雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，主艇體的艇舯偏前部艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼，雙外張翼型柱復(fù)合水翼是由兩個(gè)變截面柱形附體和兩個(gè)機(jī)翼構(gòu)成，兩個(gè)變截面柱形附體的頂部與艇體無(wú)縫連接，一個(gè)變截面柱形附體的底部固定連接一個(gè)機(jī)翼，兩個(gè)機(jī)翼與水平面的夾角均為25～45°；在每個(gè)機(jī)翼偏前部開(kāi)有一個(gè)與出水口連通的進(jìn)水口；將原噴水推進(jìn)器水面滑行艇在滑行面上進(jìn)水口下降到底面機(jī)翼上，既可以提供向前的推力使得船舶前進(jìn)，也可以提供垂直向上的附加升力，使得艇體前部可以抬升起來(lái)，進(jìn)而船舶可以更好地滑行，進(jìn)水口與滑行面拉開(kāi)了距離，有利于阻力的降低，大幅提高了滑行效率和艇的快速性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船艇，特指一種用于水面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各種作業(yè)的具有雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水面無(wú)人艇一般采用單體型，由于艇型的排水量及其尺度都小，對(duì)于外部的風(fēng)、浪和水流的環(huán)境特別敏感，在風(fēng)浪中搖蕩運(yùn)動(dòng)幅度大。為保持比較穩(wěn)定的航速，對(duì)于排水型船艇，一般在艇體底部加裝噴水推進(jìn)器。由于水面單體無(wú)人艇的噸位小，航行時(shí)一般都處于半滑行或完全滑行狀態(tài)，此時(shí)，如果簡(jiǎn)單地在原半滑行或滑行艇體的本身直接加裝噴水推進(jìn)器，由于進(jìn)水口在滑行面上，這樣就破壞了滑行面，使得阻力增大，從而導(dǎo)致艇的滑行效率和快速性大幅下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有水面單體無(wú)人艇存在滑行效率和快速性的問(wèn)題，提供一種雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，進(jìn)水口在滑行面之下，具有優(yōu)良快速特性。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):包括主艇體，噴水推進(jìn)器的出水口在艉部的主艇體上,主艇體的艇舯偏前部艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼,雙外張翼型柱復(fù)合水翼是由兩個(gè)變截面柱形附體和兩個(gè)機(jī)翼構(gòu)成，兩個(gè)變截面柱形附體的頂部與艇體無(wú)縫連接，在寬度方向?qū)ΨQ(chēng)布置，兩個(gè)機(jī)翼在寬度方向也對(duì)稱(chēng)布置，一個(gè)變截面柱形附體的底部固定連接一個(gè)機(jī)翼，兩個(gè)機(jī)翼與水平面的夾角均為25?45°，機(jī)翼的寬度是艇寬的1/4?1/2 ;在每個(gè)機(jī)翼偏前部開(kāi)有一個(gè)與出水口連通的進(jìn)水口。
[0005]本發(fā)明的艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼，將原噴水推進(jìn)器水面滑行艇在滑行面上進(jìn)水口下降到底面機(jī)翼上，雙外張翼型柱復(fù)合水翼的位置位于船舯偏前，既可以提供向前的推力使得船舶前進(jìn)，也可以提供垂直向上的附加升力，使得艇體前部可以抬升起來(lái)，進(jìn)而船舶可以更好的滑行，而且進(jìn)水口與滑行面拉開(kāi)了距離，有利于阻力的降低，從而大幅提高了滑行效率和艇的快速性；兩復(fù)合水翼實(shí)際上相當(dāng)于艇體的兩個(gè)前置水翼，其兩變截面柱形附體下部機(jī)翼升力和支柱附加升力將支撐艇體的重量，后部滑行面支撐艇體剩余重量；由于連接于艇舯前舭部?jī)芍w后部噴水推進(jìn)噴口沿著后艇體舭部向后高速?lài)娝瑢?duì)于滑行面飛濺起到了強(qiáng)有力的擬制作用，提高了艇體后部滑行面的滑行效率；另外，艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼對(duì)于艇的航向穩(wěn)定性和消減橫搖幅度等都是有利的。有效地克服了目前基于噴水推進(jìn)的水面無(wú)人滑行艇高速航行時(shí)滑行面飛濺嚴(yán)重、難以真正進(jìn)入航行狀態(tài)或滑行效率低下、縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性不好和綜合航行差等缺點(diǎn)，其快速性及縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性?xún)?yōu)于目前基于噴水推進(jìn)的水面無(wú)人滑行艇，航向穩(wěn)定性和適航性也得到相應(yīng)改
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【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0006]圖1是本發(fā)明所述雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇的主視圖；
圖2是圖1的右視放大圖；
圖3是圖2中N-N局部剖視放大圖；
圖4是圖1中變截面柱形附體的D-D剖面放大圖；
圖5是圖2中M-M的剖面放大圖；
圖6-7是圖1中主艇體底部輪廓以及雙外張翼型柱復(fù)合水翼的左視放大圖；
圖中:1.主艇體,2.上層建筑，3.雙外張翼型柱復(fù)合水翼；31、32.變截面柱形附體；33、34.機(jī)翼。
【具體實(shí)施方式】
[0007]參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明是具有噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，包括主艇體I和上層建筑2，上層建筑2在主艇體I上面。主艇體I的設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，BL是基線(xiàn)，上層建筑2距離艇艏1/4L?2/5L。噴水推進(jìn)器的出水口 36在艉部的主艇體I上。在主艇體I的艇舯偏前部艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼3。
[0008]具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼3的主艇體部分長(zhǎng)度LI占設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng)L的1/6?1/4，該長(zhǎng)度的確定主要根據(jù)選用的噴水推進(jìn)器進(jìn)出水流道的展開(kāi)長(zhǎng)度而定，一般比噴水推進(jìn)器的進(jìn)出水流道的長(zhǎng)度大10?16%，其中心位于船舯偏前的5% L?15%L。
[0009]參見(jiàn)圖2所示，雙外張翼型柱復(fù)合水翼3是由兩個(gè)變截面柱形附體31、32和兩個(gè)機(jī)翼33、34構(gòu)成，兩個(gè)變截面柱形附體31、32的頂部與艇體I無(wú)縫連接。兩個(gè)機(jī)翼33、34是是實(shí)心整體部件。兩個(gè)變截面柱形附體31、32在寬度方向?qū)ΨQ(chēng)布置，兩個(gè)機(jī)翼33、34在寬度方向也對(duì)稱(chēng)布置，一個(gè)變截面柱形附體31、32的底部固定連接一個(gè)機(jī)翼33、34，兩個(gè)變截面柱形附體31、32和兩個(gè)機(jī)翼33、34均采用碳纖維復(fù)合材料或玻璃鋼材料制成，也可以采用同步整體制作。兩個(gè)機(jī)翼33、34與水平面的夾角α均為25?45°。機(jī)翼33、34的寬度c約等于艇寬B的1/4-1/2。
[0010]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示，雙外張翼型柱復(fù)合水翼3上開(kāi)兩個(gè)進(jìn)水口 35，具體是在每個(gè)機(jī)翼33、34在偏前部開(kāi)有一個(gè)進(jìn)水口 35，噴水推進(jìn)器的出水口 36在相應(yīng)的艇體底部的舷側(cè)。進(jìn)水口 35與出水口 36連通，進(jìn)水口 35和出水口 36之間是構(gòu)成噴水推進(jìn)器的進(jìn)出水流道，進(jìn)出水流道是從進(jìn)水口 35到出水口 36縱向向上并向上彎曲的通道。兩個(gè)變截面柱形附體31、32的高度h等于艇寬B的1/5?2/3。對(duì)于高速排水或半滑行艇，高度h取上限值，對(duì)于滑行艇，高度h取取下限值。
[0011]參見(jiàn)圖4，兩個(gè)變截面柱形附體31、32的截面為對(duì)稱(chēng)翼型，對(duì)稱(chēng)翼型的寬度a和長(zhǎng)度b的比值為1/20?1/11，對(duì)于高速排水或半滑行艇，此比值取上限值，而對(duì)于滑行艇，此比值取下限值。
[0012]參見(jiàn)圖2和圖5，兩個(gè)機(jī)翼33、34為弓型翼型，左右寬度c等于艇寬B的1/4?1/2，其厚度al和長(zhǎng)度bl之比為1/15?1/8。對(duì)于重心靠后，或處于半滑行或滑行下限區(qū)域的艇，機(jī)翼33、34的左右寬度c取上限值，厚度al和長(zhǎng)度bl之比取上限值；而對(duì)于重心偏后，或處于滑行中上限區(qū)域的艇，機(jī)翼33、34的左右寬度c取下限值，厚度al和長(zhǎng)度bl之比取下限值。
[0013]參見(jiàn)圖6和圖7所示，具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼3的主艇體I部分的底部左右對(duì)稱(chēng)布置，有雙外張翼型柱復(fù)合水翼3的主艇體I部分的底部米用開(kāi)口朝上的V型(圖6)或開(kāi)口朝下的倒V型(圖7)，對(duì)于半滑行艇，采用開(kāi)口朝上的V型，而對(duì)于滑行艇，采用開(kāi)口朝下的倒V型(圖7)。根據(jù)V型開(kāi)口的半角角度(中垂線(xiàn)和V型邊線(xiàn)所成的夾角)大小不同，分為深V型(10?40度，包括40度)，中V型(40?65度，包括65度)，淺V型(65?85度，包括85度)。
[0014]不具有復(fù)合穩(wěn)定鰭的主艇體I部分的底部采用V型、水平型、圓弧形、梯形。圓弧形型型線(xiàn)分為正圓弧型線(xiàn)(圓弧開(kāi)口方向朝上)和倒圓弧型線(xiàn)(圓弧開(kāi)口方向朝下)，同時(shí)根據(jù)圓弧對(duì)應(yīng)的拱度和弦長(zhǎng)之比大小分為圓弧(0.12以上)，淺圓弧(0.05?0.12以上)和極淺圓弧(O?0.05)，梯形型線(xiàn)外形呈現(xiàn)為等腰梯形，短底邊朝下長(zhǎng)底邊朝上為正梯形，長(zhǎng)底邊朝下短底邊朝上為倒梯形，長(zhǎng)底邊和短底邊的比為A，梯形的高與長(zhǎng)底邊的比為B，可以分為梯形(A=0.6-0.8, B=0.3?0.4)，淺梯形(A=0.7-0.9, B=0.2?0.3)，極淺梯形(A=0.8以上，B=0.2以下)。對(duì)于艇重心偏后，或處于半滑行區(qū)域艇橫剖線(xiàn)宜采用V型逐漸過(guò)渡到淺V型或水平型，對(duì)于重心偏后，或處于滑行區(qū)域艇的橫剖線(xiàn)宜采用V型逐漸過(guò)渡到淺V型、水平型或倒淺圓弧形，而對(duì)于艇重心靠后，或處于滑行中上限區(qū)域艇的橫剖線(xiàn)宜采用淺V型逐漸過(guò)渡到淺V型、水平型、倒淺圓弧形或倒梯形。
[0015]本發(fā)明中的雙外張翼型柱復(fù)合水翼將原噴水推進(jìn)器水面滑行艇在滑行面上進(jìn)水口下降到底面機(jī)翼33、34上，該具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼的位置位于船舯偏前，既可以提供向前的推力使得船舶前進(jìn)，也可以提供垂直向上的附加升力，使得艇體前部可以抬升起來(lái)，進(jìn)而船舶可以更好的滑行，而且進(jìn)水口與滑行面拉開(kāi)了距離，有利于阻力的降低，從而大幅提高了滑行效率和艇的快速性；兩復(fù)合水翼3實(shí)際上相當(dāng)于艇體的兩個(gè)前置水翼，其兩變截面柱形附體31、32下部機(jī)翼33、34升力和支柱附加升力將支撐艇體35-55%的重量，后部滑行面支撐艇體剩余重量；由于連接于艇舯前舭部?jī)芍w后部噴水推進(jìn)噴口沿著后艇體舭部向后高速?lài)娝?，?duì)于滑行面飛濺起到了強(qiáng)有力的擬制作用，提高了艇體后部滑行面的滑行效率；另外，具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼對(duì)于艇的航向穩(wěn)定性和消減橫搖幅度等都是有利的。為此，具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼可以有效克服目前基于噴水推進(jìn)的水面無(wú)人滑行艇滑行效率低、快速性差和航行經(jīng)濟(jì)性低下的致命缺點(diǎn)，其快速性、航向穩(wěn)定性和適航性均優(yōu)于目前基于噴水推進(jìn)的水面無(wú)人滑行或翼滑艇。
【權(quán)利要求】
1.一種雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，包括主艇體(1)，噴水推進(jìn)器的出水口(36)在艇艉部的主艇體(I)上，其特征是:主艇體(I)的艇舯偏前部艇體舭部具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼(3)，雙外張翼型柱復(fù)合水翼(3)由兩個(gè)變截面柱形附體(31、32)和兩個(gè)機(jī)翼(33、34)構(gòu)成，兩個(gè)變截面柱形附體(31、32)的頂部與艇體(I)無(wú)縫連接且在寬度方向?qū)ΨQ(chēng)布置，兩個(gè)機(jī)翼(33、34)在寬度方向?qū)ΨQ(chēng)布置，一個(gè)變截面柱形附體(31、32)的底部固定連接一個(gè)機(jī)翼(33、34)，兩個(gè)機(jī)翼(33、34)與水平面的夾角均為25?45°，機(jī)翼(33、34)的寬度是艇寬的1/4?1/2 ;在每個(gè)機(jī)翼(33、34)偏前部開(kāi)有一個(gè)與出水口(36)連通的進(jìn)水口(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，其特征是:具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼(3)的主艇體部分長(zhǎng)度占主艇體設(shè)計(jì)水線(xiàn)長(zhǎng)的1/6?1/4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，其特征是:兩個(gè)變截面柱形附體(31、32)的高度等于艇寬的1/5?2/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，其特征是:兩個(gè)變截面柱形附體(31、32)的截面為對(duì)稱(chēng)翼型，對(duì)稱(chēng)翼型的寬度和長(zhǎng)度比為1/20?1/11 ;兩個(gè)機(jī)翼(33、34)為弓型，其厚度和長(zhǎng)度之比為1/15?1/8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，其特征是:具有雙外張翼型柱復(fù)合水翼(3)的主艇體部分的底部左右對(duì)稱(chēng)布置且采用開(kāi)口朝上的V型或開(kāi)口朝下的倒V型，不具有復(fù)合穩(wěn)定鰭的主艇體部分的底部采用V型、水平型、圓弧形或梯形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴水推進(jìn)器的水面單體無(wú)人翼滑艇，其特征是:主艇體(I)上面有上層建筑(2)，上層建筑(2)距離艇艏1/4L?2/5L。
【文檔編號(hào)】B63B1/26GK103625602SQ201310668016
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】楊松林, 俞強(qiáng), 王保明 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)