Bärplansbåt- Från koncept till självreglerande prototyp: Hydrodynamisk design, framdrivning och reglering

Sammanfattning

Denna kandidatuppsats beskriver konstruktionen och utvärderingen av en självreglerandebärplansbåt. Arbetet är en del av ett flerårigt projektområde där målet för årets iteration harvarit en betydande uppskalning av bärplansbåten. Fokuset har legat på att öka båtens fysiskadimensioner, framdrivningseffekt såväl marschfart för att undersöka hur bärplansteknikenfungerar i en större skala.Tekniken bygger på att underliggande bärplan genererar lyftkraft i vattnet, vilket lyfter skrovet över ytan och drastiskt minskar det hydrodynamiska motståndet. Den minskade energiåtgång som uppstår när båten är i flygande läge bidrar till att reducera de räckviddsbegränsningar som tidigare har hämmat elektrifieringen av sjöfarten.Båten består av ett främre och bakre bärplan samt ett roder på bakre masten, med kontrollytor för att justera båten runt dess tre rotationsaxlar. Kontrollsystemet, som är baserat påArduPilot, använder det främre bärplanet för att reglera lyft och rullning, medan det bakrebärplanet och rodret ansvarar för stigning och gir. I projektet har ett färdigt skrov i form aven surfbräda avsedd för flygning använts. Detta har möjliggjort ett fördjupat fokus på andrakritiska aspekter och en modulär konstruktion anpassad för både vidareutveckling och störrekrafter.Systemets funktionalitet har utvärderats genom tekniska belastningstester av drivlinan samtpraktiska fälttester av konstruktionen som helhet. Resultatet visar att den uppskalade båtenframgångsrikt kan uppnå stabil flygning, även med 20 kg extern last, vilket innebär att projektets mål delvis är uppfyllt. Vid fälttesten identifierades konstruktionsmässiga och systemtekniska begränsningar. Dessa observationer har analyserats och dokumenterats för att liggatill grund för framtida optimering av plattformens stabilitet och sensorprestanda.