[发明专利]一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置和成型方法

权利要求书

1.一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，包括外壳和冰刀组件，其特征在于，外壳包括前段本体(1)和后段本体(5)，前段本体(1)和后段本体(5)连接，其外表面共同构成有舵雪橇的流线型表面；

设坐标系以雪橇前端点为坐标原点，Y轴方向由雪橇前端指向后端且与运动方向平行，Z轴方向垂直运动平面向上，X轴方向根据右手定则确定；

所述前段本体(1)包括端头部分和曲面部分，曲面部分前端与端头部分连接，后端与后段本体(5)连接；曲面部分在YZ平面上的投影由一条曲线a和一条直线b组成，所述曲线a和直线b之间通过圆弧c连接，所述圆弧c为端头部分在YZ平面的投影；曲线a上各点满足方程y＝ktanz，k＝0.1～2.5；

曲面部分在XY平面的投影为关于Y轴对称的曲线d和曲线e；所述曲线d和曲线e通过圆弧f连接，所述圆弧f为端头部分在XY平面的投影；

所述圆弧c和圆弧f的中点为坐标原点。

2.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，所述曲面部分在XY平面上投影的曲线d和曲线e上各点满足方程y＝|x^m|，m＝2～3。

3.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，所述后段本体(5)包括圆筒部分和凹面部分，圆筒部分前端连接前段本体(1)，后端连接凹面部分；凹面部分设有关于YZ平面对称且向雪橇内凹的2个凹形面；所述2个凹形面上各点满足流体连续性方程：

p为运动时凹形面的各点压强，v为雪橇运动速度，h为运动时凹形面的各点高度，C为常量，C＝1～10，ρ为空气密度，g为重力加速度，k₀为凹面修正因子，k₀＝0.2～1.5。

4.根据权利要求3所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，所述凹面部分所设凹形面的凹面修正因子k₀＝0.8～1.0；流体连续性方程中的常量C＝4～6。

5.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，端头部分在YZ平面上及XY平面上的投影形成的圆弧半径为100-600mm；端头部分在YZ平面上及XY平面上的投影形成的圆弧半径为200-300mm。

6.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，有舵雪橇的外壳还包括前保护罩(3)和后保护罩(8)；所述前保护罩(3)套于前段本体(1)前端并通过前段卡住机构固定，后保护罩(8)套于后段本体(5)后部并通过后段卡住机构固定；

所述前保护罩(3)和后保护罩(8)上设有导流槽，所述导流槽方向为雪橇运动时空气流动方向；所述前保护罩(3)和后保护罩(8)上设有向外延伸的防撞机构。

7.根据权利要求6所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，所述前段卡住机构包括设于前保护罩(3)内表面的凹槽以及设于前段本体(1)外表面且与凹槽匹配的凸台；所述后段卡住机构包括设于后保护罩(8)内表面的凹槽以及设于后段本体(5)外表面且与凹槽匹配的凸台；

前保护罩(3)与前段本体(1)之间，以及后保护罩(8)与后段本体(5)之间为过紧配合。

8.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，前段本体(1)和后段本体(5)在Y方向的尺寸比例为1:2～5；

前段本体(1)的后端与后段本体(5)的前端卡紧配合，并通过金属连接杆固定，所述金属连接杆两端分别固定于前段本体(1)内表面和后段本体(5)内表面。

9.根据权利要求1所述的一种低摩擦、高减阻、轻质高强有舵雪橇装置，其特征在于，前段本体(1)由上部分的前段顶盖(4)和下部分的前段底部组合而成；后段本体(5)由上部分的后段顶盖和下部分的后段底部组合而成；所述前段底部与后段底部的底面为平面。