[发明专利]基于扑翼的船舶举升与推进装置

说明书

公开了一种船舶举升与推进装置，包括：多个扑翼(5)；驱动机构，所述驱动机构使所述扑翼(5)在水中上下运动产生船舶推进力和举升力，所述驱动机构包括：曲轴(2)；驱动所述曲轴(2)转动的动力系统；多个连杆(3)，每个所述连杆(3)两端分别活动连接所述曲轴(2)和一个推力杆(3)以将所述曲轴(2)的扭矩转化为驱动所述推力杆(4)上下运动的动力，所述推力杆(4)远离所述连杆的一端连接所述扑翼(5)；攻角控制系统，用于控制所述扑翼(5)的攻角。本发明装置通过扑翼(5)在水中进行往复的踩水运动来产生驱动船舶前进的动力以及举升船舶的支撑力，将船体托离水面以消除船体水阻从而减少船舶的能源消耗。

技术领域

本发明属于船舶动力与节能减阻领域，具体涉及一种基于扑翼的船舶举升与推进装置。

背景技术

船舶主要使用柴油机作为动力装置，柴油机需要消耗大量的化石燃料，且排放物会污染环境。航运业对化石燃料消耗造成的污染问题已经不容忽视，船舶排放的废气中的氮氧化物和硫化物会导致土壤酸化，并严重破坏生态环境，废气还会影响地球生物的健康。研究人员正试图找出减少船舶排放和节能的解决方案，如船体润滑减阻、船舶减速、采用绿色燃料等措施。船体润滑减阻只能降低船体与水之间的摩擦阻力系数，对船舶节能减排的效果有限。船舶减速则违背了经济全球化发展对快速物流的需求。采用绿色燃料作为船舶减排方案时，其所消耗的燃料也是不可再生的资源。

发明内容

本发明提出了一种基于扑翼的船舶举升与推进装置，以减小船舶航行时的水阻力。本发明装置通过扑翼在水中进行往复的踩水运动来产生驱动船舶前进的动力以及举升船舶的支撑力，将船体托离水面以消除船体水阻从而减少船舶的能源消耗。

根据本发明实施例的一方面，提供一种船舶举升与推进装置，包括：

多个扑翼；

驱动机构，所述驱动机构使所述扑翼在水中上下运动产生船舶推进力和举升力，所述驱动机构包括：曲轴；驱动所述曲轴转动的动力系统；多个连杆，每个所述连杆两端分别活动连接所述曲轴和一个推力杆以将所述曲轴的扭矩转化为驱动所述推力杆上下运动的动力，所述推力杆远离所述连杆的一端连接所述扑翼；

攻角控制系统，用于控制所述扑翼的攻角。

在一些示例中，所述攻角控制系统对船舶上的所述扑翼的攻角进行分区控制。

在一些示例中，所述攻角控制系统分别控制船舶左前区域、右前区域、左后区域、右后区域内所述扑翼的攻角。

在一些示例中，所述推力杆与船体接触的位置设有确保所述推力杆垂向运动将所述扑翼产生的推进力传递给船体的多个支撑部。

在一些示例中，所述支撑部为滚轮。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是一种基于扑翼的船舶举升与推进装置示意图。

图2是推力杆及船体上支撑推力杆的滚轮的侧视图。

图3是推力杆及船体上支撑推力杆的滚轮的俯视图。

图4是一种基于扑翼的船舶举升与推进装置攻角控制分组图。

图5是安装了船舶举升与推进装置的船舶。

附图标记说明：

1-飞轮；

2-曲轴；

3-连杆；

4-推力杆；

5-扑翼；

6-滚轮；

I-船舶左前区域攻角控制组；