CN207843245U - 电动飞翼船艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动飞翼船艇，其从船艏到船中部的船底接有多个无轴泵喷推进器，船身左右侧接有多对船臂，该船臂一端固定在船身另一端伸到船底水里，船臂一端固定的无轴泵喷推进器用于喷出水流托高船身驱动船航，该船艇包括：提供电动巡航能源的电源器、动力驾驶操纵器和方向驾驶操控系统、传感船身平衡度及转弯角度信息的传感器、依据驾驶信息和传感信息自动控制船艇电动控制器。实施上述系统的本实用新型具有节能增效的作用。

Description

电动飞翼船艇

技术领域

本实用新型是属于技术涉及船舶动力领域，特别是一种电动飞翼船艇动力系统及其控制装置。

背景技术

当前电力推进船舶深受市场追捧，先进技术船舶动力装备无轴泵喷推进器深受造船业界青睐，新型的贴水面巡航电动飞翼船艇受到社会各界重视。

当前贴水面巡航飞翼船艇采用船尾驱动器推进，需要加倍动力驱动实现船体高速推进才能获得作用于推高举力翼流体作用流场，因而该种飞翼船艇非常耗能不实用。

发明，无轴泵喷推进器在船前部牵引驱动船航、船底有水中迎向该推进器喷水口水流的举力翼船臂、电力推动的飞翼船艇，运用推进器驱动船艇后喷水紊流少特点，将该喷水区用作于举力翼流体作用流场，使到推进器驱动力加大时，流体作用力变大、举力翼船臂推高船身浮出水面能力变大，驱动力小则流体作用力小则低推上浮，所述本飞翼船艇并非靠高速船航制造急流水流产生流体作用流场，而是推进器驱动后喷口水流直接作用产生流场，因而船艇节能且适应性广。

发明内容

针对现有飞翼船艇技术的不足，本实用新型方案具有节能增效作用，是通过如下技术方案实现的。

电动飞翼船艇，其从船艏到船中部的船底接有多个无轴泵喷推进器，船身左右侧接有多对船臂，该船臂一端固定在船身另一端伸到船底水里，船臂一端固定的无轴泵喷推进器用于喷出水流托高船身驱动船航，该船艇包括：提供电动巡航能源的电源器、动力驾驶操纵器和方向驾驶操控系统、传感船身平衡度及转弯角度信息的传感器、依据驾驶信息和传感信息自动控制船艇电动控制器。

进一步的，所述无轴泵喷推进器，采用圆环形电动机，圆环形状的电机转子安装在该电机空心位置、电机转子外环与电机定子内壁相向对接、转子内环壁连接多个叶片，电机机壳接有喇叭口形引流罩，引流罩与电机转子内环壁构成涵道涡喷导管，形成没有涡轴的叶片搅水涡喷泵喷机构。

进一步的，无轴泵喷推进器通过连接机构吊装在所述电动飞翼船艇船艏至到船中部的船底底面中间，该推进器喷水口平面与船艇吃水线设计面垂直、与船艇底面最近距离尺寸≧电动飞翼船艇吃水深度设计尺寸，推进器驱动水流与水面平行在船底中间从船艏位置开始流向船艉。

进一步的，电动飞翼船艇船底无轴泵喷推进器接有电动控制器、接有相互连接使到所述各推进器同样转向控制的转向连接器，所述电动控制器依照动力驾驶操纵指令控制推进器电力变化从而控制船航动力变化，所述转向连接器用于依照方向驾驶操纵控制各推进器相同转向。

进一步的，在电动飞翼船艇的前中后舱位置的左右侧，左右各接有一船臂，且船臂与船身中心线参照点安装距离相等、参照船吃水线船臂安装高度相同，船臂为“[”形状，每对船臂凹面对向安装，船臂上端固定船身、船臂下端为伸向船底水里面的船臂水下机构；船臂接在无轴泵喷推进器向着船艉一面的后面，每个无轴泵喷推进器后面接有船臂。

进一步的，所述船臂水下机构形同飞机飞行举力机翼，其迎角系有效a攻角，a攻角对着无轴泵喷推进器喷水口；每对船臂水下机构尺寸规格相同且同样方位角度和a攻角相同，无轴泵喷推进器喷出水流冲刷船臂水下机构a攻角，使到船臂水下机构产生升举作用。

进一步的，所述方向驾驶操控系统通过转向连接器与靠近船艏无轴泵喷推进器连接，靠船艏的第一排无轴泵喷推进器通过转向连接器与第二排无轴泵喷推进器的另一个转向连接器连接，以此类推，形成多个转向连接器同步受控转向，方向驾驶操控第一排无轴泵喷推进器喷水驱动方向即控制船艇推进力向。

进一步的，所述方向驾驶操控系统还包括在船艉安装的船舵及使其变换作用方向连接机构，用于当许可电动飞翼船艇大角度转弯时船艇航驶方向控制。

进一步的，电动飞翼船艇的电动控制器、提供航驶电力的蓄电池或发电设备的电源器、船航安全传感器，电动控制器与电源器与动力驾驶操纵器与传感器电连接，无轴泵喷推进器与电动控制器电连接，电动控制器依据动力驾驶操控信息和传感器信息控制无轴泵喷推进器电动运行而控制船航变化。

进一步的，电动飞翼船艇传感器包括传感船航方向驾驶操纵信息的第一传感器、船航期间传感船身前后左右平衡度的第二传感器，各传感器与电动控制器电连接，当方向驾驶操控船艇大角度转弯时，电动控制器依据所述第一传感器和第二传感器信息控制无轴泵喷推进器驱动形式符合船艇安全航驶条件。

本实用新型的有益效果是：具有节能增效的作用。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的无轴泵喷推进器结构示意图。

图2是本实用新型具体实施例船艇结构侧面示意图。

图3是本实用新型具体实施例中电动飞翼船艇结构其一视角示意图。

图4是本实用新型具体实施例中电动飞翼船艇结构另一角度示意图。

图5是本实用新型具体实施例中船臂结构示意图。

图6是本实用新型具体实施例中无轴泵喷推进器形成的动力结构示意图。

图7是本实用新型具体实施例中船艇系统框线示意图。

图8是本实用新型具体实施例中控制器与传感器作用示意图。

图9是本实用新型具体实施例中电动飞翼船艇结构示意图。

图10是本实用新型具体实施例中电动飞翼船艇吃水示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-9所示，是本实用新型的一种电动飞翼船艇，重点参考其中的图2、图9，其从船艏101到船中部的船底接有水中电动喷水产生推动船舶作用力多个无轴泵喷推进器10，船身左右侧接有多对船臂20，该船臂一端固定在船身另一端伸到船底水里，船臂利用无轴泵喷推进器推动船之后喷出水流，用流体作用力方法实现喷水水流托高船身，该船艇还有：提供电动巡航能源的电源器30、动力驾驶操纵器41和方向驾驶操控系统42、传感船身平衡度及转弯角度信息的传感器60、依据驾驶信息和传感信息自动控制船艇电动控制器70，还包括设置在前舱部分安装的前飞翼106，后舱部分安装的后飞翼107。

电动控制器70通过控制无轴泵喷推进器10电动机运转动力变化控制船艇行进驱动力变化，无轴泵喷推进器受控驱动后喷出水流冲向有流体作用力迎角船臂20的水下作用机构21，使到机构迎角获得流体作用力流场，当迎角为有效攻角与流场水流流速构成产生流体作用举力条件时，船臂抬高船底向着水面200上浮。

无轴泵喷推进器10于船艏喷水拖拽船艇行进的同时，又为对着本推进器喷水口的船臂水下机构提供流体作用力流场，当该流体作用举力大于船底施压水面作用力时，船底被推高船身上浮，直至该举力与压力平衡船身才不再升高，这时形成无轴泵喷推进器驱动船艇贴着水面200行进巡航。

所述船艇贴水面巡航期间，当船身平衡度不符合规定或船艇急转弯驾驶时，电动控制器70依据传感器感知危险航驶信息，控制无轴泵喷推进器降低喷水能力，使到船航速度变慢和流场水流流速放缓，当水流变慢使到抬高船底作用力小于船身压向水面压力时，原被抬高船艇回落到设计吃水线状态，避免翻船风险。

无轴泵喷推进器喷水驱动船艇期间有二次作用：推进船艇和制造直接用于船臂水下迎角流体作用流场，因而流体作用力的扰流更少，使到船臂水下机构推高船身作用更加高效，从而电动飞翼船艇贴水面巡航实现节能。

如图1所示，电动飞翼船艇的无轴泵喷推进器10，包括该推进器采用环形电动机12，为电机转子圆环形状、空心的电机，安装在该电机空心位置、一端固定在电机转子13内环壁而另一端不与物体连接、电机空心位置转动搅水形成涡流从而成为激流水流、功能作用规格相同的多个叶片15，安装后多个叶片快速转动搅水使到空心电机一个端面吸水另一端面喷水、及定子17，该电机机壳11一端四周接有喇叭口引水引流罩16，引流罩与电机转子13内环壁构成涵道涡喷导管，所述形成没有涡喷驱动轴的叶片搅水涡喷泵喷机构，所述环形电动机与叶片与引流罩组成的电力泵喷喷水机构，其电动时叶片均匀搅水，泵喷水流的紊流情况甚小，所述电动飞翼船艇驱动推进无轴泵喷推进器。

如图10所示，无轴泵喷推进器10通过吊装船身作用的吊装连接装置18，在电动飞翼船艇船艏至到船中部的船底底面中间线上吊装，为推进器喷水口平面与船艇吃水线设计面21垂直、与船艇底面最近距离尺寸≧电动飞翼船艇吃水深度设计尺寸的吊装，所述于船艇中前部位置船底中部水里、水深大于船艇吃水设计尺寸水层的无轴泵喷推进器，其驱动电动飞翼船艇之后的水流(简称驱动尾流)与水面平行从船艏位置流向船艉位置，形成利用于产生流水作用力的流场。

电动飞翼船艇船艏至到船中部的船底中间均等吊装多个无轴泵喷推进器，该各推进器接有同样电控制的电动控制器、接有相互连接使到各推进器同样转向控制的转向连接器，所述电动控制器依照动力驾驶操纵指令控制推进器电力变化从而控制船艇船航动力变化，转向连接器，为依照方向驾驶操纵控制船艏方位第一推进器转向的作用连接器，又是其它推进器与第一推进器方向相同转向的作用连接器，其实现船艇上浮贴水巡航安全驾驶操纵方向变化时各推进器统一转向。

在船身左右侧为无轴泵喷推进器后面接有从船身延伸到船底水里船臂20，每船艇接有不少于2对船臂，而且船艇头与尾须各接1对船臂，使到船艇重心处在船头船尾4个船臂的正中间，各船臂伸到水中一端系流体力学迎角机构、为水流流场有效攻角使之产生升向水面作用力的机构。

如图2-6所示，在电动飞翼船艇的前中后舱位置的左右侧，以该船艇船身纵向中心线为安装距离参照线、该船艇设计吃水平面为安装高度参照面，接有左右各1的一对船臂20、每船艇设置2对以上船臂20，由于船臂是2个相对安装在船体左右两侧，文中所述的一对船臂是指相对位置安装的2个出船臂，具体实施例中船臂的安装情况是：左右船臂与船身中心线参照点安装距离相等、参照船吃水线的二个船臂安装高度相同，船臂为“[”形状，每对船臂凹面，即“[”与“]”对向安装，其船臂20上端固定船身、“[”下端为伸向船底水里面的船臂水下机构21，船臂水下机构21包括a攻角22和迎水机构23；船臂20接在无轴泵喷推进器向着船艉102一面的后面；所述船臂水下机构形同飞机飞行举力机翼，其迎角系有效a攻角22，a攻角22对着无轴泵喷推进器喷水口；每对船臂的水下机构21尺寸规格相同且同样方位角度和a攻角相同的处于无轴泵喷推进器喷水口后面，无轴泵喷推进器喷出水流冲刷双船臂水下机构21的各a攻角22，其冲刷势能使到船臂水下机构21产生升举作用，所述船艏101至到船中部接有1个以上无轴泵喷推进器，该推进器喷水口后面接有1对以上船臂，如若中舱位置安装有无轴泵喷推进器，同样的其喷水口后面同样接有多个船臂，其中1对船臂接装于面向船艉102最后位置，所述船艇接装船臂数量，系依据船艇无轴泵喷推进器安装数量、依据船艇重量以及飞翼举力的设计情况而定。

如图6，无轴泵喷推进器10吸水口面向船艏101、喷水口面向船艉102驱动电动飞翼船艇，船航时无轴泵喷推进器推动做功和流场作用之后的尾流43，和船艇相对运动水流形成合流，该合流冲刷处于船艇尾部位置的船臂水下机构21，成为船臂举高船艇尾部的流场44，所述次第排列靠近推进器喷水口的船臂水下机构，其有效a攻角角度小于最接近推进器喷水口船臂水下机构有效a攻角22角度。

控制电动飞翼船艇船航方向驾驶操控系统42，该系统通过转向连接器与靠近船艏的无轴泵喷推进器10连接，形成方向驾驶操纵该无轴泵喷推进器转动变换喷水方向的实现变换驱动船艇推进力向，在多个无轴泵喷推进器的船艇，靠船艏的第一无轴泵喷推进器通过转向连接器与第二无轴泵喷推进器的另一个转向连接器连接，以此类推的通过各转向连接器，方向驾驶操控第一无轴泵喷推进器喷水驱动方向即控制船艇推进力向，形成各无轴泵喷推进器连带性同样受控变换转向.

方向驾驶操控系统42还有船艉安装的船舵以及使到该船舵变换作用方向的专用连接机构，为船艇不贴水面巡航、船底坐落回到水里时，专用驾驶操控船舵转向，使到电动飞翼船艇能大角度转弯安全航驶的方向驾驶操控系统，当船艇贴水面巡航时该船舵转向驾驶操控系统停止使用，当船艇回落水中慢速巡航时该船舵转向驾驶操控系统自动启用。

电动飞翼船艇的电动控制器70、提供航驶电力的蓄电池或发电设备的电源器30、控制安全传感器60，电动控制器70与电源器30与动力驾驶操纵器41与传感器60电连接，无轴泵喷推进器10与电动控制器70电连接，电动控制器依据动力驾驶操控信息和传感器信息控制无轴泵喷推进器电动运行而控制船航变化：一种为无轴泵喷推进器小功率驱动船艇和产生低势能流场使到船艇船底只是在水里面移动的船航控制，另种为无轴泵喷推进器标准功率驱动船艇和产生高势能流场使到船艇船底离高水面的飞翼航驶控制.

如图7-8所示，电动飞翼船艇多个传感器60，包括传感船航方向驾驶操纵信息的转向驾驶传感器61、船航期间传感船身前后左右平衡度的船身平衡度传感器62，各传感器与电动控制器70电连接，当方向驾驶操控船艇大角度转弯时，电动控制器依据该传感信息控制无轴泵喷推进器只能小功率驱动，令船艇船底只能够在水里面慢速移动，以及船艇高速飞驰期间当传感船身平衡度不符合要求时，电动控制器自动控制无轴泵喷推进器降低电动力以降低飞驰失衡的风险，如若传感不适合继续离水飞驰，则自动控制无轴泵喷推进器变成为小功率驱动，使到船艇船底坐落回到水里面变为船艇慢速航驶。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动飞翼船艇，其特征是从船艏到船中部的船底接有多个无轴泵喷推进器，船身左右侧接有多对船臂，该船臂一端固定在船身另一端伸到船底水里，船臂一端固定的无轴泵喷推进器用于喷出水流托高船身，该船艇包括：提供电动巡航能源的电源器、动力驾驶操纵器和方向驾驶操控系统、传感船身平衡度及转弯角度信息的传感器、依据驾驶信息和传感信息自动控制船艇的电动控制器。

2.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，所述无轴泵喷推进器采用环形电动机，圆环形状的电机转子安装在该电机空心位置、电机转子一端固定在转子内环壁而另一端不与物体连接、转子连接多个叶片，电机机壳一端四周接有喇叭口引水引流罩，引流罩与电机转子内环壁构成涵道涡喷导管，形成没有涡喷驱动轴的叶片搅水涡喷泵喷机构，所述环形电动机与叶片与引流罩组成电力泵喷喷水机构。

3.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，无轴泵喷推进器通过连接机构吊装在所述电动飞翼船艇船艏至到船中部的船底底面中间线上，推进器喷水口平面与船艇吃水线设计面垂直、与船艇底面最近距离尺寸≧电动飞翼船艇吃水深度设计尺寸，船艇中前部位置的无轴泵喷推进器，其驱动电动飞翼船艇之后的水流与水面200平行从船艏位置流向船艉位置。

4.根据权利要求1所述电动飞翼船艇，其特征在于，电动飞翼船艇船艏至到船中部的船底中间线的线点位置吊装多个无轴泵喷推进器，所述推进器连接有电控制的电动控制器、接有相互连接使到各推进器同样转向控制的转向连接器，所述电动控制器用于依照动力驾驶操纵指令控制推进器电力变化从而控制船艇船航动力变化，所述转向连接器用于为依照方向驾驶操纵控制船艏方位第一推进器转向，及其它推进器与第一推进器方向相同转向。

5.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，在电动飞翼船艇的前舱、中舱、后舱位置的左右侧，各接有一船臂，船臂与船身中心线参照点安装距离相等、参照船吃水线船臂安装高度相同，船臂为“[”形状，每对船臂凹面相对安装，船臂上端固定船身、船臂下端为伸向船底水里面的船臂水下机构；船臂接在无轴泵喷推进器向着船艉一面的后面，每个无轴泵喷推进器后面接多对船臂。

6.根据权利要求5所述的电动飞翼船艇，其特征在于，所述船臂水下机构形同飞机飞行举力机翼，其迎角系有效a攻角，a攻角对着无轴泵喷推进器喷水口；所述每对船臂水下机构尺寸规格相同且同样方位角度和a攻角相同，处于无轴泵喷推进器喷水口后面的每对船臂水下机构2个中心点与无轴泵喷推进器喷水口中心点形成一个等边三角的3个点，无轴泵喷推进器喷出水流冲刷双船臂水下机构各a攻角，其冲刷势能使到船臂水下机构产生升举作用，所述船艏至到船中部接有一个以上无轴泵喷推进器，所述每个轴推进器喷水口后面接有1对以上船臂，一对船臂接装于面向船艉最后位置。

7.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，用于控制电动飞翼船艇船航方向驾驶操控系统，所述方向驾驶操控系统通过转向连接器与靠近船艏的无轴泵喷推进器连接，靠船艏的第一无轴泵喷推进器通过转向连接器与第二无轴泵喷推进器的另一个转向连接器连接，方向驾驶操控第一无轴泵喷推进器喷水驱动方向即控制船艇推进力向。

8.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，所述方向驾驶操控系统还包括在船艉安装的船舵以及使到该船舵变换作用方向的专用连接机构，用于使电动飞翼船艇能大角度转弯时安全航驶。

9.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，发电动飞翼船艇的电动控制器、提供航驶电力的蓄电池或发电设备的电源器、控制安全传感器，电动控制器与电源器与动力驾驶操纵器与传感器电连接，无轴泵喷推进器与电动控制器电连接，电动控制器依据动力驾驶操控信息和传感器信息控制无轴泵喷推进器电动运行而控制船航变化。

10.根据权利要求1所述的电动飞翼船艇，其特征在于，电动飞翼船艇还包括多个传感器，所述传感器包括传感船航方向驾驶操纵信息的第一传感器、船航期间传感船身前后左右平衡度的第二传感器，各传感器与电动控制器电连接，当方向驾驶操控船艇大角度转弯时，电动控制器依据所述第一传感器和第二传感器信息控制无轴泵喷推进器驱动。