【船舶】探索复合材料在赛艇与皮划艇中的应用

 赛艇自1896年雅典首届现代奥运会以来一直是奥运项目,1976年蒙特利尔奥运会开始设有女子项目。自2008年北京夏季残奥会以来,残疾人赛艇成为残奥会的体育项目。皮划艇静水竞速在1924年作为展示项目后,在1936年柏林夏季奥运会上被正式列入比赛项目。自2016年里约夏季残奥会以来,残疾人皮划艇就成为残奥会项目。皮划艇激流回旋于1972年慕尼黑奥运会上被首次列为比赛项目。女子皮划艇激流回旋于2021年东京奥运会上被列入比赛项目。

1复合材料的早期历史

 

图1

1972年:慕尼黑奥运会上,玻璃纤维复合材料制成的船体首次出现在皮艇、皮划艇和赛艇中;Empacher赛艇首次采用了夹层结构。

1980年代:芳纶和碳纤维复合材料引入划艇和皮划艇的船体结构中。

1984年:洛杉矶奥运会上复合材料手桨和船桨首次亮相。

1988年:Van Dusen(美国)制造的全复合材料Eagle皮艇在首尔奥运会上赢得两枚金牌。该设计引入了“翼”型桨(图1)。

1991年:引入“斧头”状桨片设计。

 

图2

2000年:Eagle皮艇/皮划艇演变出“峰顶甲板”设计,奥运官方后来更改了在形状宽度上的规定,又回归到更传统的船型(图2)。

2015年:Nelo(葡萄牙)通过引入碳纤维Cinco模型,革命性地改变了船体设计,该模型具有反转船头,能最小化阻力(图3)。

 

图3

2近期发展

奥运划艇、皮艇和皮划艇采用全碳纤维外层/环氧树脂夹层的复合材料结构,确保轻量化、刚性和耐用性(图4)。

 

图4

碳纤维复合材料不仅用于船体结构,还用于各种组件,包括鞋板、座椅、桨架、桨锁、鳍和舵。

现代使用的手桨和划桨完全由碳纤维复合材料制成,设计仍在不断演进(图5和6)。

 

图5

 

图6

皮划艇激流回旋的头盔外壳采用碳纤维复合材料(图7)。

 

portant;">图7