【船舶】探索復合材料在賽艇與皮劃艇中的應用

 賽艇自1896年雅典首屆現代奧運會以來一直是奧運項目,1976年蒙特利爾奧運會開始設有女子項目。自2008年北京夏季殘奧會以來,殘疾人賽艇成為殘奧會的體育項目。皮劃艇靜水競速在1924年作為展示項目后,在1936年柏林夏季奧運會上被正式列入比賽項目。自2016年里約夏季殘奧會以來,殘疾人皮劃艇就成為殘奧會項目。皮劃艇激流回旋于1972年慕尼黑奧運會上被首次列為比賽項目。女子皮劃艇激流回旋于2021年東京奧運會上被列入比賽項目。

1復合材料的早期歷史

 

圖1

1972年:慕尼黑奧運會上,玻璃纖維復合材料制成的船體首次出現在皮艇、皮劃艇和賽艇中;Empacher賽艇首次采用了夾層結構。

1980年代:芳綸和碳纖維復合材料引入劃艇和皮劃艇的船體結構中。

1984年:洛杉磯奧運會上復合材料手槳和船槳首次亮相。

1988年:Van Dusen(美國)制造的全復合材料Eagle皮艇在首爾奧運會上贏得兩枚金牌。該設計引入了“翼”型槳(圖1)。

1991年:引入“斧頭”狀槳片設計。

 

圖2

2000年:Eagle皮艇/皮劃艇演變出“峰頂甲板”設計,奧運官方后來更改了在形狀寬度上的規定,又回歸到更傳統的船型(圖2)。

2015年:Nelo(葡萄牙)通過引入碳纖維Cinco模型,革命性地改變了船體設計,該模型具有反轉船頭,能最小化阻力(圖3)。

 

圖3

2近期發展

奧運劃艇、皮艇和皮劃艇采用全碳纖維外層/環氧樹脂夾層的復合材料結構,確保輕量化、剛性和耐用性(圖4)。

 

圖4

碳纖維復合材料不僅用于船體結構,還用于各種組件,包括鞋板、座椅、槳架、槳鎖、鰭和舵。

現代使用的手槳和劃槳完全由碳纖維復合材料制成,設計仍在不斷演進(圖5和6)。

 

圖5

 

圖6

皮劃艇激流回旋的頭盔外殼采用碳纖維復合材料(圖7)。

 

portant;">圖7