[实用新型]人力推进仿生水翼航行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水翼航行器，特别涉及一种人力推进水翼航行器，属于水翼船技术领域。

背景技术

http://www.trampofoil.com/公开了由瑞典设计和制造的一种人力驱动的水翼艇，主要用于水上娱乐和水上交通，也可作为娱乐性质的比赛器具。该水翼艇主要由前、后水翼，中间支架，方向舵构成。前水翼尺寸较小，主要用来控制方向；后水翼尺寸较大，利用水翼的升沉运动来产生推力，为水翼艇提供动浮力和推力。

该水翼艇的工作方式可分为两个阶段：启动阶段和中间航行阶段。启动时需要人为的给水翼艇一个向前的初速度；当水翼艇启动后即进入了中间航行阶段，此时需要人站在中间支架上的不断跳动，来激励前后两个水翼做周期性的升沉运动，利用水翼产生的升力的一个向前的分力来推动水翼艇前进。

但是，该水翼艇的启动十分困难，需要操纵者具备很强的技巧。在静止状态下，纯升沉水翼是不会产生任何推力的。所以必须人为给水翼艇一个初速度，然后再配合前、后水平水翼的升沉运动才能产生推力，推动水翼艇前进。由于水翼艇的前、后水翼做的是纯升沉运动，并没有纵摇运动，这使得其效率与升沉纵摇水翼相比偏低，推力也偏小。而且水翼艇的动力完全来自人在其上的跳动，对于操纵者的体力要求过高，显然不能持久。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于解决水翼艇不能自启动，效率不高以及人力的大量消耗等缺陷。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种人力推进仿生水翼航行器，包括航行器舱体、后垂直支柱、前垂直支柱；后水翼、前水翼；两个前垂直支柱和两个后垂直支柱的上端分别与航行器舱体的前后底部连接，其下端分别用于连接前水翼和后水翼；所述航行器舱体中有激励水舱，所述前水翼和后水翼各有水翼弹性阻尼回转复位装置。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

所述激励水舱为纵剖面为U形的密封水舱，U形的垂直部分分别为两个容积较大的前水舱、后水舱，底部为连接前后水槽的连通水槽。

每个垂直支柱中至少有两根垂直金属杆，将航行器的舱底与后垂直支柱或前垂直支柱下方的轴承座固定连接起来，前、后垂直支柱内有珩条和肋板组成的支柱骨架，所述金属框架的外表面用金属薄板包覆，所述后垂直支柱或前垂直支柱的横截面为流线型。

所述后水翼或前水翼各由三块水翼板纵向首尾相接组成，其中一块水翼板位于两垂直支柱中间，另两块水翼板各位于垂直支柱外侧，每块水翼板的心部是由珩条和肋板组成的水翼骨架，外表覆盖金属薄板，其翼型为流线型。

所述水翼弹性阻尼回转复位装置包括回转机构和复位机构；所述回转机构包括转轴、轴承座、铜套；所述转轴沿水翼板的纵向，顺序穿过三块水翼板，所述转轴与每块水翼板均为固定连接；该转轴穿过分别固定在后垂直支柱或前垂直支柱下的轴承座中的铜套内孔，所述转轴与所述铜套内孔为间隙配合。

所述后水翼或前水翼的回转角度为±20～30度。

所述水翼复位机构包括扭杆弹簧、金属圆板、上限位挡块，下限位挡块；扭杆弹簧套在水翼板与垂直支柱连接处的转轴上，所述扭杆弹簧的一根扭杆靠在轴承座上固定的上限位挡块上，另一根扭杆靠在固定在水翼板端面的金属圆板的下限位挡块上。

与瑞典的人力驱动的水翼艇相比，本实用新型的人力仿生推进航行器模仿鱼类尾鳍摆动推进模式，将水翼的升沉纵摇运动作为航行器的推进动力，当航行器启动时，站在甲板上的操纵者只需轻摇一下航行器，给激励水舱内液体一个初始扰动，然后操纵者通过不断将自身的重心位置顺着航行器前后移动，保持激励水舱的周期性激励，操纵者不须剧烈跳动，只要随着液舱的晃动周期不断摇晃，就能实现航行器的纵摇运动以带动水翼进行升沉和纵摇运动，从而推动航行器前进。本实用新型航行器的前后两部水翼都是通过弹性阻尼连接在垂直支柱上的，运动时前后水翼可以随外力自主变换自身的攻角，可以获得更大的推力和更高的推进效率。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是U形激励水舱的A-A剖视结构示意图。

图3是水翼板纵截面的B-B剖视结构示意图。

图4是垂直支柱纵截面的局部C-C剖视结构示意图。

图5是水翼弹性阻尼回转复位装置的D处局部放大示意图。

图6是水翼复位机构E-E剖视放大的扭杆弹簧的安装示意图。

具体实施方式