一种电动直驱双体空气动力翼船

技术领域

本发明涉及空气动力船技术领域，尤其涉及一种电动直驱双体空气动力翼船。

背景技术

空气动力船是一种综合运用空气动力学、水动力学原理,采用空气螺旋桨推动,不受吃水限制的高机动船艇,可在近岸水域、内河水网地带、滩涂沼泽地域和冰雪地域进行应用，加装机翼后，可利用地面效应实现低空飞行。常规船舶不管是螺旋桨推进还是喷水推进,其推进系统都设计在水线以下,这就决定了其活动范围需要根据环境决定。而空气动力翼船通过将推进系统由水线以下上移到甲板以上的创新性理念,用空气推动方式代替水推动,简化了船体底部设计,使其不受水域范围影响,且在冰面、雪地,甚至是比较平坦的湿地、沼泽等地域都能够使用,大大扩展了空气动力船的活动范围。

然而绝大多数空气动力船采用硬质平底船底，船底由铝合金或者玻璃钢材质，硬质平底层上添加耐磨材料，存在的缺点是，航行中摩擦力大，需要大马力发动机作为动力；船底耐磨材料磨损较大，需要经常性更换；由于船体形状的限制，航行速度较慢；行驶颠簸，没有乘坐舒适性；特殊地形通过性较差；同时绝大多数的空气动力船采用航空发动机和螺旋桨，将空中平台采用的设备移植到陆上平台。这样做的好处是节省研制成本，且通用性强。这种方案也存在一些弊端，诸如发动机动力传动需要复杂的减速机等传动机构造成动力系统重量过重；发动机系统维护工作较多；由于发动机没有离合控制，无法实现倒挡；噪音过大；发动机工作时排气系统温度很高存在燃烧风险；发动机燃油及尾气污染环境，同时由于航空发动机为汽油机，在安全性上存在隐患。

因此，有必要提供一种新的电动直驱双体空气动力翼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水上航行速度增加；水上航行稳定性增加；驾驶员舒适性增加；动力系统重量降低，增加船的运载能力；结构简化，电机维护便捷；替代皮带传动系统，电机与螺旋桨直接驱动；电机控制系统实现螺旋桨反转，可实现刹车和倒车；电机噪音低；电机运行平稳，无振动；电机功率定制，与螺旋桨功率匹配，无动力浪费，节约能源；纯电无尾气，无燃油污染；备用发电系统，电池续航能力增加；柔性太阳能电池板，电池续航能力增加的电动直驱双体空气动力翼船。

为解决上述技术问题，本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船包括：船体，所述船体设置有船舱；动力部件，所述动力部件设置在所述船体上；尾翼，所述尾翼设置在所述动力部件远离所述船体的一侧；两个机翼，两个所述机翼分别设置在所述船体的两侧。

优选的，两个所述机翼的顶部均设置有柔性太阳能板，所述船体采用双船体结构，所述船体内设置有发电机、电池和动力系统。

优选的，所述动力部件包括涵道、电机和螺旋桨，所述电机设置在所述涵道内，所述螺旋桨设置在所述电机的输出轴上。

优选的，两个所述机翼上均设置有清扫机构，所述清扫机构包括四个固定杆、两个导杆、清扫条、传动机构和供液机构，四个所述固定杆均固定安装在所述机翼的顶部，四个所述固定杆呈矩形阵列分布，两个所述导杆分别固定安装在四个所述固定杆上，所述清扫条滑动套设在两个所述导杆上，所述传动机构设置在所述清扫条上，所述供液机构设置在所述动力部件的一侧。

优选的，所述传动机构包括支座、马达和橡皮轮，所述支座固定安装在所述清扫条的一侧，所述马达固定安装在所述支座的底部，所述橡皮轮固定安装在所述马达的输出轴上，所述橡皮轮的内圈和其中一个所述导杆相接触。

优选的，所述供液机构包括导液腔、储液箱和软管，所述导液腔开设在所述清扫条上，所述储液箱固定安装在所述动力部件的一侧，所述软管固定安装在所述储液箱的底部，所述软管的出液端和所述清扫条的顶部固定连接并和所述导液腔相连通。

优选的，所述清扫条上开设有两个导孔，两个所述导孔分别和两个所述导杆相适配。

优选的，所述导液腔的底部内壁上开设有多个导液孔，多个所述导液孔分别和两个所述导孔相连通。

优选的，所述软管上设置有电磁阀，所述清扫条的底部设置有毛刷，所述毛刷和所述机翼的顶部相接触。

与相关技术相比较，本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船具有如下有益效果：

本发明提供一种电动直驱双体空气动力翼船：

1、通过电机带动螺旋桨转动产生动力，使其具有水上航行速度增加；水上航行稳定性增加；驾驶员舒适性增加；动力系统重量降低，增加船的运载能力；结构简化，电机维护便捷；替代皮带传动系统，电机与螺旋桨直接驱动；电机控制系统实现螺旋桨反转，可实现刹车和倒车；电机噪音低；电机运行平稳，无振动；电机功率定制，与螺旋桨功率匹配，无动力浪费，节约能源；纯电无尾气，无燃油污染；备用发电系统，电池续航能力增加；柔性太阳能电池板，电池续航能力增加的效果；

2、通过清扫机构中的导杆便于安装清扫条，从而进行导向，清扫条便于对柔性太阳能电池板进行清扫，从而确保受光效果，通过马达带动橡皮轮转动，使其沿导杆滚动，从而使清扫条移动，通过软管将储液箱内的清洗液导入至导液腔内，之后排入至柔性太阳能电池板上，从而提高清洗效果，通过开设的导孔便于导杆进行导向，通过导液孔便于将清洗液导出，通过电磁阀便于控制软管的打开和关闭，通过毛刷便于清扫条清扫。

附图说明

图1为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第一实施例的主视结构示意图；

图2为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第一实施例的右视侧视结构示意图；

图3为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第一实施例的仰视结构示意图；

图4为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第一实施例的左视侧视结构示意图；

图5为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第一实施例的右视结构示意图；

图6为本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船的第二实施例的主视结构示意图；

图7为图6中所示A部分的放大结构示意图；

图8为图7中所示B部分的放大结构示意图；

图9为本发明中船体的剖视结构示意图；

图10为本发明中船体的俯视结构示意图。

图中标号：1、船体；2、船舱；3、动力部件；4、尾翼；5、机翼；6、固定杆；7、导杆；8、清扫条；9、支座；10、马达；11、橡皮轮；12、导液腔；13、储液箱；14、软管。

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1-5和9-10。电动直驱双体空气动力翼船包括：船体1，所述船体1设置有船舱2；动力部件3，所述动力部件3设置在所述船体1上；尾翼4，所述尾翼4设置在所述动力部件3远离所述船体1的一侧；两个机翼5，两个所述机翼5分别设置在所述船体1的两侧，两个机翼5可为三角翼和方形翼两种。

两个所述机翼5的顶部均设置有柔性太阳能板，所述船体1采用双船体结构，所述船体1内设置有发电机、电池和动力系统，双船体的设计，使船体1解决平底空气动力船在水上航行时速度较慢的问题，解决平底空气动力船在水上航行时偏航距超限、航向不稳定、纵横摇、大幅度摇动导致甲板上浪甚至倾覆的情况，解决平底空气动力船船体稳定性对驾驶舒适性的影响。

所述动力部件3包括涵道、电机和螺旋桨，所述电机设置在所述涵道内，所述螺旋桨设置在所述电机的输出轴上，动力部件3由涵道、电机和螺旋桨的方式解决发动机动力传动结构笨重，需要减速机皮带轮等复杂传动机构造成动力系统重量过重等等问题。

本实施例中：

双船体的设计，使船体1解决平底空气动力船在水上航行时速度较慢的问题，解决平底空气动力船在水上航行时偏航距超限、航向不稳定、纵横摇、大幅度摇动导致甲板上浪甚至倾覆的情况，解决平底空气动力船船体稳定性对驾驶舒适性的影响；动力部件3由涵道、电机和螺旋桨的方式解决发动机动力传动结构笨重，需要减速机皮带轮等复杂传动机构造成动力系统重量过重的问题，解决皮带传动系统功率损失较大，皮带传动容易打滑，维修更换困难，且皮带磨损较大的问题，解决发动机系统维护工作较多的问题，解决发动机没有离合控制，无法实现倒挡，解决噪音过大问题，电机采用柔性太阳能板和船体内发电机、电池供电的方式解决发动机工作时排气系统温度很高存在燃烧风险问题。解决发动机燃油及尾气污染环境问题，解决航空发动机为汽油机，汽油油箱在安全性上存在隐患的问题，解决发动机成本高，型号选择及功率匹配困难的问题，解决发动机振动，对船体的结构安全影响较大问题，解决电池续航问题；

本方案中船体1采用船体采用深V型设计其底部平直部分，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。

与相关技术相比较，本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船具有如下有益效果：

本发明提供一种电动直驱双体空气动力翼船，通过电机带动螺旋桨转动产生动力，使其具有水上航行速度增加；水上航行稳定性增加；驾驶员舒适性增加；动力系统重量降低，增加船的运载能力；结构简化，电机维护便捷；替代皮带传动系统，电机与螺旋桨直接驱动；电机控制系统实现螺旋桨反转，可实现刹车和倒车；电机噪音低；电机运行平稳，无振动；电机功率定制，与螺旋桨功率匹配，无动力浪费，节约能源；纯电无尾气，无燃油污染；备用发电系统，电池续航能力增加；柔性太阳能电池板，电池续航能力增加的效果。

第二实施例：

基于本申请的第一实施例提供的电动直驱双体空气动力翼船，本申请的第二实施例提出另一种电动直驱双体空气动力翼船。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6-8，电动直驱双体空气动力翼船还包括两个清扫机构，两个所述清扫机构分别设置在两个所述机翼5上，，所述清扫机构包括四个固定杆6、两个导杆7、清扫条8、传动机构和供液机构，四个所述固定杆6均固定安装在所述机翼5的顶部，四个所述固定杆6呈矩形阵列分布，两个所述导杆7分别固定安装在四个所述固定杆6上，所述清扫条8滑动套设在两个所述导杆7上，所述传动机构设置在所述清扫条8上，所述供液机构设置在所述动力部件3的一侧，通过清扫机构中的导杆7便于安装清扫条8，从而进行导向，清扫条8便于对柔性太阳能电池板进行清扫，从而确保受光效果。

所述传动机构包括支座9、马达10和橡皮轮11，所述支座9固定安装在所述清扫条8的一侧，所述马达10固定安装在所述支座9的底部，所述橡皮轮11固定安装在所述马达10的输出轴上，所述橡皮轮11的内圈和其中一个所述导杆7相接触，通过马达10带动橡皮轮11转动，使其沿导杆7滚动，从而使清扫条8移动。

所述供液机构包括导液腔12、储液箱13和软管14，所述导液腔12开设在所述清扫条8上，所述储液箱13固定安装在所述动力部件3的一侧，所述软管14固定安装在所述储液箱13的底部，所述软管14的出液端和所述清扫条8的顶部固定连接并和所述导液腔12相连通，通过软管14将储液箱13内的清洗液导入至导液腔12内，之后排入至柔性太阳能电池板上，从而提高清洗效果。

所述清扫条8上开设有两个导孔，两个所述导孔分别和两个所述导杆7相适配，通过开设的导孔便于导杆7进行导向，通过导液孔便于将清洗液导出。

所述导液腔12的底部内壁上开设有多个导液孔，多个所述导液孔分别和两个所述导孔相连通，通过电磁阀便于控制软管14的打开和关闭。

所述软管14上设置有电磁阀，所述清扫条8的底部设置有毛刷，所述毛刷和所述机翼5的顶部相接触，通过毛刷便于清扫条8清扫。

本实施例中：

使用中由于为了保证柔性太阳能电池板的受光效果需要对其进行定期的清理，清理时通过打开电磁阀和马达10，电磁阀打开时储液箱13内的液体通过软管14流入至导液腔12内，之后通过导液孔和导孔流出至柔性太阳能电池板上，同时马达10带动橡皮轮11转动，橡皮轮11转动时沿其中一个导杆7滚动，通过毛刷对柔性太阳能电池板进行清扫。

与相关技术相比较，本发明提供的电动直驱双体空气动力翼船具有如下有益效果：

本发明提供一种电动直驱双体空气动力翼船，通过清扫机构中的导杆7便于安装清扫条8，从而进行导向，清扫条8便于对柔性太阳能电池板进行清扫，从而确保受光效果，通过马达10带动橡皮轮11转动，使其沿导杆7滚动，从而使清扫条8移动，通过软管14将储液箱13内的清洗液导入至导液腔12内，之后排入至柔性太阳能电池板上，从而提高清洗效果，通过开设的导孔便于导杆7进行导向，通过导液孔便于将清洗液导出，通过电磁阀便于控制软管14的打开和关闭，通过毛刷便于清扫条8清扫。

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。