小海浪对中央船体碰击的作用。不仅如此，穿浪双体船的中央船体也对整船的耐波性做出了贡献。在恶劣海况下，中央船体能够提供足够的贮备浮力，避免出现埋艏。另外的，本发明采用了采用高推力的五叶螺旋桨3并配以稳定航向的大面积尾舵4，进一步增强航行的稳定性。
螺旋桨和帆板为船体提供了动力。在有风的条件下，帆船在太阳能帆板2的带动下行驶。在有光照时，太阳能帆板2将太阳能转化为电能；夜间且无风状态下，则通过白天储备的电力维持一个经济航速继续航行(船舶航行的成本与航速的三次方成正比，同时又不能通过过度降速从而耽误时间)。通过这种风能-机械能和太阳能-电能-机械能的模式，使得帆船在获得较长的续航的同时保证了绿色环保。
本发明提供的太阳能帆板穿浪双体远洋帆船使用太阳能和风能作为动力的来源，太阳帆板的基本原理是利用硅(Si)和某些金属的光电效应，将太阳能转化为电能，然后储存在太阳能电池里。风帆采用远洋航行性能较好的单横帆，单横帆在风速较顺时有强大的风能-动能转化率，而在风向不顺的情况下，太阳能板则开始工作，转为主要电力。夜间且无风状态下，则通过白天储备的电力维持一个经济航速继续航行。同时为了尽量降低阻力，进一步提升远洋航程，本发明采用深V穿浪体外形，又考虑了此种船体本身稳定性不足、风帆竖起时船体重心较高等问题，又采用穿浪双体结构，防止侧翻倾覆，提高船体稳定性。本发明采用太阳能面板作为船帆，同时有效的利用了风能及太阳能，提高了船舶续航，并且采用双体穿浪体结构，有效降低船舶阻力、提高船舶稳性，减少能耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (3)
1.一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船，其特征在于：包括船体(1)、设置于所述船体(1)上的太阳能帆板(2)、设置于船体(1)尾部的螺旋桨(3)、设置于船体(1)尾部的尾舵(4)；所述船体(1)为穿浪双体船结构，包括左右两侧片体和中央船体；所述片体采用深V形剖面，连接片体与中央船体的支柱呈流线型，截面狭长，低干舷的片体和支柱有向内的弧线过渡，支柱长度短于片体且不延续至尾端，使片体和支柱都可以平滑地切入波浪中，受波浪冲击的几率和强度都会减少；所述左右两侧片体之间有横向加强结构，以保证两个片体的强度，两个片体用于减小海浪对中央船体的碰击；所述中央船体用于在恶劣海况下提供足够的贮备浮力，避免出现埋艏。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船，其特征在于：所述太阳能帆板(2)采用远洋航行性能较好的单横帆，可以竖起、放平及旋转；在风速较顺时，太阳能帆板(2)竖起，帆船在太阳能帆板(2)的带动下行驶，同时太阳能帆板(2)将太阳能转化为电能；夜间且无风状态下，帆船则通过白天储备的电力通过螺旋桨(3)维持经济航速继续航行。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能帆板穿浪双体远洋帆船，其特征在于：所述螺旋桨(3)采用高推力的五叶螺旋桨，共两组分别布置于两侧片体尾部；所述尾舵(4)采用稳定航向的大面积尾舵，用于增加帆船航行的稳定性。
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