节能绿色系统
水翼系统
对于电动船艇而言,阻力性能直接关系到以航程或航时为代表的能效表现和运营能力。水翼系统由此成为一个与电动推进紧密关联的热点。它们是浸没在水中的翅膀,像飞机翅膀那样产生升力,可将船体完全托举出水面,由此显著降低阻力,使得船艇能以较小的能耗获得相当高的航速。近年在碳纤维材料方面的进步,尤其是强度刚度比的提高,更推动了水翼系统的快速普及。很明显,水翼电动快艇比常规船艇具备更优异的性能,将在绿色船艇领域占据高端市场。
水翼实用性能取决于系统设计和系统控制这两个要素。通过系统设计,水翼的翼型、尺寸等参数必须经优化以满足翼航飞行速度下对必需升力以及最小阻力的要求。专门配备的飞行控制系统通过及时调整水翼攻角来应对环境扰动,以保持稳定的翼航高度及艇体姿态。专门配备的航行控制系统通过协同控制螺旋桨和水翼来保持或改变航向。成功的系统控制效果必须依靠飞行控制系统、航行控制系统以及另行配备的动力控制系统之间的无缝衔接来达成,以保证水翼艇的航行安全性与舒适性。
在实船操作中,水翼控制系统接收操作面板输入的目标航速和艏向指令,或直接来自操纵杆的油门和转向指令,再根据当前各传感器的数据反馈进行在线处理获得当前船体姿态和航速数据,并基于反馈控制器和最优化升力分配实时计算出水翼角度、推进器转速和舵角指令并发送给执行机构,从而保持高速翼航状态的稳定性。