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CN102658816A | 2012-09-12 | |||
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CN1642806A | 2005-07-20 | |||
CN1068300A | 1993-01-27 |
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权 利 要 求 1.一种无垫升风扇气垫船, 包括船体和船舶动力装置, 所述船体由一个主 船体( 1 )和两个子船体( 2 )构成; 所述子船体( 2 ) 的底面低于所述主船体 ( 1 ) 的底面; 其特征在于: 两个子船体( 2 )对称地并列在主船体( 1 )底面前部的下方, 两个子船体(2 )之间有间隔; 所述子船体(2 ) 的外侧面与主船体的外侧面 对齐或为同一侧面, 所述对齐侧面或同一侧面向主船体(1 )和子船体(2 ) 底面下方延伸而构成主侧壁 (3); 所述子船体(2 ) 的内侧面向子船体(2 ) 底面下方延伸而构成子侧壁 (4); 在航行时,所述主侧壁 ( 3 )和子侧壁 ( 4 )部分插入水中, 分别与主船体 ( 1 )和两个子船体(2) 的底面共同形成三个各自独立的向前方敞口的垫升 空间。 2. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述主船体 ( 1 )和子船体( 2 ) 的底面为平面, 所述子船体( 2 ) 的底面与主船体( 1 ) 的底面相互平行。 3. 根据权利要求 1或 2所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 两个子 船体(2) 的形状及尺寸相同, 其长度为主船体(1 ) 长度的二分之一, 其宽 度之和为主船体( 1 ) 宽度的二分之一。 4. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述主侧壁 ( 3)和子侧壁 (4 ) 均为纵向连续的刚性平板; 主侧壁 (3) 与子侧壁 (4 ) 之间相互平行。 5. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 在所述主船 体( 1 )底面后部的中间位置安装有纵向连续、 并垂直向下插入水中的刚性鳍 板( 5 )。 6. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述主船体 ( 1 )和子船体(2)的底面的前端向上扬起, 形成前仰型艏部。 7. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述子船体 ( 2 ) 的艏部位置向前突出于主船体(1 ) 的艏部位置。 8. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述船舶动 力装置的推进器由安装在主船体( 1 )尾部的水螺旋桨( 6 )构成。 9. 根据权利要求 1所述的无垫升风扇气垫船, 其特征在于: 所述船舶动 力装置的推进器由安装在主船体(1 )上方的空气螺旋桨(7 )构成。 |
本发明涉及船舶或其他水上船只, 是一种航行阻力小、 推进效率高、 航 行速度快的高速船舶, 是一种稳性更好, 载荷更大, 能耗更低的无垫升风扇 气垫船。
背景技术
传统气垫船主要依靠垫升风扇的作用, 在船底形成高压气垫, 抬升船体 高于水面, 极大地减小航行时水的阻力, 不但航行速度高, 并且适应性好, 但是, 由于同时需要垫升装置及航行驱动装置, 传统气垫船在航行时需要消 耗较大的垫升功率, 甚至占到了总功率的 50 %以上, 这就使传统气垫船不但 造价高, 而且运行经济性也较低。
PCT/2011/079078是本申请的发明人之前申请的一种 侧壁式滑行船,该船 釆用并列式的三体船结构, 子船体位于主船体前端的两侧, 并在各个船侧设 置了连续的刚性侧壁, 子船体的底面低于主船体的底面, 从而将其船体底面 与水面之间扬起一定角度, 因此在高速航行时, 可将船体前方的空气压入船 底的垫升空间, 在船底形成了三个气垫, 从而抬升船体高于水面。 该发明不 仅避免了水的阻力, 实现了高速度, 还节省了垫升风扇, 降低了功耗, 其技 术效果是明显的。 但是, 该发明也有不足: 一方面, 子船体的上部空间没有 利用, 使得位于主船体之上的客抢空间较为狭窄, 影响使用; 另一方面, 在 子船体和主船体底部形成的三个气垫, 相互分离, 气垫总宽度和总面积较小, 使得整个船体的载荷和稳性较差。 发明内容
本发明的目的是提供一种气垫船, 该气垫船通过独特的船体结构设计, 省去了传统气垫船的垫升风扇, 但在航行时, 船体底部能够有效利用空气冲 压原理形成高压气垫, 并支撑船体跃出水面。 可实现航行阻力小、 推进效率 高、 航行速度快的综合目标。
为实现本发明目的而釆用的技术方案是这样的 : 一种无垫升风扇气垫船, 包括船体和船舶动力装置, 所述船体由一个主船体和两个子船体构成。 所述 子船体的底面低于所述主船体的底面。 两个子船体对称地并列在主船体底面 前部的下方, 两个子船体之间有间隔。 所述子船体的外侧面与主船体的外侧 面对齐或为同一侧面, 所述对齐侧面或同一侧面向主船体和子船体底 面下方 延伸而构成主侧壁。 所述子船体的内侧面向子船体底面下方延伸而 构成子侧 壁。 在航行时,所述主侧壁和子侧壁部分插入水中 , 分别与主船体和两个子船 体的底面共同形成三个各自独立的向前方敞口 的垫升空间。
进一步, 所述主船体和子船体的底面为平面, 之间相互平行。
两个子船体的形状及尺寸相同, 其长度为主船体长度的二分之一, 其宽 度之和为主船体宽度的二分之一。
所述主侧壁和子侧壁均为纵向连续的刚性平板 , 平板之间相互平行。 更进一步,在所述主船体底面后部的中间位置 安装有纵向连续、并垂直向 下插入水中的刚性鰭板。
所述主船体和子船体的底面的前端向上扬起, 形成前仰型艏部。
所述子船体的艏部位置向前突出于主船体的艏 部位置。
所述船舶动力装置的推进器由安装在主船体尾 部的水螺旋桨构成。 所述船舶动力装置的推进器由安装在主船体上 方的空气螺旋桨构成。 在本发明中, 子船体安装在主船体的下方, 有效地增大了主船体的载荷 空间或载荷面, 即本发明的客抢空间成倍扩大, 解决了子船体空间得不到有 效利用的缺陷, 其客抢空间成倍增加。
而且, 由于子船体安装在主船体前部的下方, 子船体的底面低于主船体 的底面高度, 从而将主船体的前部托起, 使得船体底面与水面之间形成上仰 角 a , 在航行时, 可以顺畅地将前方的空气压入船底的垫升空间 , 在船底形成 高压气垫。 本发明由于具有所述结构, 从而在省去高耗能的垫升风扇情况下, 同样能够实现气垫船航行阻力小、 航行速度高的技术效果。
更进一步, 本发明不同于侧壁式滑行船的地方还在于: 主侧壁位于子侧 壁的外侧, 将子侧壁包围其中, 从而使三个独立的垫升空间连为一体, 气垫 面积成倍扩大, 从而大幅度提高了载荷能力。
实验表明, 无垫升风扇气垫船的稳定性和承载力成倍提高 , 其耐波性、 操纵性和快速性指标也十分优异。
附图说明
本发明的装置可以通过附图给出的非限定性实 施例进一步说明。 图 1为本发明的船体立体图;
图 2为本发明的航行状态参考图;
图 3为本发明的船底气垫区域示意图;
图 4为侧壁式滑行船的船体立体图;
图 5为侧壁式滑行船的船底气垫区域示意图;
图 6为釆用水螺旋桨的实施例的主视图; 图 7为釆用水螺旋桨的实施例的仰视图;
图 8为釆用水螺旋桨的实施例的右视图;
图 9为釆用空气螺旋桨的实施例的主视图;
图 1 0为釆用空气螺旋桨的实施例的仰视图;
图 1 1为釆用空气螺旋桨的实施例的右视图。
图中: 1 -主船体, 2 -子船体, 3 -主侧壁, 4 -子侧壁, 5 _鰭板, 6 -水螺 旋桨, 7 -空气螺旋桨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 ,但不应该理解为本发 明上述主题范围仅限于下述实施例。 在不脱离本发明上述技术思想的情况下, 根据本领域普通技术知识和惯用手段, 作出各种替换和变更, 均应包括在本 发明范围内。
参见附图: 一种无垫升风扇气垫船, 包括船体和船舶动力装置, 所述船体 由一个主船体 1和两个子船体 2构成。所述子船体 1的底面低于所述主船体 1 的底面。 两个子船体 2对称地并列在主船体 1底面前部的下方, 两个子船体 2 之间有间隔。 所述子船体 2 的外侧面与主船体的外侧面对齐或为同一侧面 , 所述对齐侧面或同一侧面向主船体 1和子船体 2底面下方延伸而构成主侧壁 3。 所述子船体 2的内侧面向子船体 1底面下方延伸而构成子侧壁 4。 在航行 时,所述主侧壁 3和子侧壁 4部分插入水中, 分别与主船体 1和两个子船体 1 的底面共同形成三个各自独立的向前方敞口的 垫升空间。
参见图 1中本发明的船体和图 4中侧壁式滑行船的船体, 本发明中, 子船 体 2的上方的空间包括在主船体 1的空间中, 使得整个船体的上部空间得到 了有效放大, 在相同的宽度尺寸下, 主船体的载荷空间成倍增加。 事实上, 本发明的结构更为有效, 参见图 2 , 在船体以速度 V行驶时, 子船体将主船体 的前部托起, 船体底面与水面形成角度为 a 的上仰角。 此时, 空气从船体前 方进入船底, 而船身两侧的侧壁又插入水中, 保证了船体下方的两侧不漏气, 从而使得进入船体底部垫升空间的空气被压缩 , 形成高压气垫, 实现了气垫 船的技术效果。
通过调整子船体 2的底面与主船体 1的底面之间的高度差,可以实现不同 的上仰角 a ,基本要求是把上仰角 a控制在 1 -8度的范围之内, 特别是当把上 仰角 a控制在 3-5度时, 形成气垫的效果最好。
通过修剪主侧壁 3和子侧壁 4的下边缘,使之与船体底面之间的夹角等于 上仰角 a 时, 各个侧壁的下边缘就可以在航行时与水面平行 , 从而减少侧壁 在航行时产生的阻力, 并提高气密性能。
在一个实施例中, 所述主船体 1和子船体 2的底面为平面, 所述子船体 2 的底面与主船体 1 的底面相互平行。 本发明釆取上述措施后, 船舶的启动性 能更好, 也就是在航行启动阶段, 气垫尚未形成之时, 三个船体底面实现了 滑水板的技术效果, 减小了水对各个船体的阻力, 平衡了水对各个船体底面 的动压力, 使得船体可以更快地进入气藝航行状态。
在实施例中, 两个子船体 2的形状及尺寸相同, 其长度为主船体 1长度的 二分之一, 其宽度之和为主船体 1宽度的二分之一。 这样, 子船体 2底部的 垫升空间对称地分布在主船体 1 底部的垫升空间的两侧, 使得船舶航行时的 姿态更正, 稳性更优。
在实施例中, 主侧壁 3和子侧壁 4均为纵向连续的刚性平板。 主侧壁 3 与子侧壁 4之间相互平行。 这样, 它们插入水中航行时的阻力更小。
在实施例中, 在所述主船体 1 底面的后端中部安装有纵向连续, 并垂直 向下插入水中的鰭板 5。鰭板 5将主船体 1底部的垫升空间平均地分为两部分, 从而将原来的三个独立气垫变为四个独立气垫 , 由三足鼎立的状态变为四足 鼎立的状态, 使得高速航行时的稳性更好。
本发明的实施例保留了侧壁式滑行船的优点, 主船体 1和子船体 2的底 面的前端向上扬起, 形成前仰型艏部。 子船体 2 的艏部位置向前突出于主船 体 1 的艏部位置。 上述方案中, 船舶在航行时的进气更为顺畅, 能快速而有 效地在船体底部形成高压气垫, 进而升离水面, 减小阻力。
本发明所公开的船体可以釆用多种动力装置, 在实施例中, 可分别釆用 两种动力装置, 但其安装方式和安装位置包括但不限于实施例 所公开的方式。 即所述船舶动力装置的推进器由安装在主船体 1尾部的水螺旋桨 6构成, 或 者, 所述船舶动力装置的推进器由安装在主船体 1上方的空气螺旋桨 7构成。 当然, 也可以由喷水推进器或喷气推进器构成, 不再一一例举。