一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船

技术领域

本发明涉及空气动力船技术领域，尤其涉及一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船。

背景技术

空气动力船是一种硬质平底船，其与传统船舶的最大区别特点是没有水下动力装置和水下转向装置。空气动力船是基于空气动力学原理，利用置于船体上部的内燃机或电动机带动空气螺旋桨产生推动力，并由船体后部的尾翼控制方向。该类船吃水深度极浅，机动性高。

然而目前所使用的空气动力船大多仍采用硬质平底，导致船体航行阻力较大，航速较慢，横向稳定性较低，船体转弯半径较大，灵活性较低，容易发生侧翻，同时目前传统的空气动力船大多采用发动机系统进行传动，导致船体内部的结构较为复杂，船体内部空间占用量较大，增加了船体的载重，发动机维护也较为费时费力，其损耗燃油污染较大，在使用中也难以实现快速停车、正转、反转，实现船前进、刹车、倒车的功能，且难以实现无人驾驶和在对环境拍摄时摄像机受到影响较大。

因此，有必要提供一种新的无人驾驶电动直驱双体空气动力船解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种具有采用双体设计、航行阻力较小、航速得到提高、稳定性较高、灵活性较高、传动结构较为简单、较为环保、能够实现螺旋桨快速停车、正转、反转，实现船前进、刹车、倒车的功能，且利于人们无人驾驶和对环境拍摄的无人驾驶电动直驱双体空气动力船。

为解决上述技术问题，本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船包括：双体船体；涵道，所述涵道设置在所述双体船体上；尾翼支撑杆，所述尾翼支撑杆设置在所述涵道上；动力机构，所述动力机构设置在所述涵道内；尾翼，所述尾翼设置在所述尾翼支撑杆上。

优选的，所述双体船体上设置有监控机构，所述监控机构包括防护壳、底座、透光玻璃、安装口、摄像机、套壳、密封板、转轴、支座、传动机构和除杂机构，所述防护壳设置在所述双体船体上，所述底座固定安装在所述防护壳的底部，所述底座的底部和所述双体船体相连接，所述透光玻璃设置在所述防护壳的一侧内壁上，所述安装口开设在所述防护壳的顶部内壁上，所述摄像机设置在所述防护壳内，所述套壳设置在所述摄像机外，所述密封板设置在所述防护壳的顶部，所述密封板和所述安装口相适配，所述转轴转动安装在所述密封板上，所述转轴的底端延伸至所述防护壳内并和所述套壳的顶部固定连接，所述支座固定安装在所述防护壳远离所述透光玻璃的一侧内壁上，所述支座位于所述套壳的下方，所述传动机构设置在所述支座上，所述除杂机构设置在所述防护壳上。

优选的，所述传动机构包括减速电机、传动杆、圆片、花键和键套，所述减速电机固定安装在所述支座的底部，所述传动杆转动安装在所述支座上，所述传动杆的顶端和底端均延伸至所述支座外，所述传动杆的底端和所述减速电机的输出轴固定连接，所述圆片固定安装在所述传动杆的顶端上，所述花键固定安装在所述圆片的顶部，所述键套滑动套设在所述花键上，所述键套的顶部和所述套壳的底部固定连接。

优选的，所述除杂机构包括风机、出风管、两个支管、两个横管和多个喷头，所述风机固定安装在所述底座的顶部，所述风机位于所述防护壳内，所述出风管固定安装在所述风机的出风端上，所述出风管远离所述风机的一端延伸至所述防护壳外，两个所述支管均固定安装在所述出风管的顶部，两个所述支管分别位于所述防护壳内和外，两个所述横管分别固定安装在两个所述支管的顶端上，两个所述横管均和所述透光玻璃相对应，多个所述喷头分别固定安装在两个所述横管的顶部，多个所述喷头均倾斜向所述透光玻璃设置。

优选的，所述出风管远离所述风机的一端为闭合状，所述防护壳远离所述透光玻璃的一侧内壁上开设有多个排气口。

优选的，所述套壳的内壁上螺纹安装有多个抵触螺栓，多个所述抵触螺栓均与所述摄像机相抵触。

优选的，所述安装口的长度大于所述摄像机的长度，所述密封板的顶部固定安装有提手。

优选的，所述透光玻璃倾斜设置，所述底座上设置有四个第一螺栓，四个所述第一螺栓呈矩形阵列分布。

优选的，所述密封板上设置有四个第二螺栓，四个所述第二螺栓均与所述防护壳相连接。

与相关技术相比较，本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船具有如下有益效果：

本发明提供一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船：

1、通过双体设置的船体能够有效减小阻力，使航速得到提高，稳定性也得到提高，双体船体中设置有供电系统和控制机构，供电系统用来对电机进行供电，较为环保，控制机构用来控制电机的开启和关闭、电机正反转、电机的转速和船体的其他功能，螺旋桨的方式灵活度较高，也有效降低了船体的重量，从而利于提高船体的航速，电机系统能够做到基本免维护，大大减少了发动机维护带来的麻烦，电机通过供电系统噪音较低、减速和提速反应都较为迅速，在实现船体刹车和倒车等功能时只需控制电机转动状态即可，较为简单，运行平稳性较好；

2、通过防护壳、底座和透光玻璃能够对摄像机进行保护，透光玻璃便于摄像机进行观察，安装口便于拆卸摄像机，套壳便于固定摄像机，密封板能够保证防护壳顶部安装口的密封，转轴便于连接套壳，同时能够保证摄像机的转动，通过传动机构中减速电机提供摄像机转动的动力，传动杆对传动力进行传动，花键和键套可自由啮合进行传动，也便于拆卸，通过除杂机构中两个横管上的多个喷头同时对透光玻璃的内壁和外壁进行吹拂，能够同时进行除杂和除雾，最大程度上保证拍摄效果，相比雨刮器不易对摄像情况造成影响，通过多个排气口能够将防护壳内多余气体排出，且多个排气口为背风面，通过抵触螺栓便于使套壳对摄像机进行固定。

附图说明

图1为本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船的第一实施例的主视结构示意图；

图2为本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船的第一实施例的右视侧视结构示意图；

图3为本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船的第一实施例的仰视结构示意图；

图4为本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船的第一实施例的左视侧视结构示意图；

图5为本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船的第二实施例的主视结构示意图；

图6为本发明中监控机构的装配结构示意图；

图7为图6中所示A部分的放大结构示意图；

图8为图6中所示B部分的放大结构示意图；

图9为本发明中双体船体的主视结构示意图；

图10为本发明中双体船体的后视结构示意图；

图11为本发明中双体船体的后视剖视结构示意图；

图12为本发明中双体船体的仰视结构示意图；

图13为本发明中双体船体的俯视结构示意图。

图中标号：1、双体船体；2、涵道；3、尾翼支撑杆；4、动力机构；5、尾翼；6、防护壳；7、底座；8、透光玻璃；9、安装口；10、摄像机；11、套壳；12、密封板；13、转轴；14、支座；15、减速电机；16、传动杆；17、圆片；18、花键；19、键套；20、风机；21、出风管；22、支管；23、横管；24、喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

第一实施例：

请结合参阅图1-4和9-13。无人驾驶电动直驱双体空气动力船包括：双体船体1，双体船体1中设置有供电系统和控制机构，供电系统用来对电机进行供电，较为环保，控制机构用来控制电机的开启和关闭、电机正反转、电机的转速和船体的其他功能；涵道2，所述涵道2设置在所述双体船体1上；尾翼支撑杆3，所述尾翼支撑杆3设置在所述涵道2上；动力机构4，所述动力机构4设置在所述涵道2内，动力机构4采用螺旋桨，螺旋桨的方式灵活度较高，也有效降低了船体的重量，从而利于提高船体的航速，电机系统能够做到基本免维护，大大减少了发动机维护带来的麻烦，电机通过供电系统噪音较低、减速和提速反应都较为迅速，在实现船体刹车和倒车等功能时只需控制电机转动状态即可，较为简单，运行平稳性较好；尾翼5，所述尾翼5设置在所述尾翼支撑杆3上。

本实施例中：

本船体采用双体船体1，双体设置的船体能够有效减小阻力，使航速得到提高，稳定性也得到提高，双体船体1中设置有供电系统和控制机构，供电系统用来对电机进行供电，较为环保，控制机构用来控制电机的开启和关闭、电机正反转、电机的转速和船体的其他功能，涵道2内动力机构4采用螺旋桨，螺旋桨的方式灵活度较高，也有效降低了船体的重量，从而利于提高船体的航速，电机系统能够做到基本免维护，大大减少了发动机维护带来的麻烦，电机通过供电系统噪音较低、减速和提速反应都较为迅速，在实现船体刹车和倒车等功能时只需控制电机转动状态即可，较为简单，运行平稳性较好，尾翼5便于控制风向，从而控制船体的转向，使用较为方便；

本方案中双体船体1，分为2个片体，片体一和片体二，片体一和片体二中间由连接桥连接，双体船体1的片体一和片体二结构对称，所述双体船体1沿纵向包括：首部区域、中部区域及尾部区域，首部区域、中部区域与尾部区域依次平滑过渡连接；所述首部区域采用前倾型首，首柱呈直线前倾，深V型；所述的中部区域，采用平底的V型折角线型；所述尾部采用方尾；首部区域采用前倾型首，首柱呈直线前倾，深V型能改变船舶高速运行时产生的首部波形，片体阻力变小，片体间的干扰阻力，兴波阻力变小，两个片体相互间的兴波干预变小，兴波阻力也就变小了；中部采用平底的V型折角线型，其底部平直部分，由船首到船中逐步加宽，然后向船尾方向逐步收窄，平直部分简化船舶的建造工艺，同时也有利于船舶维修等，V型船体在吃水变化不大的情况下能提供足够的排水量，增加排水量，尾部线型采用方尾，在船高速行驶时产生水流空穴，形成“虚长度”，增加了船体长度，使船体修长系数加大，致使船体的兴波作用减小，降低了兴波阻力；

本方案中还包括动力系统，动力系统包括：电池系统、动力电机、螺旋桨和涵道，动力电机与螺旋桨功率匹配设计，无传动系统，效率损失减少，续航能力增加，螺旋桨为3叶，采用高效率低噪音设计，涵道设计，螺旋桨推进效率增加，风向和风量集中，吸收噪音，船转向性能增加；

本方案中还包括方向系统，方向系统中：尾翼结构轻便，转向灵活，易于拆装，水平尾舵的设置，可对船尾部增加辅助升力，船尾部吃水减少，航行阻力减小，航速增加，操控性和稳定性增加；

本方案中采用无人驾驶技术实现，无人驾驶技术的展示在此不做公开。

与相关技术相比较，本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船具有如下有益效果：

本发明提供一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船，通过双体设置的船体能够有效减小阻力，使航速得到提高，稳定性也得到提高，双体船体1中设置有供电系统和控制机构，供电系统用来对电机进行供电，较为环保，控制机构用来控制电机的开启和关闭、电机正反转、电机的转速和船体的其他功能，螺旋桨的方式灵活度较高，也有效降低了船体的重量，从而利于提高船体的航速，电机系统能够做到基本免维护，大大减少了发动机维护带来的麻烦，电机通过供电系统噪音较低、减速和提速反应都较为迅速，在实现船体刹车和倒车等功能时只需控制电机转动状态即可，较为简单，运行平稳性较好。

第二实施例：

基于本申请的第一实施例提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船，本申请的第二实施例提出另一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船。第二实施例仅仅是第一实施例的优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。

下面结合附图和实施方式对本发明的第二实施例作进一步说明。

请结合参阅图5-8，无人驾驶电动直驱双体空气动力船还包括监控机构，所述监控机构设置在所述双体船体1上，所述监控机构包括防护壳6、底座7、透光玻璃8、安装口9、摄像机10、套壳11、密封板12、转轴13、支座14、传动机构和除杂机构，所述防护壳6设置在所述双体船体1上，所述底座7固定安装在所述防护壳6的底部，所述底座7的底部和所述双体船体1相连接，所述透光玻璃8设置在所述防护壳6的一侧内壁上，所述安装口9开设在所述防护壳6的顶部内壁上，所述摄像机10设置在所述防护壳6内，所述套壳11设置在所述摄像机10外，所述密封板12设置在所述防护壳6的顶部，所述密封板12和所述安装口9相适配，所述转轴13转动安装在所述密封板12上，所述转轴13的底端延伸至所述防护壳6内并和所述套壳11的顶部固定连接，所述支座14固定安装在所述防护壳6远离所述透光玻璃8的一侧内壁上，所述支座14位于所述套壳11的下方，所述传动机构设置在所述支座14上，所述除杂机构设置在所述防护壳6上。

所述传动机构包括减速电机15、传动杆16、圆片17、花键18和键套19，所述减速电机15固定安装在所述支座14的底部，所述传动杆16转动安装在所述支座14上，所述传动杆16的顶端和底端均延伸至所述支座14外，所述传动杆16的底端和所述减速电机15的输出轴固定连接，所述圆片17固定安装在所述传动杆16的顶端上，所述花键18固定安装在所述圆片17的顶部，所述键套19滑动套设在所述花键18上，所述键套19的顶部和所述套壳11的底部固定连接。

所述除杂机构包括风机20、出风管21、两个支管22、两个横管23和多个喷头24，所述风机20固定安装在所述底座7的顶部，所述风机20位于所述防护壳6内，所述出风管21固定安装在所述风机20的出风端上，所述出风管21远离所述风机20的一端延伸至所述防护壳6外，两个所述支管22均固定安装在所述出风管21的顶部，两个所述支管22分别位于所述防护壳6内和外，两个所述横管23分别固定安装在两个所述支管22的顶端上，两个所述横管23均和所述透光玻璃8相对应，多个所述喷头24分别固定安装在两个所述横管23的顶部，多个所述喷头24均倾斜向所述透光玻璃8设置。

所述出风管21远离所述风机20的一端为闭合状，所述防护壳6远离所述透光玻璃8的一侧内壁上开设有多个排气口。

所述套壳11的内壁上螺纹安装有多个抵触螺栓，多个所述抵触螺栓均与所述摄像机10相抵触。

所述安装口9的长度大于所述摄像机10的长度，所述密封板12的顶部固定安装有提手。

所述透光玻璃8倾斜设置，所述底座7上设置有四个第一螺栓，四个所述第一螺栓呈矩形阵列分布。

所述密封板12上设置有四个第二螺栓，四个所述第二螺栓均与所述防护壳6相连接。

本实施例中：

船体在行进中可通过减速电机15驱动摄像机10进行转向，从而便于调节拍摄角度，风机20可将透光玻璃8上的水可杂质进行去除，也能有效预防结水汽；

当需要转向时启动减速电机15，减速电机15的输出轴缓慢转动时带动传动杆16转动，传动杆16带动圆片17和花键18转动，花键18带动相啮合的键套19转动，键套19带动套壳11和摄像机10转动，套壳11带动转轴13在密封板12上转动；

在需要取出摄像机10时打开密封板12，密封板12提拉时带动转轴13滑出，此时键套19脱离花键18即可取出摄像机10和套壳11；

在行进中启动风机20，风机20对出风管21进行供风，出风管21内的风通过两个支管22分别排入至两个横管23内，之后通过多个喷头24分别对透光玻璃8的外部和内部进行吹拂，能够同时进行除杂和除雾，最大程度上保证拍摄效果，相比雨刮器不易对摄像情况造成影响。

与相关技术相比较，本发明提供的无人驾驶电动直驱双体空气动力船具有如下有益效果：

本发明提供一种无人驾驶电动直驱双体空气动力船，通过防护壳6、底座7和透光玻璃8能够对摄像机10进行保护，透光玻璃8便于摄像机10进行观察，安装口9便于拆卸摄像机10，套壳11便于固定摄像机10，密封板12能够保证防护壳6顶部安装口9的密封，转轴13便于连接套壳11，同时能够保证摄像机10的转动，通过传动机构中减速电机15提供摄像机10转动的动力，传动杆16对传动力进行传动，花键18和键套19可自由啮合进行传动，也便于拆卸，通过除杂机构中两个横管23上的多个喷头24同时对透光玻璃8的内壁和外壁进行吹拂，能够同时进行除杂和除雾，最大程度上保证拍摄效果，相比雨刮器不易对摄像情况造成影响，通过多个排气口能够将防护壳6内多余气体排出，且多个排气口为背风面，通过抵触螺栓便于使套壳11对摄像机10进行固定。

需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。