流动鳍状物制造技术

一种人力推动的船艇，其具有由桅杆支撑的延伸到水中的一对柔性鳍状物，每一鳍状物适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡。提供用于施加输入力的踏板，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力。所述鳍状物中的每一者优选地由环绕所述桅杆的一层硬且耐用的材料构成。两层材料在后缘处触碰，且其相对于彼此自由滑动。优选地，所述鳍状物中的每一者在所述桅杆的尖端处被赋予可调整的绷紧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流动鳍状物
本专利技术大体上涉及推动船的构件，且更具体来说，本专利技术涉及推力产生振荡鳍状物的设计。
技术介绍
已使用振荡鳍状物推进来产生有效的推进。这种技术出现在第6,022,249号美国专利及第7,637,791号美国专利中，所述美国专利的正文及附图通过引用方式明确地并入本文中，此技术揭示一种新颖船艇，例如皮艇或立式艇，其通常包含具有延伸到水位线下方的推进构件的艇身。推进构件包括一对鳍状物，各鳍状物具有前缘及后缘且适合于相对于船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡。脚踏式踏板操作上与推进构件相关联，以用于向推进构件施加输入力。推进构件包含一对鳍状物，其扭曲以形成攻角，以便在沿弧形路径在两个方向上移动时相对于船艇的纵向尺寸提供前向推力。现有鳍状物设计限于相对软且具柔性的材料以允许弯折及扭曲以呈现推进器叶片的形状。现有鳍状物设计是实心的，且重量与体积直接相关。现有鳍状物设计具有大体上方形尖端，且沿展向逐渐变小。当前鳍状物设计的根部处的弦大于尖端处的弦。
技术实现思路
简要来说，本专利技术包括一种用于对船艇提供推进力的鳍状物，所述船艇具有承载鳍状物的桅杆，所述鳍状物相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡，所述鳍状物包括适合于环绕所述桅杆以形成前缘的薄材料片，且具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘。本专利技术进一步包括一种船艇，其具有：推进构件，其延伸到水位线下方，其包括各自具有前缘及后缘的一对柔性鳍状物，每一鳍状物在其前缘处由桅杆支撑，每一鳍状物适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡；及操作上与所述推进构件相关联的构件，其用于对所述推进构件施加输入力，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力；改进是，其中所述鳍状物中的每一者由环绕所述桅杆以形成所述前缘的薄材料片制成，所述鳍状物中的所述每一者具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘，所述薄材料片弯曲90°以封闭尖端以形成中空腔室。另一方面，本专利技术包括一种船艇，其具有：推进构件，其延伸到水位线下方，其包括各自具有前缘及后缘的一对柔性鳍状物，每一鳍状物在其前缘处由桅杆支撑，每一鳍状物适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡；及操作上与所述推进构件相关联的构件，其用于对所述推进构件施加输入力，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力；改进是，其中所述鳍状物中的每一者具有大体上与NACA0015相符的厚翼型截面轮廓以提供更有效的推进。NACA0015是由美国国家航空咨询委员会指定的翼截面。15指示翼为15％厚，且00指示翼不具有弯度。又此外，本专利技术包括一种船艇，其具有：推进构件，其延伸到水位线下方，其包括一对柔性鳍状物，每一鳍状物具有前缘及后缘且适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡；及操作上与所述推进构件相关联的构件，其用于对所述推进构件施加输入力，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力；改进是，其中所述鳍状物中的每一者在桅杆的尖端处具备用以提供所述后缘的可调整绷紧的构件。在优选实施例中，本专利技术包括一种船艇，其具有：推进构件，其延伸到水位线下方，其包括各自具有前缘及后缘的一对柔性鳍状物，每一鳍状物在其前缘处由桅杆支撑，每一鳍状物适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡；及操作上与所述推进构件相关联的构件，其用于对所述推进构件施加输入力，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力；改进是，其中所述鳍状物中的每一者由环绕所述桅杆以形成所述前缘的薄材料片制成，所述鳍状物中的所述每一者具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘，且在所述桅杆的尖端处具有用以提供所述后缘的可调整绷紧的构件，每一鳍状物的所述后缘中的仅一者经绷紧以增强每一鳍状物的变形、扭曲及弯度。鳍状物是中空的。鳍状物的尖端优选地经塑形使得其呈圆形且光滑。本专利技术的鳍状物设计允许更坚韧且更硬的鳍状物材料，且还允许鳍状物扭曲及弯折以呈现更有效的形状。柔性的关键在于后缘相对于彼此自由移动。如果后缘不是自由的，那么鳍状物将会太硬。在本专利技术中，使用坚韧且硬的无孔材料，已发现，其增加耐久性且以几何结构的改变而增进柔性。鳍状物本身对扭曲(扭转)几乎不具有阻力，但当鳍状物作为组合件的部分时，所述组合件将所述鳍状物置于张力中。此张力产生于桅杆的尖端与帆耳之间。帆耳是鳍状物基座处接近后缘的拐角。随着此张力增加，鳍状物变得更硬。鳍状物还相对具柔性(弦向柔性)，使得弯度可改变。此柔性是后缘相对于彼此自由滑动的结果。鳍状物的松弛形状不具有弯度。在负载下，鳍状物弯折以具有正弯度。本专利技术包括鳍状物设计，其允许较轻结构与壳体类型结构结合使用。本专利技术使用更少但更坚韧且更硬的材料来减轻重量且改进性能。在本专利技术中，每一所述鳍状物具有方形尖端，但沿展向具有恒定的弦。效果是使具有给定翼展长度的鳍状物的表面最大化。结果改进鳍状物的效率及取得更紧凑的设计。已发现，厚翼型截面轮廓是有益的，且较薄鳍状物更易于失速或在鳍状物中效率不高的低压侧上更易受湍流的影响。因为鳍状物是中空的，所以不会使重量、成本或硬度受损以使鳍状物更厚。本专利技术的鳍状物的中空结构及自由后缘大体上允许截面轮廓在振荡时改变且具有正弯度。正弯度增强鳍状物的性能。优选地，每一桅杆在桅杆尖端处具备螺纹构件以提供后缘的可调整绷紧。本专利技术更优选地包括鳍状物设计，其中每一鳍状物的后缘中的仅一者在鳍状物振荡时被绷紧。已发现，这在鳍状物的松缓侧上提供更大柔性，且增强鳍状物的变形、扭曲及弯度。本专利技术可适用于通过两个横向振荡的鳍状物或帆的动作而推动的踩踏式皮艇或立式艇。随着踏板上的力增加，鳍状物或帆的较不受限制端扭曲以呈现类似推进器的形状。当鳍状物或帆振荡时，一旦到达其弧形移动的结尾时，也就是说，当在其弧形路径的相对端处同时颠倒移动方向时，它们就改变间距或形状。此帆动作有点类似于在帆船中顶风行驶时帆在其两个移动方向上施加前向推力分量时发生的动作。皮艇具有大体上细长的艇身，所述艇身具有艇舱，座位经定位使得用户的臀部基本上完全在皮艇的上层甲板下方。艇舱还含有一组踏板，其适合于由用户的脚部一个接着另一个地推动。艇身还具备舵及舵柄。立式艇可使用驱动加以推动。用户站在一对踏板上，且交替地对每一踏板施加力。板具有用以操控板的舵。板还具有一组手柄以辅助板上的平衡。舵的控制件放置在所述手柄上。踏板操作上由踏板轴件连接到推进构件，所述推进构件延伸穿过艇身中心内垂直安置的隔室。鳍状物从其桅杆的基座附近的枢转点开始振荡。此运动引发垂直于鳍状物的速度场，其强度与距基座的距离成比例地增加。为了实现有效升力(避免失速且接近最优升力系数而操作)，鳍状物必须以与增加的垂直流速成比例的方式扭曲。已发现，在尖端处具有宽的弦长度(本质上方形顶部设计及沿展本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对船艇提供推进力的鳍状物，所述船艇具有承载鳍状物的桅杆，所述鳍状物相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡，所述鳍状物包括适合于环绕所述桅杆以形成前缘的薄材料片，且具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.22 US 62/195,450;2016.06.22 US 15/189,7281.一种用于对船艇提供推进力的鳍状物，所述船艇具有承载鳍状物的桅杆，所述鳍状物相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡，所述鳍状物包括适合于环绕所述桅杆以形成前缘的薄材料片，且具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘。2.根据权利要求1所述的鳍状物，其是中空的，且所述后缘不具有剪切强度。3.根据权利要求1所述的鳍状物，其中所述鳍状物具有弦向柔性，使得其弯度可改变。4.根据权利要求1所述的鳍状物，其具有恒定的弦向翼展。5.根据权利要求1所述的鳍状物，其中所述鳍状物具有方形尖端，其拥有呈圆形且光滑的拐角。6.一种船艇，其包括：推进构件，其延伸到水位线下方，其包括各自具有前缘及后缘的一对柔性鳍状物，每一鳍状物在其前缘处由桅杆支撑，每一鳍状物适合于相对于所述船艇的中心纵向尺寸在大体上横向方向上穿过弧形路径振荡；及操作上与所述推进构件相关联的构件，其用于对所述推进构件施加输入力，借此当施加输入力时，所述柔性鳍状物能扭曲以形成攻角，以便在沿所述弧形路径在两个方向上移动时相对于所述船艇的所述纵向尺寸提供前向推力；改进是，其中所述鳍状物中的每一者由环绕所述桅杆以形成所述前缘的薄材料片制成，所述鳍状物中的所述每一者具有触碰彼此但相对于彼此自由滑动的后缘，所述薄材料片弯曲90°以至少部分封闭尖端以形成中空腔室。7.一种船艇，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·斯科特·克特曼，詹姆斯·泰勒·恰尔诺斯基，贾森·克里斯托弗·卡尔达什，菲利普·詹姆斯·道，德鲁·威廉·布拉克特，沙恩·耶林，约翰·托马斯·迈尔斯三世，
申请(专利权)人：霍比耶卡特公司，密苏里州公司，
类型：发明
国别省市：美国,US