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基本信息

项目名称:
速滑水橇
小类:
机械与控制
简介:
针对目前水面滑行器械的缺点,作者利用雪橇和轮滑原理设计一种水上无外主动力单人滑行器械。其独特的类“T”型横截面设计是其一大亮点。作品主要适用于水上滑行的活动,如水上快速搜救、水上滑行娱乐以及体育锻炼等。该器械具备滑行速度快、成本低、质量轻、安全性高、操作携带方便、实用价值大等优点使其具有广阔的市场前景,在不远的将来,或许它会成为广受欢迎的水上比赛项目,甚至是水上奥运项目。
详细介绍:
设计目的 主要为实现水上无外力状态下单人快速行进。 基本思路及技术关键 该作品基于雪地雪橇和地面单排轮滑的滑行原理,借助两只脚交替向斜后方发力,使其在水面上快速滑行。为实现其低速下也能在水面浮起的目的,将固定在脚上的两只独立橇体设计成壁厚为2毫米的聚丙烯空腔(或者密度小的实体),以增大橇体在水中的浮力。将橇体横截面设计成类“T”型,主要为了增加橇体侧面拨水面积及其保持平衡的能力,同时,为了增加平衡性与可操作性,将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处。在橇体下部外侧面安装四个在固定角度内自由开合的叶片,以使水橇向斜后方运动时,增加水对橇体的反作用力。本作品附带一对独立的杆式辅滑件,杆下端带有能在固定角度内自由开合的“伞”状拨水设计,可以实现两手辅助滑行的目的,同时还具有辅助初学者保持平衡的作用。 创新点 (1) 整体流线型及截面类“T”型设计,使其具有良好的平衡性; (2) 其截面类“T”型与橇体下外侧面固定角度内自由开合的叶片的设计,使其成为目前无外主动力状态下水面单人滑行最快的器械; (3) 两支辅滑杆(下端安装有固定角度内自由开合的类“伞”状设计)辅助人体保持平衡,同时增强上肢辅滑作用。 科学性与先进性 与现有设计相比,其橇体流线型及截面类“T”型设计,更容易使其保持良好的水面平衡性,其独特的往侧后方发力的操作模式和其较大的橇体侧面拨水面积使其获得很大的反作用力,进而获得很大的滑行动力。将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处,这样可以大大增加平衡性与滑水可操作性。附带的一对++独立的杆式辅滑件(下端安装有类“伞”状拨水设计),可以利用上肢实现更高速度滑行的目的,同时还具有辅助初学者保持平衡的作用。在橇体下外侧面增加四片在固定角度内自由开合的叶片,增加滑行时对水的作用力,实现其水面快速滑行的目的。(详见说明书及研究报告) 适用范围及应用前景 作品主要适用于水上滑行的活动,如水上快速搜救、水上滑行娱乐以及体育锻炼等,还可以举办水上滑行比赛。该器械具备滑行速度快、成本低、质量轻、安全性高、操作携带方便、实用价值大等优点,使其具有广阔的市场前景,在不远的将来,或许它会成为广受欢迎的水上比赛项目,甚至是水上奥运项目。

作品图片

  • 速滑水橇
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的: 主要为实现水上无外力状态下单人快速行进。 基本思路及技术关键: 该作品基于雪地雪橇和地面单排轮滑的滑行原理,借助两只脚交替向斜后方发力,使其在水面上快速滑行。为实现其低速下也能在水面浮起的目的,将固定在脚上的两只独立橇体设计成壁厚2毫米的聚丙烯空腔(或者密度小的实体),以增大橇体在水中的浮力。将橇体横截面设计成类“T”型,主要为了增加橇体侧面拨水面积及其保持平衡的能力,同时,为了增加平衡性与可操作性,将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处。在橇体下部外侧面安装四个在固定角度内自由开合的叶片,以使水橇向斜后方运动时,增加水对橇体的反作用力。本作品附带一对独立的杆式辅滑件,杆下端带有能在固定角度内自由开合的“伞”状拨水设计,可以实现两手辅助滑行的目的,同时还具有辅助初学者保持平衡的作用。 创新点: 1)、其流线型设计及其类“T”型截面设计,更容易其保持良好的水面平衡性,同时,其类“T”型设计以及在下外侧面增加的四片在固定角度内自由开合的叶片,大大增加了滑行时对水的作用力。 2)、它是目前无外力辅助状态下水面单人滑行最快的器械。 3)、两支辅滑杆下端安装有固定角度内自由开合的类“伞”状设计,更容易利用其辅助人体保持水面平衡,同时增强了上肢辅滑作用。

科学性、先进性

科学性: 其利用物理学原理实现腔体式(或者密度小、强度高的实体)水橇可在水面载人漂浮,并使其在人力作用下利用橇体侧面及侧面叶片的拨水原理实现快速向前滑行。 先进性: 与现有设计相比,其流线型设计及其类“T”型设计,更容易使其保持良好的水面平衡性,其独特的往侧后方发力的操作模式和其较大的橇体侧面拨水面积使其获得很大的反作用力,进而获得很大的滑行动力。将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处,这样可以大大增加平衡性与滑水可操作性。附带的一对独立的杆式辅滑件(下端安装有类“伞”状拨水设计),可以利用上肢实现更高速度滑行的目的,同时还具有辅助初学者保持平衡的作用。在橇体下外侧面增加四片在固定角度内自由开合的叶片,增加滑行时对水的作用力,实现其水面快速滑行的目的。(详见附件说明书)

获奖情况及鉴定结果

2011年3月在湖南大学校团委主办的湖南大学“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获得“一等奖”

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

模型、图片、录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用说明: 将两只脚固定在橇体的脚槽位置,进入水面上,人体站立于橇体上方,两脚交替向斜后方发力开始滑行,同时,可以借助辅滑件保持平衡或者向后方辅助发力。 技术特点: 本作品主体实行流线型和类“T”型设计,使其具有较好的平衡性及最小的水面航行阻力,同时,将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处,这样可以大大增加平衡性与可操作性。腔体(或者密度小的实体)设计,使其在有限体积下具有最大限度的载重。 适用范围: 本作品主要适用于水面快速航行的领域,如水上快速搜救、水面娱乐、水面滑行比赛以及其他适合本作品的领域。 市场分析和经济效益预测: 本作品以目前无外力辅助状态下水面人力滑行最快的器械这一最大特点,以及其轻便的质量,漂亮大方的外观,良好的平衡性,廉价的成本,不管是应用于水上搜救、水上娱乐,还是举办水面滑行比赛,其突破性的特点都使其具有极强的吸引力。并且,随着人们的生活水平的提高,其在丰富人们精神文化生活方面具有较大的应用潜力。

同类课题研究水平概述

通过全国专利检索以及网络搜索,国内外实现静水(无大风大浪)水面单人滑行的作品和专利分为有外力(非人力)辅助型和无外力辅助型两种: 1、有外力辅助型主要有利用快艇或摩托艇拖拽和本身安装动力装置等形式,这种滑行器械具有娱乐成本较高、推广范围小、不宜推广等缺点。 2、无外力辅助型主要有单人皮划艇,水上自行车,弹跳划水装置,单人帆板,单体水橇(两只脚站立于一只板上),双体水上行走鞋(气囊状)等,其中单人皮划艇,水上自行车,弹跳划水装置,单人帆板等制造成本较高,质量较大、速度不快,而后两种滑行速度则缓慢。它们同样具有娱乐性不强、实用价值低、市场难以推广等缺点。 基于以上两类水面滑行器械的特点,本人提出一种实现水上无外力状态下单人快速滑行的器械,它是基于雪地雪橇与地面单排轮滑的滑行原理,两只脚交替发力,为实现其低速下至少能在水面浮起的目的,将固定在脚上的两只独立橇体设计成空腔(或者密度小的实体),以增大橇体在水中的浮力,并将橇体横截面设计成类“T”型,主要为了增加橇体侧面拨水面积及其保持平衡的能力,同时,将脚底与橇体接触面设计在水橇上表面以下10厘米处,这样可以大大增加平衡性与可操作性。并在橇体下外侧面安装四个在固定角度内自由开合的叶片,以增加发力水橇向斜后方运动时的水的作用力。本作品附带一对独立的杆式辅滑件(下端安装有类“伞”状拨水设计),可以利用上肢实现辅助滑行的目的,同时还具有辅助初学者保持平衡的作用。 它具有快速、低成本、质量轻、高安全性、实用价值大、娱乐性强、操作携带方便等诸多优点,同时它还可以用于水上快速搜救、体育锻炼,还可以举办水橇比赛。如果市场发展成熟,它将和滑雪比赛一样受欢迎,让人们在炎热的夏季体验水上快速滑行的刺激。同时我国具有广阔的静水(无大风大浪)面积,这将成为其迅速推广的基础,具有广阔的市场前景。在不远的将来,也许它也会成为广受欢迎的水上比赛项目,甚至是水上奥运项目。
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