一種活動斷階、氣泡減阻地效翼船的製作方法
2023-08-03 05:17:56 1
本實用新型屬於高性能船舶設計技術領域，具體涉及一種活動斷階、氣泡減阻地效翼船。
背景技術：
地效翼船是利用地面效應翼產生附加升力，有較大升阻比和超低空高速巡航能力的，介於飛機和常規排水型船之間的一種新型高速船舶，具有一般艦艇不可比擬的優良耐波性和高航性，在軍事和民用領域有廣泛應用，並且市場前景廣闊，成為近年來國際船舶發展的熱點之一。雖然近年來各國對地效翼船的研究取得了突飛猛進的進展，但是依然存在以下技術難題：(1)起飛過程中阻力峰值大，所需起飛距離長，使船身無法快速抬離水面；(2)降落入水過程中，船身所受的衝擊載荷較大，容易造成船身疲勞，甚至破壞。這不僅關係到地效翼船的機動性、獨立活動能力以及實用發展空間，更重要的是關係到其安全性。
目前解決上述問題的方法主要有：在首部安裝發動機或者採用底部有斜升角的水橇等技術。但是以上技術方案均存在著不同的缺點和不足之處。如動力增升或者動力氣墊技術使地效翼船的起飛性能、船體強度、穩定性和耐波性都得到了改善，但是進入到巡航速度時，大部分發動機被閒置，造成質量上的累贅和經濟上的浪費，此外儘管這種地效翼船安裝有前置式發動機改善起飛性能，但是在起飛前的排水和滑行階段地效翼船仍依賴於船體各升力面提供支持；如採用一般的水翼或者水橇儘管可以減少起飛阻力和功率，但是可能在入水時以負的攻角入水，造成地效翼船過度縱傾而被拉入水中並使之損毀。
技術實現要素：
鑑於已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種新型的活動斷階、氣泡減阻地效翼船，其具有起飛性能和入水性能良好等優點。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案：
一種活動斷階、氣泡減阻地效翼船，其特徵在於，包括：
被置於地效翼船船底、一端通過轉軸與地效翼船船底活動連接且能夠在傳動裝置的控制下在斷階收放室內繞轉軸進行轉動的活動斷階，該活動斷階後端內部形成有作為氣室的空腔結構，所述氣室一側經由送氣通道與送氣管連通，另一側經由均布於所述活動斷階後端的斷階面上的若干噴氣孔與外界連通；
被形成於地效翼船船底的斷階收放室，該斷階收放室具有收納所述活動斷階的半封閉空間；
被固定於地效翼船船底的氣泵，該氣泵經由送氣管、送氣通道向氣室輸送空氣；
被置於所述斷階收放室內的傳動裝置，該傳動裝置用以驅動所述活動斷階進行收放動作；
以及兩個被對稱置於地效翼船縱剖中心線兩側的縱向裙板，所述縱向裙板自所述活動斷階後端沿船底型線向地效翼船後端延伸。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階與轉軸連接處設置有套筒，所述轉軸穿過該套筒將活動斷階與地效翼船船底連接為一體。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階的垂直搖擺角為-15°至10°。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階的最大寬度為地效翼船船寬的0.5～0.7，且所述活動斷階的最大長寬比為1/3～1。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述轉軸被置於距離地效翼船船首0.2l～0.4l的位置處，其中l為地效翼船船長。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述氣室的長度為所述活動斷階最大長度的0.2～0.4。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述傳動裝置包括：通過軸承與所述活動斷階連接的電動推桿以及用於通過驅動所述電動推桿帶動活動斷階進行收放動作的控制器。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述噴氣孔採用耐腐蝕材料製備而成。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述縱向裙板的高度為5～15cm，其長度為船長的20％～40％。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果：
本實用新型提供的一種活動斷階氣泡減阻地效翼船，本發明能夠有效地減小地效翼船在起飛過程中的起飛阻力，並且在降落過程中有效地降低衝擊載荷。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的活動斷階、氣泡減阻地效翼船側視圖；
圖2是本實用新型所述的活動斷階、氣泡減阻地效翼船後視圖；
圖3是圖1中(I)處的局部放大圖；
圖4圖2中(II)處的局部放大圖；
圖5是本實用新型所述的活動斷階、氣泡減阻地效翼船底部視圖。
圖中：1、活動斷階，11、斷階面，2、轉軸，3、氣泵，4、送氣管，5、氣室，51、送氣通道，6、斷階收放室，7、傳動裝置，71、電動推桿，72、控制器，8、噴氣孔，9、縱向裙板，A、縱向裙板延伸位置。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
如圖1至圖5所示，本實用新型所述的活動斷階、氣泡減阻地效翼船，其包括：活動斷階1、轉軸2、氣泵3、送氣管4、氣室5、斷階收放室6、傳動裝置7、噴氣孔8、縱向裙板9；如圖3所示，所述活動斷階1被置於地效翼船船底可作為地效翼船船底一部分、一端通過轉軸2與地效翼船船底活動連接且能夠在傳動裝置7的控制下在斷階收放室6內繞轉軸2進行轉動，該活動斷階後端(即尾部)內部形成有作為氣室5的空腔結構，所述氣室一側經由送氣通道51與送氣管4連通，另一側經由均布於所述活動斷階後端的斷階面11上的若干噴氣孔8與外界連通，如圖4所示，；所述斷階收放室6被形成於地效翼船船底，其具有收納所述活動斷階的半封閉空間；所述氣泵3被固定於地效翼船船底靠近活動斷階1的位置，該氣泵3經由送氣管4、送氣通道51向氣室輸送空氣；所述傳動裝置7用以驅動所述活動斷階進行收放動作，其被置於所述斷階收放室內；所述縱向裙板9有兩個，兩者被對稱置於地效翼船縱剖中心線兩側且使得每一所述縱向裙板自所述活動斷階後端沿船底型線延伸至地效翼船的後端即A位置處，如圖5所示。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階1與轉軸2連接處設置有套筒(圖中未示出)，所述轉軸穿過該套筒將活動斷階與地效翼船船底連接為一體。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階1的垂直搖擺角為-15°至10°；所述垂直搖擺角即所述活動斷階繞轉軸的轉動角度。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述活動斷階1的最大寬度為地效翼船船寬的0.5～0.7，且所述活動斷階的最大長寬比為1/3～1。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述轉軸2被置於距離地效翼船船首0.2l～0.4l的位置處，其中l為地效翼船船長。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述氣室5的長度為所述活動斷階最大長度的0.2～0.4。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述傳動裝置7包括：通過轉動軸承與所述活動斷階連接的電動推桿71以及用於通過驅動所述電動推桿帶動活動斷階進行收放動作的控制器72。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述噴氣孔8採用耐腐蝕材料製備而成。
進一步的，作為本實用新型的優選方案
所述縱向裙板的高度為5～15cm，其長度為船長的20％～40％。
基於上述方案，本實用新型所提供的地效翼船，其活動斷階通過轉軸與船底連接，通過傳動裝置控制其繞轉軸上下轉動，所對應的搖擺角範圍為-15°至10°，所述活動斷階對應地效翼船的三種工作狀態：起飛工作狀態、入水工作狀態以及巡航飛行狀態，處於起飛工作狀態時調節活動斷階擺角為0°，即與水平面平行，處於正常的斷階狀態；處於巡航飛行狀態時活動斷階向上收起即調節搖擺角至10°，處於入水工作狀態時活動斷階向下釋放即調節搖擺角至-15°；船體底部設置氣泵並使其靠近活動斷階收放室，能夠在起飛工作狀態時產生所需壓強的氣體，並通過送氣管進入氣室，這樣地效翼船能夠通過噴氣孔向後噴氣，同時在使用過程中，當地效翼船剛從水面起飛時需要進行噴氣一段時間後再關閉以避免受海水浸溼的噴氣裝置暴露在空氣中被腐蝕；所述氣室設置在活動斷階的後端，可以防止海水沿送氣管道進入氣泵並腐蝕氣泵；半封閉結構的所述斷階收放室能夠將船體內部與海水隔開；所述電動推桿由電機推桿和控制器組成，控制器驅動電機推桿牽動活動斷階上下轉動；所述縱向裙板能夠減少氣泡橫向逃逸，保證船底氣泡層從而達到減阻的作用。實驗證明，通過本實用新型所述氣泡減阻技術能夠使地效翼船的起飛阻力減少20％-30％左右，此外活動斷階以及氣室的設置能夠有效的解決海水腐蝕問題；同時在降落過程中，活動斷階首先接觸水面，能夠起到減緩衝擊的作用。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，根據本實用新型的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。