專利名稱：彈性材料的搖擺動力槳的制作方法
該發(fā)明提出了一種彈性材料的搖擺動力槳，屬于船舶動力技術。
自有船舶以來，就產生了船舶動力技術。船舶動力從動力來源分為外動力和自動力。除帆船，滑索船和牽引船外，其它船舶都是自動力船。自動力船舶需將動力作用于水才能使船舶產生與水的相對運動。除極少數(shù)噴氣噴水船外，大部分船舶依靠槳產生動力。直接與水接觸并將動力傳遞給水使得船舶產生動力的部件稱之為槳。人力槳有在船側使用的劃槳，和船尾使用的櫓槳，機動槳也有船側使用的輪槳，俗稱飛火輪，現(xiàn)已基本淘汰。現(xiàn)機動船舶的動力槳幾乎全部是安裝在船尾的螺旋槳。
螺旋槳可以很方便的將機器產生的旋轉動力轉換為船舶的航行動力。因而得到普遍應用。但是，螺旋槳也存在一些缺點。1)螺旋槳的轉動產生了劇烈湍流，這些湍流吸收和消耗了大量能量，抑制了船舶動力的有效轉換輸出。往往航速越高，轉換效率越低。加速時能量損失更大。2)高速旋轉的螺旋槳容易被軟性條狀物質，如繩索漁網(wǎng)水草等纏繞而失去動力3)高速旋轉的螺旋槳會產生噪聲，不利于軍用艦挺的隱蔽機動。
本發(fā)明提出的搖擺動力槳由彈性材料制作。船舶上其它形式的動力傳遞給搖擺動力槳，迫使槳在水中搖擺形成船舶航行動力。搖擺動力槳與現(xiàn)有技術的螺旋動力槳相比，它沒有高速動作，不產生劇烈的湍流，搖擺動力槳搖擺時主要引起的是水的層流運動，航行動力的產生更符合水的流體動力學性質。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的螺旋動力槳的缺點，抑制湍流的產生，繼而減少動力消耗，提高船舶的能源利用率；減少船舶動力噪聲，提高軍事隱蔽性能。
本發(fā)明的工作原理是這樣的本發(fā)明的搖擺動力槳的槳體是由彈性材料制成的流線形體。在無外力作用的情況下?lián)u擺動力槳在自身彈性力的約束下呈相對于中心平面對稱的面對稱形體。船舶將動力以往復運動的形式傳遞給搖擺動力槳，以搖擺動力槳靠近迎水端的某一點作為支點，搖擺動力槳在力的作用下呈彎弓狀或波浪狀向船的一側方向移動，推動水沿弓背向側后方向運動，反方向搖擺時搖擺動力槳仍呈彎弓狀或波浪狀向船的另一側擺動，推動水沿弓背向另一側后方向運動。如此，搖擺動力槳往復搖擺動作推動水向后方運動，因而船舶獲得航行所需的動力。
本發(fā)明的搖擺動力槳與現(xiàn)有技術的螺旋動力槳相比具有以下幾方面的優(yōu)點1．本發(fā)明避免使用高速運轉部件，因而抑制了湍流，減少了動力消耗，提高了船舶的能源利用率。水相對于搖擺動力槳主要呈層流運動，水的阻力比較低。
2．本發(fā)明以動力槳的往復搖擺代替了螺旋槳的高速轉動，因而減少了船舶的劃水噪聲，提高了軍事隱蔽性能。
3．本發(fā)明由動力槳的往復搖擺產生航行動力，沒有旋轉，因而不會發(fā)生與柔性材料，如繩索，漁網(wǎng)，水草的纏繞事故。更不會傷害水生動物。
4．本發(fā)明的搖擺動力槳為船舶動力設計提供了靈活性。搖擺動力槳可以布置在船尾也可以布置在船兩側；可以與船舶接為一體也可以獨立于船體之外；可以是單槳設計也可以多個槳排列在一起的組合槳設計。
5．本發(fā)明沒有高速運轉部件，因而動力槳的尺寸設計和形面設計自由度很大。通過尺寸和形面的組合變化，可以設計出各種性能的符合各種要求的搖擺動力槳以及以這些搖擺動力槳為動力裝置的不同性能特點的船舶。
本發(fā)明的原理結合附圖實施例進一步說明。
附

圖1是由彈性板材貼附而成的單個搖擺槳實施例的結構示意圖和運動過程的分時原理狀態(tài)圖。圖中槳體截面的形狀和面積從前至后按照一定的規(guī)率變化，這些幾何要素及其變化規(guī)律的確定依據(jù)主要是彈性材料的機械性質，船舶的負載和阻力狀況，往復形式的動力源的作用力大小、動作頻率和行程幅度以及行船速度、平穩(wěn)度等方面的條件和要求，以盡可能達到最大的能量轉換效率和船舶使用要求為目的計算而成。從該實施例可以看出，槳體在無外力作用時是相對中心平面的面對稱體。搖擺槳在力的作用下呈彎弓形狀向船的兩側往復擺動，推動水沿弓背向后方運動，從而獲得前進動力。
附圖2是由兩條搖擺動力槳組成的組合搖擺動力槳的實施例。這種組合槳設計使得實現(xiàn)性能目標的手段更加靈活和多樣化。例如，含有偶數(shù)個單槳的組合槳可以克服使用單槳時出現(xiàn)的船體晃動，可以減小單槳的尺寸等。
權利要求
1.一種由搖擺產生船舶航行動力的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是搖擺動力槳是由彈性材料制成的呈現(xiàn)類似流線型外形的面對稱形體，搖擺動力槳在往復搖擺運動中推動水向后運動，因而獲得航行所需的前進動力。
2.根據(jù)權力要求1所述的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是槳體具有明顯的單一自由度的有限量的彈性擺動量。
3.根據(jù)權力要求1所述的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是以靠近迎水面的一點為支點，在支點之外施加搖擺作用力，動力沿彈性槳體連續(xù)向槳尾傳遞，槳體同時發(fā)生彎曲變形，搖擺動力槳呈彎弓狀或波浪狀向船的兩側往復擺動，搖擺動力槳推動水沿弓背向后方運動。
4.根據(jù)權力要求1所述的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是彈性槳體，在無外力作用的狀態(tài)下，呈現(xiàn)為一相對于中心平面的面對稱形體。
5.根據(jù)權力要求1所述的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是搖擺動力槳可以在外形上與船身接成一體，也可以掛在船身之外使用。
6.根據(jù)權力要求1所述的彈性材料的搖擺動力槳，其特征是搖擺動力槳可以單槳使用，也可以多只搖擺動力槳排列在一起作為組合搖擺動力槳使用，組合的搖擺動力槳的相鄰單槳的搖擺方向彼此相反，每個組合搖擺動力槳中單獨的搖擺動力槳的數(shù)目是偶數(shù)。
全文摘要
船舶動力以往復運動的形式傳遞給搖擺動力槳,迫使本發(fā)明的搖擺動力槳在水中搖擺,推動水向后運動,形成船舶航行動力。搖擺動力槳搖擺時主要引起的是水的層流運動,航行動力的產生更符合水的流體動力學性質。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的螺旋動力漿的缺點,抑制湍流的產生,繼而減少動力消耗,提高船舶的能源利用率;減少船舶動力噪聲,提高船舶的軍事隱蔽性能。
文檔編號B63H1/30GK1283570SQ0012099
公開日2001年2月14日 申請日期2000年8月8日 優(yōu)先權日2000年8月8日
發(fā)明者劉毅 申請人:劉毅