Design och konstruktion av självreglerande foilande båt
Loading...
Date
Type
Examensarbete på kandidatnivå
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Model builders
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Syftet med detta kandidatarbete var att utveckla och utvärdera en prototyp av en
foilande båt, även kallad bärplansbåt, med fokus på aktiv stabilisering och syste
mintegration.
Bärplansteknik utvecklades redan under tidigt 1900-tal, men begränsades länge av
otillräckliga material och styrsystem. Med framsteg inom kompositmaterial, sensor
teknik och reglerteori har tekniken åter blivit aktuell, särskilt inom tävlingssegling
och elektrifierad sjötransport. Genom att lyfta skrovet ur vattnet reduceras den
våta ytan och därmed det hydrodynamiska motståndet kraftigt, vilket möjliggör
betydande energieffektiviseringar och gör tekniken relevant för eldrivna fartyg.
Den utvecklade prototypen består av tre huvudsakliga delsystem: en foilkonfigura
tion, ett elektriskt framdrivningssystem samt ett reglersystem. Skrovet utgörs av
en modifierad wingfoil-bräda med en längd på cirka 1,5 meter. Foilen består av en
huvudvinge som genererar huvuddelen av lyftkraften samt en bakre stabiliserande
vinge. Regleringen implementeras med ett autopilotsystem baserat på ArduPilot,
vilket möjliggör aktiv styrning av flyghöjd och dynamik.
Under designprocessen genomfördes tester i olika miljöer. Resultaten visade att sy
stemet kan uppnå fullt lyft, vilket bekräftar dimensioneringen av foil och fram
drivning. Stabil självreglering uppnåddes dock inte, främst på grund av störningar
kopplade till elektriska komponenter och kablage i vattenmiljö.
Den viktigaste förbättringsåtgärden för framtida arbete är därför ökad robusthet
i elektronik och signalöverföring i marina miljöer, där inträngande vatten, elektro
magnetiska störningar och signalförluster måste hanteras systematiskt.
Description
Keywords
Foilingbåt, Hydrofoil, Aktiv styrning, Sensorintegration, Systemkonstruktion
