專利名稱：襟翼魚尾鰭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少船只橫搖運動的設(shè)備，特別是一種使用水翼作用在周圍水面減少船只運動的設(shè)備。
背景技術(shù)：
船用減搖鰭是減少船只橫搖運動的常用設(shè)備，通常減搖鰭采用對稱翼型，是利用鰭產(chǎn)生的流體動力的升力進行工作，鰭提供的流體升力越大，越有利于減少船只搖擺，鰭產(chǎn)生的升力可以用下列的公式表示L = 1/2 P V2 · S · Cl其中ρ是流體介質(zhì)的密度，V是流體速度，S是鰭的參考面積，Cl是鰭的升力系數(shù)。上述公式表示，為獲得更大的流體升力L，對于在水中航行保持一定航速的船舶，P、V 是一固定值，只能通過增加面積S值或提高升力系數(shù)Q值才能提高升力L，顯然增加鰭的面積是最直接的辦法，但無疑會帶來設(shè)備重量和體積的增加，并導(dǎo)致設(shè)備成本的上升，也因此而受到較大的限制；針對上述問題，人們提出一種帶有簡單襟翼的翼型，如圖6所示，該方案的主翼1’梢部鉸接一襟翼2’，通過襟翼2’相對主翼1’的擺動，如圖示的相對位置變化， 改變翼型的拱度可提高升力系數(shù)Q值，但實驗表明其具有一定的改善效果；另一技術(shù)方案， 如圖7所示，該方案的主翼1”梢部形成一魚尾形結(jié)構(gòu)，即魚尾型翼型(GB2266073)，通過改變主翼1”梢部形狀類似魚尾的楔形，增加鰭的翼型的有效拱度以提高升力系數(shù)Q值，但實驗表明同樣具有一定的改善效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進的襟翼魚尾鰭，它能在不增加設(shè)備重量、體積的條件下，增加翼型的升力系數(shù)，提高減搖鰭的能力。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是襟翼魚尾鰭包括有主翼和襟翼，主翼的尾部鉸接有一襟翼，該襟翼可繞固設(shè)于主翼的樞軸擺動，主翼翼型自根部至梢部自大到小按設(shè)定規(guī)律平順過渡，襟翼翼型和主翼翼型相互對應(yīng)自根至梢部自大到小按設(shè)定規(guī)律平順過渡，在同一截面的翼型，未擺動的襟翼翼型構(gòu)成為主翼翼型的完整尾部，襟翼的頭部為圓弧形和主翼尾部的圓弧對應(yīng)配合，其特點是襟翼的尾部為魚尾型。襟翼的魚尾型尾部包括有魚尾端面、根尾斜線、梢尾斜線、根襟翼型線、梢襟翼型線和魚尾角θ。本發(fā)明襟翼尾部采用魚尾型結(jié)構(gòu)，其增升原理是在相同的襟翼轉(zhuǎn)角下，能使翼型具有更大的有效拱度，從而能增加翼型的升力系數(shù)，在不增加鰭的重量和體積的條件下，以簡單的結(jié)構(gòu)大幅提升減搖鰭的能力，具有明顯的技術(shù)進步和經(jīng)濟效益。


圖1是本發(fā)明襟翼魚尾鰭擺動狀態(tài)示意圖。圖2是圖1中襟翼魚尾鰭正視示意圖。圖3是圖2中主要幾何參數(shù)示意圖。圖4是圖1中襟翼魚尾型尾部局部放大示意圖。圖5是本發(fā)明和已有翼型升力系數(shù)對比圖。圖6是現(xiàn)有主翼和襟翼組合示意圖。圖7是現(xiàn)有主翼帶魚尾型尾部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參照圖1，襟翼魚尾鰭是船舶減搖鰭或舵葉一種新結(jié)構(gòu)，圖示鰭的主翼1和襟翼2 狀態(tài)是主翼1繞鰭軸擺動一傾角，襟翼2繞其軸轉(zhuǎn)動一傾角，圖中虛線示二者擺動在另一傾角的狀態(tài)。參照圖2，圖示主翼1的根主翼型線11是鰭根部截面的流線型弧線，在該截面上、 下對稱，其相應(yīng)幾何參數(shù)均和現(xiàn)有技術(shù)相似；圖4是襟翼魚尾鰭自鰭根部至梢部的縱向(鰭軸向)視圖的局部放大圖，圖示和根主翼型線11對應(yīng)的是鰭梢主翼型線11’，梢主翼型線 11’是鰭梢部截面的流線型弧線，并在該截面上、下對稱，其相應(yīng)幾何參數(shù)均和現(xiàn)有技術(shù)相似；上述根主翼型線11沿鰭軸向均勻過渡到梢主翼型線11’，即主翼翼型自根部至梢部自大到小按設(shè)定規(guī)律平順過渡；主翼1尾向設(shè)置有圓弧狀結(jié)構(gòu)101。圖2、3、4均表示襟翼2從鰭根部到梢部，在同一截面翼型，未擺動的襟翼翼型構(gòu)成為主翼翼型的完整尾部，即根主翼型線11延伸為根襟翼型線23，梢主翼型線11’延伸為梢襟翼型線23’，其相應(yīng)幾何參數(shù)均和現(xiàn)有技術(shù)相似；襟翼2的頭部呈圓弧狀和主翼1尾向的圓弧狀結(jié)構(gòu)101對應(yīng)配合，襟翼2可繞固設(shè)在主翼1的樞軸擺動，其相應(yīng)結(jié)構(gòu)均和現(xiàn)有技術(shù)相似。參照圖3、4，本發(fā)明的特點是襟翼2的尾部為魚尾型，該魚尾型尾部包括有魚尾端線21、根尾斜線22、梢尾斜線22’、根襟翼型線23、梢襟翼型線23’和魚尾角θ，其中魚尾端線21，是鰭截面(即垂直于鰭軸的截面)在襟翼2魚尾型尾部末端的直線， 魚尾端線21位于主翼1翼型寬b的尾端(如圖3)，圖示魚尾端線21的高度和主翼1翼型對應(yīng)呈對稱分布，并隨主翼翼型自根部到梢部自大到小均勻過渡；魚尾端線21在根部處高度為根尾高度bf (如圖4)是魚尾端線21的最大高度，為獲得良好水動力特性，通常根尾高度&和主翼翼型寬度b (如圖3)的比值是bf/b = 3% 9%魚尾端線21在梢部處高度為b/ (如圖4)是魚尾端線21的最小高度，通常梢尾高度bf’和主翼翼型寬度b (如圖3)的比值是bf，/b = 3% 7%魚尾端線21自鰭根部過渡到梢部形成一平面，該平面為魚尾端面，魚尾端面和鰭軸軸線平行；根尾斜線22，是鰭根部截面在襟翼2魚尾型尾部整段的直線，其一端連接于魚尾端線21，另一端連接于根襟翼型線23 (如圖4)，根尾斜線22和主翼1翼型對應(yīng)呈對稱分布， 并和魚尾端線21共同構(gòu)成襟翼2尾部的魚尾型，即上、下根尾斜線22對稱分布在主翼1翼
4型中心線25，并形成有一夾角，該夾角為魚尾角，通常為保持良好的水動力特性，該魚尾角 θ的取值是θ =30° 50° ；梢尾斜線22’，是鰭梢部截面在襟翼2魚尾型尾部整段的直線，其一端連接于魚尾端線21，另一端連接于梢襟翼型線23’(如圖4)，梢尾斜線22’和主翼1翼型對應(yīng)呈對稱分布，并和魚尾端線21共同構(gòu)成襟翼2尾部的魚尾型，根尾斜線22自襟翼根部至梢部自大到小平順過渡至梢尾斜線22’，對稱的梢尾斜線22’和根尾斜線22平行同樣形成有魚尾角 θ ；根襟翼型線23，是鰭根部截面在襟翼2上的流線型弧線，也是根部截面在主翼1的根主翼線型11的流線型弧線的連續(xù)流線弧線段；梢襟翼型線23’，是鰭梢部截面在襟翼2 上的流線型弧線，也是梢部截面在主翼1的梢主翼型線11’的流線型弧線的連續(xù)流線型線段；對稱的根襟翼型線23自襟翼根部至梢部自大到小平順過渡至梢襟翼型線23’，共同形成襟翼2的主體。參照圖5，是本發(fā)明和已有翼型的升力系數(shù)試驗結(jié)果的比較曲線，圖中A——是本發(fā)明襟翼魚尾鰭的翼型，B——帶簡單襟翼的翼型，C——主翼是魚尾型的翼型，圖示各翼型在0°至失速角度α范圍內(nèi)，本發(fā)明的翼型均能提供更大的升力系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種襟翼魚尾鰭，包括有主翼和襟翼，主翼的尾部鉸接有一襟翼，該襟翼可繞固設(shè)于主翼的樞軸擺動，主翼翼型自根部至梢部自大到小按設(shè)定規(guī)律平順過渡，襟翼翼型和主翼翼型相互對應(yīng)自根部至梢部自大到小按設(shè)定規(guī)律平順過渡，在同一截面的翼型，未擺動的襟翼翼型構(gòu)成為主翼翼型的完整尾部，襟翼的頭部為圓弧型和主翼尾部的圓弧對應(yīng)配合， 其特征在于襟翼O)的尾部為魚尾型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襟翼魚尾鰭，其特征是襟翼O)的魚尾型尾部包括有魚尾端線(21)、根尾斜線(22)、梢尾斜線02’)、根襟翼型線(23)、梢襟翼型線03’ )和魚尾角 θ，魚尾端線位于主翼(1)翼型寬b的尾端，魚尾端線和襟翼的根襟翼型線 (23)連接有梢尾斜線(22)，魚尾端線和襟翼的梢襟翼型線03’ )連接有梢尾斜線02’)，根尾斜線02)自襟翼根部至梢部自大到小平順過渡至梢尾斜線02’)，對稱的二根尾斜線02)或二梢尾斜線02’ )構(gòu)成有魚尾角θ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襟翼魚尾鰭，其特征是襟翼(2)魚尾端線的根尾高度bf 和主翼(1)翼型寬度b的比值是3%至9%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襟翼魚尾鰭，其特征是襟翼(2)魚尾端線的梢尾高度 bf'和主翼(1)翼型寬度b的比值是3%至7%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襟翼魚尾鰭，其特征是襟翼(2)的魚尾角θ為30°至50°。
全文摘要
一種襟翼魚尾鰭，主要解決增加翼型的升力系數(shù)等技術(shù)問題，其采用的技術(shù)方案是主翼的尾部鉸接的襟翼的尾部為魚尾型，該襟翼的魚尾型尾部包括有魚尾端面、根尾斜線、梢尾斜線和魚尾角等要素，構(gòu)成和主翼翼型相關(guān)的襟翼尾部，適用船舶減搖鰭或舵。
文檔編號B63B1/28GK102336247SQ20101023242
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者徐安昌, 楊萬富, 楊奕, 楊春云, 牛遠振 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所