[发明专利]一种橹推进器

说明书

本发明提供一种橹推进器，包括橹叶、橹杆、姿态调节组件及转动轴，所述橹叶沿橹叶的长度方向设有通孔，所述橹杆穿过所述通孔与所述橹叶柱铰连接，所述橹杆的一端与转动轴连接，所述橹杆的另一端与所述姿态调节组件连接，所述橹叶与所述姿态调节组件柱铰连接，所述橹叶的外表面设有2个以上凹槽，所述凹槽的长度方向与所述橹叶的长度方向垂直。本发明的橹推进器能实现流速自适应，使橹叶与流体保持滑动，减小形状阻力，避免气穴，同时，能减少流体的粘滞性，机械效率高。

技术领域

本发明涉及航运、水运领域，具体涉及一种橹推进器。

背景技术

涡轮橹推进器是指转动的橹动力。橹作为人工推进器，在水运领域应用十分广泛。橹是中国人发明的，常州市戚墅堰圩墩的遗址表明人类使用橹已经6000多年，北宋张择端的“清明上河图”上摇橹的画面依然清晰可见。

在空中，各种飞行器把雨燕远远地甩在后面；在地面上，猎豹跑不过一辆普通的家用汽车；唯独在水里，各种船舶行驶速度没有旗鱼快。其原因是，人类设计的在流体中的推进器主要是基于牛顿第三定律：作用力等于反作用力，这种方式在空气中十分有效，但在水中却效率低下，因为无论是哺乳动物海豚还是旗鱼采用的都是滑水而不是推水的方式。在空中，虽然涡轮螺旋桨被涡轮喷气和涡轮风扇等推进器补充，但在水中采用的几乎都是螺旋桨推进器。螺旋桨推进存在两个问题：1)气穴现象；2)机械效率低。

由伯努利定律可知，橹的工作原理与鱼尾的功能是一致的，橹滑水时，由于曲面和平面造成两个面上的流速不一致，两个面上压力的差异，从而产生动力。几千年过去了，橹的使用依然停留在人工动力层面上。

作为改进，申请号为200410088866.9的中国发明专利公开了自动偏转橹推进器，包括：驱动装置、橹杆、橹轴和橹片，橹片是一个整体，橹片上带有橹轴，驱动装置连接橹杆，橹杆通过橹轴连接橹片，橹轴把橹片分成前后两个部分，以橹轴为界橹片前后的面积比是一比一点三。该发明虽然摆脱了人工动力摇橹，实现了机械驱动橹，实现了良好的推进性能，但水流连续变化时，推进性能下降较大，自动偏转橹推进器的环境适应性较差。

对于流体中的推进器，使其具有对流速自动调节姿态(流速自适应)，以转动的方式保持在流体中的滑动是一项亟待突破的关键技术。随着航运、水运领域技术的发展，如何设计对流速具有自动调节姿态(流速自适应)的推进器是解决问题的关键。

因此，有必要发明一种流速自适应的橹推进器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种流速自适应的橹推进器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种橹推进器，包括橹叶、橹杆、姿态调节组件及转动轴，所述橹叶沿橹叶的长度方向设有通孔，所述橹杆穿过所述通孔与所述橹叶柱铰连接，所述橹杆的一端与转动轴固定连接，所述橹杆的另一端与所述姿态调节组件固定连接，所述橹叶与所述姿态调节组件柱铰连接，所述橹叶的外表面设有2个以上凹槽，所述凹槽的长度方向与所述橹叶的长度方向垂直。

进一步的，所述姿态调节组件包括圆盘、两个弹性件及两根滑杆，所述橹杆与所述圆盘固定连接，所述圆盘设有两条轨道，所述滑杆的一端与所述橹叶固定连接，所述滑杆的另一端嵌设在所述轨道内且可沿轨道滑动，所述弹性件分别与滑杆的另一端及圆盘固定连接。

进一步的，两个弹性件以所述圆盘的中心轴中心对称。

进一步的，所述轨道为弧形轨道，所述弧形轨道与所述圆盘的圆心构成的圆心角的角度为0-30°。

进一步的，所述圆盘的横截面积大于所述通孔的横截面积。

进一步的，所述橹叶的长度方向与橹杆的长度方向一致的两面分别为平面和曲面。

进一步的，所述橹杆所在位置为所述橹叶的三个惯量主轴中惯量矩最小的轴的位置。