吸流式空氣飛行船的製作方法

2023-06-04 17:52:51

專利名稱：吸流式空氣飛行船的製作方法
技術領域：
本發明屬於水上飛船，即能克服水上的阻力，能在水面上飛行的吸流式空氣飛行船。
目前，現有的船隻除氣墊船外，均在水中航行。一般的船隻，吃水量大，採用螺旋推進，存在效率低、阻力大、速度低、功能消耗嚴重等問題；另外，氣墊船結構複雜、採用軟裙結構，使它離水面不能過高，而且轉彎結構複雜並用多臺的螺旋設備，才能起氣墊作用，存在功率大，速度慢，即不超200公裡/小時，因此，在使用上有一定的局限性。
本發明為解決上述船隻在水上行駛受水的阻力大，功能消耗嚴重、速度慢的問題，提供一種輕型高速的、能騰出水面的，吸流式空氣飛行船。
為實現上述發明的目的，本發明採取的技術方案是船能以極高的速度在水面上飛行1、克服水的阻力；2、自身能產生升力；3、有強大動力。解決的辦法是該飛行船，包括船體、船底、駕駛艙、座艙、艙門，特點是駕駛艙和座艙用玻璃鋼一次製造成型與玻璃鋼一次製造成型的船體固定，船身的前方為流線型，並在船體兩側和座艙的頂部分別設有兩套吸流式管狀的升力發生器，其管子的兩端是敞開的，供氣流通過，各發生器其管外均設有帶動其內的多葉風扇轉動的發動機，其座艙頂部聯接的兩升力發生器尾部的外上表面上設有頂翼和與其對應固定連接的兩立尾，其立尾上設有方向舵及與頂翼活動連接的水平尾副翼，兩立尾的底部分別與座艙上的兩升力發生器後部外表面固定，所述的方向舵能產生船首左、右的轉彎力矩，水平尾副翼能產生一個船首的府仰力矩，為控制升力發生器其管內的氣流的流速，用於調解船身的轉彎時的左右升力，故產生傾翻力矩，在其各管的噴出端設有升力調解板及調解板，調解板與其長管後端的機翼活動相連，可調範圍為±45°度。
本發明的第一種升力發生器是由三個不同管徑的長型管子組成，並偏心安裝固定，即三個管子的底部互相套接，而上部相互之間留有一定的間隙區，並在管子的外上表面的縱向長度上、弦弧1米範圍內設有數以萬計的吸氣孔，其吸氣孔的總面積的累計之合等於應鑽孔面積的1/2～1/3，並與外界大氣相通，還在管子內壁水平中心線上設有多個相互間隔的機翼並與其管壁固定，其內的機翼的弦線同流進的水平氣流之間的夾角為5°～7°，在管內的三分之二處裝有多葉風扇，通過軸承架、減速器與長管外部的座艙內的發動機相連；船體的首部為45°度傾斜角，與船體兩側連接的升力發生器其長管的前方設有吸氣口並向上45°度角；另種升力發生器也可由同徑的長管子構成，為簡易型。
本發明與現有技術相比有益效果如下1、本發明結構設計合理，為整體製造，並採用輕型的玻璃鋼和鋁合金，使船體結構緊湊，與鋼板結構相比其重量減輕60％，在四個升力發生器尾部噴流的推力下，時速可達到350公裡～450公裡。2、由於在船體上設置了升力發生器，在沒有高速行駛之前，就產生了向上的升力，減少船體對水的壓力，直至水的阻力為零，因此可高速在水面上飛行；由於機翼採用分段縱向排列方式，使船體橫向即飛機的翼展變短，從而既能達到飛行的目的，又能減少升降場地，能在水中隨起隨落，不需要固定的機場，提高了安全性。3、又由於採用了飛機上的方向舵和水平尾副翼，使船體離開水面時，充分利用地面效應(即水面效應，在0.5M以內)，提高了船的升力、飛行穩定性和靈活性，能使船體脫離水面0.2M以上飛行。
本發明的


圖1為本發明的整體結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的左視圖；圖4為本發明的升力發生器的結構剖視圖；圖5為圖4的A-A剖視圖；圖6為圖4的B-B剖視圖；圖7為升力發生器的右視圖；圖8為另種升力發生器的結構圖；結合上述附圖和具體實施方式
對本發明進一步詳細描述參見上述附圖1～8，本飛行船全部採用玻璃鋼成型技術，船體長16.5M、船高4M、船寬4.5M，空重6000Kg，總起飛重量10000Kg，載客人數20人，載貨物重量1000Kg，航速在70公裡/小時，船體基本離開水面，航速在100公裡/小時時，船體8飛離水面0.2M以上，航程為1000公裡，整個飛行船表面塗有耐高溫塗漆，預防與空氣磨擦發熱，損壞材料表面，船體8和船底9及甲板和支撐骨架、機座用玻璃鋼一次製作成型，駕駛艙2、艙門25和座艙7用玻璃鋼製作成型後，用螺栓和膠同船體8聯結在一起；為使該船能飛行，在船體8兩側和座艙7頂部聯接的管狀的四個升力發生器1、6，用螺栓和膠與其聯接固定在一起，頂翼18和兩立尾17同船體8固定聯接在一起，方向舵19同立尾17軸活動聯接，座艙7頂部的兩升力發生器1上的兩立尾17與頂翼18固定連接；四個升力發生器各自配有渦輪軸式發動機16(轉速為20000轉/分，總馬力為1200馬力)，同船體8用螺栓固定聯接，渦輪軸式發動機16與對輪E和離合器G與減速器13軸聯接，並帶動與其聯接的各升力發生器內的多葉風扇12轉動，水平尾副翼20同頂翼18軸活動連接，水平尾副翼20能上、下擺動產生一個船首的府仰力矩，升力調解板21、22同升力發生器1、6其長管尾端對應活動連接，並能左、右擺動控制管內的氣流的流速，用於調解船身轉彎時的左右升力，調解板23同其長管後端的機翼5軸活動連接，可調範圍±45°度角，故產生傾翻力矩；所述的升力發生器均由三個不同管徑管子組成可採用鋁合金材料，並進行偏心安裝，使管子內壁上方產生間隙區(如圖4)，並在管子的外上部鑽有數以萬計的吸氣孔24與外界大氣相通，吸氣孔24的總面積的累計之合等於應鑽孔面積的1/2為合適，長管的兩端是敞開的，供氣流通過。在管子內壁水平方向上安裝了機翼5並與管壁固定連接，機翼的弦線同流進的水平氣流之間的夾角為+5°，在長管內部縱向三分之二處裝有三級多葉風扇12，它通過風扇軸11固定在其內的軸架10、14上，三級多葉風扇12，再通過減速器13由長管外部的渦輪軸發動機16帶動高速旋轉，轉速為210～270M/秒，各渦輪軸發動機16均裝在座艙7裡。
飛行的原理氣流由四個升力發生器1、6的前端被高速吸進，又在長管的另一端噴出，在長管內形成高速、均勻、穩定的氣體流場。而且高速氣流從管內的機翼5上、下方驚過，在機翼5的上表面形成了負壓，使機翼5的上、下方產生氣壓差，即產生了升力。由於長管內流動的氣體是高速、穩定、均勻的氣體流場是直線運動的，這就形成了射流。根據流體定律，氣體流速增加，對管壁的壓力減小，這就使管內的間隙區氣壓形成負壓。由於這一間隙區內的無數吸氣孔24與外界大氣相通，這就使管外部的上表面的外界空氣被高速吸進管內，同管內高速流動的氣體一起流動並噴出管外，由於其長管外上表面的空氣被吸進管內，這樣在其長管的外表面就形成了負壓區。而長管外部下半部分因沒鑽孔，產生正壓，即升力，就在長管的外上表面的空氣通過小吸氣孔24，高速氣流被吸進管內時，氣體必然會對長管的下半部分產生一個反作用力，即產生升力。長管的機翼5產生的升力，長管外部上表面產生的負壓區高速氣流通過吸氣孔24向管內吸進時對長管下半部產生的反作用力，構成了管狀的升力發生器的總合升力。另外船體8兩側的升力發生器6其長管的前方吸氣口3是向上45°，這也是升力源。因此，該船能貼近水面飛行，可借水面效應增加升力，另外它脫開水面效應也可飛行。
本發明另種升力發生器1′是用一種管徑的場型管子構成的簡易的發生器，其它設結構與上述的升力發生器均相同。
該飛行船適用於海上巡邏、水上運輸、緊急救護、科學考察、海上勘探、旅遊及軍用等。
權利要求
1.吸流式空氣飛行船，它包括船體(8)、船底(9)、駕駛艙(2)、座艙(7)、艙門(25)，其特徵在於駕駛艙(2)和座艙(7)用玻璃鋼一次製造成型並與用玻璃鋼一次製造成型的船體(8)固定，船身的前方為流線型，並在船體(8)兩側和座艙(7)的頂部分別設有兩套吸流式管狀的升力發生器(1、6)，其管子的兩端是敞開的，供氣流通過，各升力發生器其管外均設有與其連接的發動機(16)，在座艙(7)頂部聯接的兩升力發生器(1)尾部的外上表面設有頂翼(18)和與其固定連接的立尾(17)，立尾(17)上設有方向舵(19)及與頂翼(18)活動連接的水平尾副翼(20)，方向舵(19)的左、右擺動能產生船首左、右轉彎力矩，水平尾副翼(20)上、下擺動能產生一個船首的上、下府仰力矩，兩立尾(17)的底部分別與座艙(7)頂部的兩升力發生器(1)後部外表面固定；另外，為控制管內氣流的流速，調解船身轉彎時的左、右升力，即產生傾翻力矩，在各升力發生器(1、6)的氣流噴出端設有升力調節板(21、22)及調解板(23)，調解板(23)與升力發生器(1、6)後端的機翼(5)活動相連，可調範圍為±45°度。
2.根據權利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特徵在於所述的各升力發生器(1、6)是由三個不同管徑的長型管子組成，並偏心安裝固定，即三個管子的底部互相套接，而上部相互之間留有一定的間隙區，並在其管子上外表面的縱向長度上、弦弧1米範圍內設有數以萬計的吸氣孔(24)，並與外界大氣相通，還在管子內壁水平中心線上設有多個相互間隔的機翼(5)並與其管壁固定，在管內的三分之二處裝有多葉風扇(12)，通過軸承架(10)、減速器(13)與長管外部的發動機(16)相連。
3.根據權利要求1或2所述的吸流式空氣飛行船，其特徵在於另種各升力發生器(1′)是由同徑的長型管子構成。
4.根據權利要求1或2所述的吸流式空氣飛行船，其特徵在於各升力發生器(1、6)上的吸氣孔(24)的總面積的累計之合等於應鑽孔面積的1/2～1/3，其內機翼(5)的弦線同流進的水平氣流之間的夾角為5°～7°。
5.根據權利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特徵在於船體(8)的首部為45°度傾斜角。
6.根據權利要求1所述的吸流式空氣飛行船，其特徵在於與船體兩側連接的升力發生器(6)其長管的前方設有吸氣口(3)，並向上45°度角。
全文摘要
本發明公開一種吸流式空氣飛行船,屬於水上飛船。主要特徵是在駕駛艙和座艙用玻璃鋼一次製造成型並與玻璃鋼的船體固定,船身的前方為流線型,在船體兩側和座艙的頂部分別設有吸流式管狀升力發生器、頂翼及船身前方的大斜面,產生升力之和,使船離開水面飛行。該船既能在水面上航行又能離開水面低空飛行,可隨時起飛和降落,不用專用機場,是一種輕型和高速的,適用於海上巡邏、救護、旅遊等飛行船。
文檔編號B64C35/02GK1216279SQ97123358
公開日1999年5月12日 申請日期1997年12月8日 優先權日1997年12月8日
發明者佟士俊 申請人:佟士俊