空气动力艇的国内外生产与应用现状

空气动力艇(airboat)作为在水面或湿地区域运行的一种载运工具,在欧美的许多国家无论其设计、制造和应用都有着广泛的基础,特别是在湿地勘察、环保作业和旅游观光等方面。重点介绍空气动力艇的驱动原理、结构组成和应用领域,并对空气动力艇的国内外生产现状进行分析。尽管空气动力艇产业在国外的生产和应用已经非常成熟,但在我国无论生产和使用都是一片空白。因此,基于我国湿地保护与开发利用等需求,空气动力艇的研发与应用必将形成一个新的产业。

空气动力艇回转式推进装置的动力学特性

依据动力学特性设计一种新型空气动力艇回转式推进装置,通过简化流场模型和分析对称翼形受力计算空气螺旋桨推力和舵板受力,对比传统推进装置和回转式推进装置在不同转向角和螺旋桨转速条件下的动力学特性差异,并引入增值系数K对转向性能进行分析。研究结果表明:小偏转角下传统推进装置的推进和转向性能较好,但大偏转角下回转式推进装置的推进和转向性能要优于传统推进装置,且转速越高转角越大,其性能优势越明显。

太阳能空气动力艇混合储能装置中能量管理系统的设计与仿真研究

船舶电力推进系统在实际运用中具有明显优势,单一能量型储能装置难以有效应对其中分布式发电单元的输出功率间歇性和负载功率变化随机性波动的情况,给电网稳定运行带来了较大挑战。将锂电池和超级电容通过高执行效能的能量管理策略集合成混合储能装置,则能够很好地解决这一问题。论文通过引入对两种储能装置的充放电过程协调控制的逻辑环节,设计形成完善的四级联动式能量管理系统,建立基于MATLAB/Simulink的太阳能空气动力艇电力推进系统和混合储能装置的能量管理系统的仿真模型,分别对混合储能装置的充放电功率响应、内部功率分配、状态参数控制以及辐照强度同步变化的过程进行数据分析。研究结果表明:混合储能装置充放电控制的最大超调量低于30%,对负载波动的最大调节响应时间小于2.5 s,锂电池持续放电输出功率波动小于5%、放电电压变化率在3.5%以内,超级电容器能够实现对负载功率波动高频分量的瞬时响应。

基于Arduino的小型空气动力艇控制系统的设计

为了提高空气动力艇的舒适性和灵活性,设计了一种基于Arduino的控制系统,实现了动力艇速度与转向控制的数字化。系统由Arduino控制器、操纵杆模块、电机驱动模块等组成。通过软硬件设计,阐述了系统的工作原理及硬件选择。本系统具有性价比和精准度高,容易实现,操作简单的特点。

一种新型回转式电力推进空气动力艇的设计分析（英文）

针对湿地旅游、保护和开发的需求,提出了一种采用超级电容和锂电池组复合储能、具有太阳能光伏发电装置辅助供能、以回转式电力推进装置替代传统燃油发动机进行推进的新型空气动力艇的设计方案。分析了其基本结构与原理、关键技术及优势。研究发现:该艇不仅可实现绿色供能,以降低污染排放,而且操纵灵活、机动性强,能更好适应障碍物多、水面情况复杂的湿地环境,具有较高的应用价值和广阔的发展前景。

两栖空气动力艇悬挂系统设计仿真

为了提高两栖空气动力艇在冰雪路面上的通过能力,设计了一种用于两栖空气动力艇的新型独立悬挂系统。在CATIA中建立独立悬挂系统的几何模型,通过CAD/CAE软件的数据接口技术将其导入ADAMS/VIEW环境中进行典型工况条件下的动力学仿真,根据仿真结果对独立悬挂系统进行动力学分析,确定了减震器的阻尼特性以及橡胶衬套的刚度,并验证了该系统中各个构件之间的运动关系。

基于Star-CCM+的空气动力艇水动力性能研究

空气动力艇作为内河一种重要的高性能船舶,其水动力特性问题是一项重要研究内容。基于STAR-CCM+数值模拟软件,利用VOF方法,结合RNG k-ε模型,通过求解Navier-Stokes方程,对空气动力艇在内河航行进行数值模拟,得到关于空气动力艇的阻力、升沉、纵倾等一系列数据。通过对数据的比较分析,得出结论:将重心位置向船艏方向移动能有效提高空气动力艇的运动稳定性,提高海豚运动发生时的速度。

浅谈空气动力艇基本知识

空气艇(Airboat)是根据空气动力学原理,利用置于船体上部的内燃机带动空气螺旋桨产生强劲动力的硬质平底船,配备有较为完善的基础装置,凭借其操作灵活、适应能力强等特点,被广泛应用在搜索救援、行政执法、环境保护等领域。

基于Savitsky法的平底滑行艇阻力估算影响因素研究

采用滑行艇阻力估算Savitsky法,对平底滑行艇进行航态计算、阻力估算及航速预测,并与试验结果对比,验证阻力估算方法在总体设计阶段的适用性。通过改变艇体重心位置与长宽比,计算相同推力及排水量下的阻力曲线,研究各因素对阻力估算的影响。