专利名称：电动水翼艇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型水面船只，特别是涉及用蓄电池动力推进的高速水翼艇。
水翼艇是指艇体重量由安装在艇底下的水翼所产生的水动力升力来支持的高速快艇，航行过程中艇体可完全或部分被抬出水面。水翼艇由于消除了兴波阻力的影响，浸湿面积较滑行面积要小得多，因而在高速航行时其阻力较滑行艇要小，所以在相同情况下，水翼艇的航速较同类滑行艇为高，而且，水翼艇由于艇体被抬出水面，几乎不受波浪影响，较之滑行艇具有良好的耐冲击性、飞溅性和淹湿性。
现有技术的水翼艇基本上都以热机为动力，包括汽油机、柴油机、燃汽涡轮发动机或喷汽发动机。中国专利CN2046860U公开了一项名为“一种利用退役飞机改装的水翼船”的技术，由于是以喷汽发动机为动力，不仅噪音极大，而且废汽排放太多，燃油污染水面，不适宜在江河、湖泊航行，更不能用于游乐和在水库水面作业；中国专利CN88210244U公开的另一项名为“塑料脚踏、电动两用船”的技术，虽然噪音小，不污染水质，但借助脚踏板和拨水轮推进用于游乐，速度太慢，不能尽兴；用于作业，效率太低。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种噪音很低、不污染大气和水源，却又能有效克服兴波阻力、实现高速航行的电动水翼艇。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到建造一种水翼艇，用蓄电池动力推进，艇的水上结构部分包括底板，其上前端有舵轮架，中间是座椅，两侧有防水板；艇的方向控制系统包括位于底板上的舵轮、舵轮支架、拉索摆臂、控制拉索、控制拉索固定架、舵轮拨杆、舵架防护罩以及在水下的舵板；艇的动力推进装置包括位于底板上的能源装置以及在水下的驱动装置和螺旋浆；艇的航行状态控制系统位于底板上，包括状态控制器和控制手柄；所述底板是俯视形状大致为矩形、而纵剖面则类似飞机机翼横断面的翼形艇板；底板下方有艇的水下结构部分，其支撑架将两条冲翼板分别联结到底板下面的左右两侧，各艇底挂板则将驱动装置固定在底板下面中央部位比两冲翼板低的位置，将舵板固定在艇尾水下比驱动装置更低的位置，并使之可以转动。所述艇靠着动力推进装置在水面加速，继而借助两冲翼板造成的水动力升力被举离水面，艇底板和水面之间出现气垫效应，进一步产生气流升力，从而只须克服很小阻力就获得高速航行性能。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到所述能源装置采用全密封免维护蓄电池组，所述驱动装置是电动机组；所述冲翼板的纵剖面有冲浪板一样的形状，并且所述底板、支撑架以及冲翼板都有一个微孔塑料的内芯，外覆环氧树脂(EP)玻璃纤维增强塑料(FRP)，最外层是不饱和聚酯(PT)玻璃纤维增强塑料，重量轻、强度高，而且耐腐蚀。
附图的图面说明如下
图1是本实用新型电动水翼艇的结构示意图；图2是所述艇的主视图；图3是左视图4是右视图；图5是俯视图；图6是仰视图；图7为纵剖面图；图8为横剖面图；图9为翼形艇板构造示意图；
图10是冲翼板的纵剖面图；
图11是各FRP结构件相互连结示意图；
图12是方向控制系统构成示意图。
以下参照附图、结合一个最佳实施例对本实用新型作进一步详述本实用新型的电动水翼艇，见
图1和图2，包括水上结构部分1、水下结构部分2以及方向控制系统3、动力推进装置4和航行状态控制系统5。水上结构部分1包括底板11，其上前端有舵轮架12，中间是座椅13，两侧有防水板14、15。方向控制系统3包括位于底板11上的舵轮31、舵轮支架32、拉索摆臂33、控制拉索34、控制拉索固定架35、舵轮拨杆36、舵架防护罩37以及在水下的舵板38这是一种常规控制系统，用于操纵舵板38转动，以控制艇的航行方向。该系统可在市场上买到，其大致构成参见
图12。动力推进装置4包括位于底板11上的能源装置41以及在水下的驱动装置42和螺旋浆44。能源装置41是一组全密封免维护的蓄电池，24伏至40伏都可以，置于底板11上、后排座椅13下面。驱动装置42是潜水电动机组，可以是单独一台，也可以是并联连接的两台电动机，通过挂板23、24和25固定安装在艇底水下部位，并且在每台电动机前端都加有一个整流罩43，以减小水流阻力，见图3、图4和图6、图7。螺旋浆44采用市售推、拉力型的铝合金螺旋浆。航行状态控制系统5位于底板11上，包括状态控制器51和控制手柄52。状态控制器51是用电力场效应晶体管作为开关元件制成的直流斩波调速装置，可从市场上购得，用于控制电动机组42运行于牵引状态或再生制动状态，控制其牵引速度和制动速度。控制手柄52往前推，艇前进，往后拉，艇后退；放在中间，电动机组42转入再生制动状态，在水流和惯性作用下发出电流反馈回蓄电池组41，从而延长一次充满电以后的航行距离。蓄电池组41、电动机组42以及状态控制器51之间的电连接用防水电缆，各接头47用防水橡胶48密封，保证舱内即使进水艇也能正常航行。状态控制器51整个地用环氧树脂密封，并且浸在水中冷却。
本实用新型电动水翼艇的底板11(翼形艇板)、支撑架21以及冲翼板22，都有一个微孔发泡塑料的内芯，外覆EP FRP，最外层是PT FRP，见图9和
图10，其中
图10是冲翼板22的纵剖面结构，具有冲浪板一样的形状。支撑架21做成流线形外表，艇在高速航行时它可起到克服紊流的作用。这样的结构，强度高、质量轻，而且耐腐蚀，是所述水翼艇用小功率达到高速度的重要技术关键。舵轮架12用FRP做成，具有向后倾斜的流线形状，可以减小高速航行时的空气阻力。其他结构件，如座椅13、防水板14和15、舵架防护罩37、舵板38以及艇底挂板23、24、25和26，都用FRP制成。各FRP结构件相互连接的方法见
图11，其中71是微孔发泡塑料的内芯，72是EP FRP，73是PT FRP，74是预埋基础钢板，75是与之连接的另一FRP构件，76是连结钢板，其他为紧固件。
所有各FRP结构件外表面均涂敷有不饱和聚酯，光滑如镜，有利于减少艇在高速航行时的水流或气动阻力。
本实用新型的水翼艇在水面航行时，首先靠电动机组42牵引艇底螺旋浆44旋转，使水翼艇获得一定的向前速度；由于艇底板11具有飞机机翼一样的断面形状，其底面流体速度低于上表面流体速度，结果是底面流体压力高于上面流体压力，流体动力将艇底板11和整个艇身举离水面，只有两条冲翼板22在水中滑行，这时艇底板11和水面之间还有流体动力造成的气垫效应，从而进一步产生气流升力，将艇身保持在水面之上，使之不受波浪影响而可以用较小的动力获得较高的航速。从实验情况看，样品水翼艇蓄电池组一次充足电后，可以连续高速航行100公里以上的水面距离。
同现有技术相比，本实用新型的电动水翼艇具有如下优点首先，它以蓄电池为动力安静、清洁，不污染大气、不污染水面，适合在游乐性质的湖泊、水库使用；其次，该艇几乎全部用玻璃纤维增强塑料制成，质量轻、强度高，而且水面上艇底板纵剖面有飞机机翼横断面的形状，水下冲翼板纵剖面有冲浪板一样的形状，流体动力将整个艇体举离水面，从而用较小的功率就获得很高的航速，牵引效率高；最后，构造简单，材料易得，航行可靠，并且艇体及其水下部件高度耐腐蚀，使用寿命长。
权利要求1.一种电动水翼艇，艇的水上结构部分1包括底板11，其上前端有舵轮架12，中间是座椅13，两侧有防水板14、15；艇的方向控制系统3包括位于底板11上的舵轮31、舵轮支架32、拉索摆臂33、控制拉索34、控制拉索固定架35、舵轮拨杆36、舵架防护罩37以及在水下的舵板38；艇的动力推进装置4包括位于底板11上的能源装置41以及在水下的驱动装置42、螺旋浆44；艇的航行状态控制系统5位于底板11上，包括状态控制器51和控制手柄52；所述电动水翼艇的特征在于所述底板11是俯视形状大致为矩形、而纵剖面形状类似飞机机翼横断面的翼形艇板；底板11下方有艇的水下结构部分2，其支撑架21将两条冲翼板22分别联结到底板11下面的左右两侧，艇底挂板23、24、25则将驱动装置42固定在底板11下面中央部位比冲翼板22低的位置，艇底挂板26将舵板38固定在艇尾水下比驱动装置42更低的位置，并可以转动。
2.按照权利要求1所述的电动水翼艇，其特征在于所述底板11(翼形艇板)、支撑架21以及冲翼板22，都有一个微孔发泡塑料的内芯，外覆环氧树脂玻璃纤维增强塑料，最外层是不饱和聚酯玻璃纤维增强塑料。
3.按照权利要求2所述的电动水翼艇，其特征在于所述冲翼板22的纵剖面有冲浪板一样的形状；所述支撑架21有流线型外表。
4.按照权利要求1所述的电动水翼艇，其特征在于所述艇底挂板23至26以及舵板38用玻璃纤维增强塑料制成，具有流线型外表，光滑如镜。
5.按照权利要求1所述的电动水翼艇，其特征在于所述舵轮架12用玻璃纤维增强塑料做成，并且有向后倾斜的流线形状。
6.按照权利要求1所述的电动水翼艇，其特征在于所述能源装置41是全密封免维护的蓄电池组；所述驱动装置42是电动机组，可以是单独一台，也可以是并联连接的两台电动机。
7.按照权利要求6所述的电动水翼艇，其特征在于所述电动机组42是潜水型电动机组，并且在每一台电动机前端都加有一个整流罩43。
8.按照权利要求1所述的电动水翼艇，其特征在于所述状态控制器51是用晶体管作为开关元件制成的直流斩波调速装置。
专利摘要电动水翼艇，用蓄电池动力推进，其结构部分用玻璃纤维增强塑料制成。支撑架21将两条冲翼板22分别联结到底板11下面的左右两侧，电动机组42和螺旋桨44通过艇底挂板23-25固定在底板11下面中央部位。底板11是俯视形状大致为矩形、而纵剖面形状类似飞机机翼横断面的翼形艇板，但冲翼板22的纵剖面则有冲浪板一样的形状。这种艇靠螺旋桨在水下加速，继而借助两冲翼板22造成的水动力升力被举离水面，艇底板和水面之间出现气垫效应，进一步产生气流升力，从而只须克服很小阻力就获得高速航行性能。安静、无污染、高效率，适合游乐场所及水库使用。
文档编号B63B1/24GK2101636SQ91223978
公开日1992年4月15日 申请日期1991年8月24日 优先权日1991年8月24日
发明者张军, 林明峰, 林东 申请人:张军, 林明峰, 林东