一种水氢双动力桨式船艇的制作方法

本发明涉及一种航行器，尤其涉及一种用作载人或负载作业设备的运输工具的水氢双动力桨式船艇。

背景技术

目前，大部分船艇通过蓄电池供电转换为驱动力使船艇推进移动，由于船艇的体积导致的行进阻力比较大，而且大容量电池价格昂贵，蓄电池本身的重量比较大，携带电池自身需要消耗较大的能量，因而存在续航里程短的缺陷。也有新式的采用氢燃料电池供电的动力模式，然而携带氢气需要气瓶并存储足够量的氢气并携带移动，而且还存在氢气携带的安全性问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种热氢同步联用而节能安全续航无忧的水氢双动力桨式船艇。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供的水氢双动力桨式船艇，包括船体、设于船体的可提供压力热能余气和氢气的水氢机、设置于船体并与水氢机气导通连接的可产生动力气流的增压机；所述水氢机设有压力热气输出端和具有电输出端的燃料电池，所述增压机包括经过单向气阀对接水氢机压力热气输出端的升压腔、与水氢机的电输出端电连接并吸入外界气体至升压腔的注气器，所述水氢机的氢气输出口通过气泵和单向气阀串接连通至所述升压腔；所述船体设有螺旋桨、涡轮动力机，所述升压腔连通涡轮动力机的涡轮腔并驱动位于涡轮腔内的涡轮旋转；所述船体设有与水氢机电导通连接的电机，所述电机与所述涡轮联合驱动所述螺旋桨旋转；所述船体还设有分别与水氢机、电机、增压机信号传输连接的航行控制器。

具体地，所述电机和所述涡轮分别与所述螺旋桨的转轴离合连接或通过飞轮连接。

具体地，所述电机与所述涡轮同步驱动所述螺旋桨转动。

具体地，所述电机的输出轴、涡轮的转轴分别与螺旋桨的转轴同轴传动连接或通过齿轮传动连接。

具体地，所述船体设有位于水面以上的喷气机，所述喷气机包括次级涡轮腔、同步转动的次级涡轮和气流扇，所述次级涡轮位于次级涡轮腔内，所述涡轮动力机设有排气口与次级涡轮腔对接。

具体地，所述喷气机包括变截面形成增压气流的喷流管，所述次级涡轮位于喷流管中央并与喷流管同轴，所述气流扇位于喷流管大头端部内并与喷流管同轴。

具体地，所述船艇设有功能附件或/和内设座椅的乘员舱，所述功能附件包括摄像机、侦测仪、储物箱、播种机、农药喷洒器中至少一种。

具体地，所述水氢机包括用于抽吸甲醇水原料的液泵、使用管路连接液泵输出口并将甲醇水原料加热气化并重整分离的重整器、通过管路接收分离氢气并输出电池余气且产生电能输出的燃料电池，燃料电池构成水氢机的电输出端，重整器输出高品质热气为构成压力热气输出端；所述船艇还设有用于容纳水氢原料的原料箱。

具体地，所述船体外围环绕设有的浮水气囊，所述浮水气囊通过输气管路和气泵与水氢机的氢气输出口接通。

具体地，所述船体设有浮升气囊，所述浮升气囊设有多个间隔室或彼此区隔的单囊，各个间隔室或单囊单独通过输气管路与和气泵与水氢机的氢气输出口接通。

本发明的有益效果在于：

将水氢机输出的附带热能的压力余气输入增压机，注气器往增压机的升压腔内进一步注入空气，以提升升压腔中气体的内能和内压。升压腔中的受压气体通入涡轮动力机的涡轮腔内，能驱动涡轮旋转，从而带动螺旋桨转动，驱动船体航行。船体设有与水氢机电导通连接的电机，电机能驱动螺旋桨旋转，使得涡轮动力机和电机可以单独或综合提供推进力。

船艇的艇体的浮水气囊注入密度小的气体排挤空气而产生浮升力，维持船艇位于空中一定高度位置。飞行过程同步使用甲醇水产生的电能和热能，无需携带氢气，相对安全性较高，水氢原料转化的电能和热能一并利用，更高效地利用原料的能源而达到节能减排的效果，水氢原料携带和购置都非常方便，随时随地补充原料，免除对续航问题的担忧。

附图说明

图1为本发明一种喷气推进式船艇的整体结构示意图。

图2为本发明其中水氢机的构造示意图。

图3为本发明其中喷气机的构造示意图。

图4为本发明其中涡轮动力机、电机及螺旋桨的组合状态的构造示意图。

图5为本发明其中喷气机与喷流管在组合状态下的构造示意图。

图6为本发明其中船体外围的构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

见图1至图4，本发明提供的水氢双动力桨式船艇，包括船体11、设于船体11的可提供压力热能余气和氢气的水氢机31、设置于船体11并与水氢机31气导通连接的可产生动力气流的增压机71；水氢机31设有压力热气输出端和具有电输出端的燃料电池36，增压机71包括经过单向气阀23对接水氢机31压力热气输出端的升压腔21、与水氢机31的电输出端电连接并吸入外界气体至升压腔21的注气器26，水氢机31的氢气输出口通过气泵22和单向气阀23串接连通至升压腔21；船体11设有螺旋桨72、涡轮动力机82，升压腔21连通涡轮动力机82的涡轮腔73并驱动位于涡轮腔73内的涡轮74旋转；船体11设有与水氢机31电导通连接的电机15，电机15与涡轮74联合驱动螺旋桨72旋转；船体11还设有分别与水氢机31、电机15、增压机71信号传输连接的航行控制器99。将水氢机输出的附带热能的压力余气输入增压机，注气器往增压机的升压腔内进一步注入空气，以提升升压腔中气体的内能和内压。升压腔中的受压气体通入涡轮动力机82的涡轮腔内，能驱动涡轮旋转，从而带动螺旋桨转动，驱动船体航行。船体设有与水氢机电导通连接的电机，电机能驱动螺旋桨旋转，使得涡轮动力机82和电机可以单独或综合提供推进力。

更佳地，电机15与螺旋桨72的转轴离合连接或通过飞轮连接；涡轮74与螺旋桨72的转轴离合连接或通过飞轮连接。电机15与螺旋桨72可以择一单独提供动力，也可以组合一起提供动力并驱。电机15与涡轮74一起驱动气流扇转动，综合了涡轮74的大扭矩和电机15的高速度特性，起步和克服大阻力时由涡轮74担当主力，平稳航行时电机15发挥其高速优势，组合传动使得船艇航行过程更加稳定。水氢原料转化的电能和热能一并利用，更高效地利用原料的能源而达到节能减排的效果。

作为另一实施例方式，电机15与涡轮74同步驱动螺旋桨72转动。

作为另一实施例方式，见图4，电机15的输出轴、涡轮74的转轴分别与螺旋桨72的转轴同轴传动连接或通过齿轮传动连接。

更佳地，结合图3，船体11设有位于水面以上的喷气机81，喷气机81包括次级涡轮腔75、同步转动的次级涡轮76和气流扇77，次级涡轮76位于次级涡轮腔75内，涡轮动力机82设有排气口与次级涡轮腔75对接。升压腔21输出气流经过涡轮动力机82后流入次级涡轮腔75驱动次级涡轮76和气流扇77同步旋转，以提高推动力。

更佳地，喷气机81包括变截面形成增压气流的喷流管78，次级涡轮76位于喷流管78中央并与喷流管78同轴，气流扇77位于喷流管78大头端部内并与喷流管78同轴。

更佳地，船艇设有功能附件38或/和内设座椅13的乘员舱，功能附件38包括摄像机、侦测仪、储物箱中至少一种。船艇可以搭载乘员进行观光、巡逻、勘探等。所述功能附件包括摄像机、侦测仪、储物箱、播种机、农药喷洒器中至少一种。配置不同的功能附件即可实现无人机的不同功能，使其可以在不同的应用领域得到广泛利用。

更佳地，水氢机31包括用于抽吸甲醇水原料的液泵、使用管路连接液泵33输出口并将甲醇水原料加热气化并重整分离的重整器35、通过管路接收分离氢气并输出电池余气且产生电能输出的燃料电池36，燃料电池36构成水氢机31的电输出端，重整器35输出高品质热气为构成压力热气输出端；船艇还设有用于容纳水氢原料的原料箱18。通过液泵33抽取甲醇水原料进入重整器进行分离，排出的废气携带大量热量，可以利用其来推动涡轮机运转，实现能量的高效利用。同时产生的氢气可以通过燃料电池转换为电能，驱动电机运转带动旋翼运转，实现无人机的飞行。

更佳地，参见图5，船体11外围环绕设有的浮水气囊14，浮水气囊14通过输气管路和气泵22与水氢机31的氢气输出口接通。在常态下，浮水气囊14内无气，其可卷起或折叠收起，当浮水气囊14被充气后，其膨胀且浮力增加，使船体11更加平衡，缓冲撞击。具体地，气泵22可以是采用双向气泵，从而能够从浮水气囊14内回收氢气。

在另一实施例中，见图6，船体11设有浮升气囊，浮升气囊设有多个间隔室12或彼此区隔的单囊，各个间隔室12或单囊单独通过输气管路与和气泵22与水氢机31的氢气输出口接通。可单独升空，释放求救信号，寻求救援；可带人升空，脱离险境；可带船升空，科考、拍摄。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。