一种长续航的摆式龙骨无人帆船的制作方法

本发明属于无人帆船，涉及一种长续航的摆式龙骨无人帆船。

背景技术：

1、随着人们对海洋水体环境监测、远洋资源勘探等多个方面的研究，无人帆船的应用在其中发挥的作用也越发重要，尤其是针对需要长时间监测的任务，现有的无人帆船一般都无法对船体进行长久的供能供电，少数安装有太阳能发电装置的帆船其供电效果也因为天气变换而无法保证，缺乏稳定性。

2、因此，亟需一种可以实现长时间续航的无人帆船，来完成观测任务。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其具体技术方案如下：

2、一种长续航的摆式龙骨无人帆船，包括船体，船体内设有主电源和副电源，主电源用于给船上载荷供电，副电源用于应急和蓄电；船体的底部开设槽口并在槽口处安装有摆式龙骨，所述龙骨包括摆轴，摆轴顶部经槽口在船体内固定安装有传动轴，传动轴两端通过联轴器安装连接有发电机；位于所述槽口处，所述摆轴两侧对称安装连接有复位弹簧组件，以及位于复位弹簧组件相对侧的磁吸线圈组件；所述磁吸线圈组件和发电机电连接所述副电源进行蓄电。

3、进一步的，所述复位弹簧组件包括弹簧和连杆，所述磁吸线圈组件包括线圈、固定永磁体和活动永磁体，所述槽口内两侧开设有滑槽，所述活动永磁体和弹簧位于所述滑槽内，其中的活动永磁体上下滑动设置在滑槽内，弹簧则是对称布置在活动永磁体的上下方，弹簧的一端固定连接在活动永磁体上，另一端固定连接在滑槽上下侧的槽壁上；所述活动永磁体通过连杆与摆轴活动连接，所述线圈绕置在固定永磁体上，所述固定永磁体固定于所述活动永磁体的相对侧，且固定永磁体与活动永磁体之间设置为相吸状态。

4、进一步的，所述连杆两端为铰接连接。

5、进一步的，所述活动永磁体上下滑动设置在滑槽内，与所述固定永磁体相配合切割磁感线后由线圈产生电能再通过整流电路处理对副电源进行充电。

6、进一步的，设置有主动航行模式和自动航行模式，在主动航行模式下，无人帆船动力尤其下方尾部下方的推进器和尾舵进行行进方向控制，主电源为推进器与尾舵的舵机供电，处于高功率运转状态；自动航行模式下，无人帆船的风帆受海风作用和船体受海浪作用，主电源主要为船内的观测仪器和传感器供电，处于低功率运转状态。

7、进一步的，所述龙骨还包括位于摆轴底部的加重铅块，摆轴及其底部加重铅块均采用流线型设计。

8、进一步的，所述传动轴与船体之间采用端面密封。

9、进一步的，所述无人帆船的风帆采用碳纤维材料制成。

10、有益效果：本发明的风帆和船体采用了轻量化结构设计，龙骨采用了流线型设计，并采用了摆式龙骨活动结构，提升了帆船的稳定性，同时实现了船体振动时的发电功能，从而延长续航能力，实现长时间的自主航行。

技术特征：

1.一种长续航的摆式龙骨无人帆船，包括船体（2），其特征在于，船体（2）内设有主电源和副电源，主电源用于给船上载荷供电，副电源用于应急和蓄电；船体（2）的底部开设槽口并在槽口处安装有摆式龙骨（5），所述龙骨（5）包括摆轴，摆轴顶部经槽口在船体（2）内固定安装有传动轴（13），传动轴（13）两端通过联轴器（12）安装连接有发电机（11）；位于所述槽口处，所述摆轴两侧对称安装连接有复位弹簧组件，以及位于复位弹簧组件相对侧的磁吸线圈组件；所述磁吸线圈组件和发电机（11）电连接所述副电源进行蓄电。

2.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述复位弹簧组件包括弹簧（8）和连杆（10），所述磁吸线圈组件包括线圈（6）、固定永磁体（7）和活动永磁体（9），所述槽口内两侧开设有滑槽，所述活动永磁体（9）和弹簧（8）位于所述滑槽内，其中的活动永磁体（9）上下滑动设置在滑槽内，弹簧（8）则是对称布置在活动永磁体（9）的上下方，弹簧（8）的一端固定连接在活动永磁体（9）上，另一端固定连接在滑槽上下侧的槽壁上；所述活动永磁体（9）通过连杆（10）与摆轴活动连接，所述线圈（6）绕置在固定永磁体（7）上，所述固定永磁体（7）固定于所述活动永磁体（9）的相对侧，且固定永磁体（7）与活动永磁体（9）之间设置为相吸状态。

3.如权利要求2所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述连杆（10）两端为铰接连接。

4.如权利要求2所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述活动永磁体（9）上下滑动设置在滑槽内，与所述固定永磁体（7）相配合切割磁感线后由线圈（6）产生电能再通过整流电路处理对副电源进行充电。

5.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，设置有主动航行模式和自动航行模式，在主动航行模式下，无人帆船动力尤其下方尾部下方的推进器（4）和尾舵（3）进行行进方向控制，主电源为推进器（4）与尾舵（3）的舵机供电，处于高功率运转状态；自动航行模式下，无人帆船的风帆（1）受海风作用和船体（2）受海浪作用，主电源主要为船内的观测仪器和传感器供电，处于低功率运转状态。

6.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述龙骨（5）还包括位于摆轴底部的加重铅块，摆轴及其底部加重铅块均采用流线型设计。

7.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述传动轴（13）与船体（2）之间采用端面密封。

8.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述船体（2）采用聚苯乙烯材料制成。

9.如权利要求1所述的一种长续航的摆式龙骨无人帆船，其特征在于，所述无人帆船的风帆（1）采用碳纤维材料制成。

技术总结本发明属于无人帆船技术领域，涉及一种长续航的摆式龙骨无人帆船，包括船体，船体内设有主电源和副电源，主电源用于给船上载荷供电，副电源用于应急和蓄电；船体底部开设槽口并在槽口处安装有摆式龙骨，所述龙骨由摆轴及其底部加重铅块构成，摆轴顶部经槽口在船体内固定安装有传动轴，传动轴两端通过联轴器安装连接有发电机；位于所述槽口处，所述摆轴两侧对称安装连接有复位弹簧组件，以及位于复位弹簧组件相对侧的磁线圈组件；所述磁线圈组件和发电机电连接所述副电源进行蓄电。本发明采用了摆式龙骨活动结构，提升了帆船的稳定性，同时实现了船体振动时的发电功能，从而延长续航能力，实现长时间的自主航行。技术研发人员：王滔,刘小彬,刘硕,蔡勇受保护的技术使用者：余姚市机器人研究中心技术研发日：技术公布日：2024/5/29