CN105235675B - 一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船 - Google Patents

一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，包括船体和设置在船体上的单涵道风扇，单涵道风扇包括筒状的壳体和设置于壳体内腔的桨叶组件，壳体朝向船体尾部的一端设置有第一出风口，壳体上设置有可封闭第一出风口的导流舵，壳体的两侧还分别设置有两个均与壳体内腔相连通的第一导风管，第一导风管上设置有朝向单涵道风扇外部的第二出风口，第二出风口与第一出风口反向设置或形成一个数值大于0的夹角。本发明所述的气垫船用单涵道风扇配合第一出风口、导流舵、第二出风口和第一导风管来完成气垫船的推进、垫升、转向和后退等任务，因此结构简单，维修保养方便，由于单涵道风扇的气垫船不存在动力干扰因此行驶过程很稳定。

Description

一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船
技术领域
本发明涉及一种气垫船，尤其涉及一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船。
背景技术
现有的全垫升气垫船或小型气垫船，需要利用多个动力设备配合多个方向的导流通道来完成气垫船的推进、垫升、转向和后退等任务，多个动力设备会使得气垫船重量较大且结构复杂，导致的结果包括成本增加，维修困难，航行时操作不稳定和转向不灵活。因此简化气垫船的结构并且使得气垫船行驶稳定性更好是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在解决上述所提及的不足，提供一种全新概念的使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，包括船体和设置在船体上的单涵道风扇，单涵道风扇包括筒状的壳体和设置于壳体内腔的桨叶组件，壳体朝向船体尾部的一端设置有第一出风口，壳体上设置有可封闭第一出风口的导流舵，壳体的两侧还分别设置有两个均与壳体内腔相连通的第一导风管，第一导风管上设置有朝向单涵道风扇外部的第二出风口，第二出风口与第一出风口反向设置或形成一个数值大于0的夹角。
优选的，船体的底部设置有对气垫进行供气的气流通道，壳体内腔的底部设置有连通气流通道的第二导风管，第二导风管的进风口处设置有使壳体内腔的流动空气进入第二导风管内的引风板。
优选的，引风板呈圆弧状，引风板朝背向第二导风管的进风口方向突起。
优选的，引风板朝向第二导风管的进风口的投影面积为进风口面积的1/2~1/3。
优选的，导流舵的数量为两个，两个导流舵以壳体的轴线为中心，左右对称设置。
优选的，两个第一导风管以壳体的轴线为中心，左右对称设置。
优选的，第一出风口上设置有使导流舵转动的转轴，壳体上设置有驱动转轴进行转动的第一电机。
优选的，驱动转轴的第一电机设置于船体前部的控制装置进行控制。
优选的，壳体的内腔呈锥台状，其内径由壳体的进风口往第一出风口方向逐渐减少。
优选的，桨叶组件由第二电机进行驱动，第二电机与桨叶组件通过皮带进行传动。
有益效果是：与现有技术相比，本发明所述的气垫船只需要一个单涵道风扇配合第一出风口、第二出风口、第一导风管、第二导风管和导流舵来完成气垫船的推进、垫升、转向和调头等任务；当导流舵的数量为两个，并且两个导流舵以壳体的轴线为中心，左右对称竖直设置时，通过两个导流舵之间的相互配合能使得气垫船以任意角度进行矢量推进。本发明的气垫船结构简单、维修保养方便，由于单涵道风扇的气垫船不存在动力干扰的影响，行驶过程更加稳定。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
图1 为使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船的结构示意图；
图2 为单涵道风扇的结构示意图；
图3 为单涵道风扇竖直方向的轴截面的截面图。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，包括船体1和设置在船体1上的单涵道风扇2，单涵道风扇2包括筒状的壳体21和设置于壳体21内腔的桨叶组件22，壳体21朝向船体1尾部的一端设置有第一出风口211，单涵道风扇2提供的气流从第一出风口211通过而形成带动气垫船前进的推进气流。壳体21上设置有可封闭第一出风口211的导流舵212，壳体21的两侧还分别设置有两个均与壳体21内腔相连通的第一导风管213，第一导风管213上设置有朝向单涵道风扇2外部的第二出风口214，被导流舵212所阻挡的气流通过第一导风管213的引导在第二出风口214处喷出。第二出风口214与第一出风口211可以反向设置，也可以形成一个数值大于0的夹角，也即为该夹角的角度范围为0至90度之间。
船体1的底部设置有对气垫3进行供气的气流通道，壳体21内腔的底部设置有连通气流通道的第二导风管215，第二导风管215的进风口处设置有使壳体21内腔的流动空气进入第二导风管215内的引风板216，引风板216为了减少对推进气流的阻力可以呈圆弧状，引风板216朝背向第二导风管215的进风口方向突起。单涵道风扇2提供的部分气流在引风板216的引导下进入第二导风管215，之后通过气流通道对气垫进行供气并提供使气垫船能浮在水面或陆地的垫升气流。引风板216朝向第二导风管215的进风口的投影面积可以是进风口面积的1/3-1/2范围内。
导流舵212的数量优选为两个，两个导流舵212配合可以封闭第一出风口211，也可以通过开启一边导流舵212，关闭一边导流舵212来完成转向。相对其他数量的导流舵212，两个导流舵212在具备相同功能时更利于驾驶者操作。具体地，两个导流舵212以壳体21的轴线为中心，左右对称竖直设置，可使气垫船直线前进或后退时更加平稳。更具体地，两个导流舵212可竖直设置，可以使得从第一出风口211流出的气流左右分配的更均匀且转向操作更平稳。
两个第一导风管213优选以壳体21的轴线为中心，左右对称设置，这种布置有助于驾驶者进行气垫船转向时的稳定性控制。
第一出风口211上设置有使导流舵212转动的转轴，壳体21上设置有驱动转轴进行转动的第一电机217，第一电机217用于改变导流舵212的偏转角度来控制气垫船的行驶方向和速度。第一电机217优选的设置在导流舵的转轴上便于控制导流舵的转动。第一电机217由船体1上的控制装置4进行控制，控制装置4优选的设置于船体1前部，驾驶者可以在视野良好的位置远程控制气垫船的行驶方向和速度。
壳体21的内腔优选呈锥台状，其内径由壳体21的进风口往第一出风口211方向逐渐减少，锥台状的结构可以使得单涵道风扇2提供的气流在壳体21内腔进行初步压缩，增强推进气流的推力。桨叶组件22由第二电机218进行驱动，第二电机218与桨叶组件通过皮带进行传动，这样布置的第二电机218不会阻挡单涵道风扇2提供的气流，第二电机可以布置在壳体21的下端。
本实施例中的气垫船，其转向和前进、后退时的工作原理如下：驱动第二电机218带动桨叶组件22旋转，单涵道风扇2开始提供的气流，气流在锥台状的壳体21内腔进行初步压缩后在第一出风口211处喷出并对船体1施加一个向前的推力。第一电机217控制两边导流舵212旋转到使得第一出风口211开口最大的位置时，气垫船全速前进。第一电机217控制一边导流舵212旋转到使得第一出风口211关闭，而另一边导流舵212旋转到使得第一出风口211开口最大位置时，单涵道风扇2分配到关闭的导流舵212一端的气流中一部分随着单涵道风扇2分配到开启的导流舵212一端的气流从第一出风口211喷出，则在开启的导流舵212一端会有一个偏离气垫船轴线的推力，这个推力提供了气垫船转向所需的矢量推力，气垫船开始转向或调头，当关闭的是右导流舵212，则气垫船向右转向，反之气垫船则向左转向。第一电机217控制两边导流舵212使得第一出风口211完全封闭时，单涵道风扇2所提供的气流经过气垫船壳体21两端的第一导风管213从第二出风口214处喷出，此时气流提供的将是抵制气垫船前进的阻力，气垫船开始减速、停止和后退。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，包括船体（1）和设置在船体（1）上的单涵道风扇（2），所述单涵道风扇（2）包括筒状的壳体（21）和设置于壳体（21）内腔的桨叶组件（22），壳体（21）朝向船体（1）尾部的一端设置有第一出风口（211），其特征在于，壳体（21）上设置有可封闭第一出风口（211）的导流舵（212），导流舵（212）的数量为两个，两个导流舵（212）分别独立转动，壳体（21）的两侧还分别设置有两个均与壳体（21）内腔相连通的第一导风管（213），第一导风管（213）上设置有朝向单涵道风扇（2）外部的第二出风口（214），第二出风口（214）与第一出风口（211）反向设置或形成一个数值大于0的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述船体（1）的底部设置有对气垫（3）进行供气的气流通道，壳体（21）内腔的底部设置有连通气流通道的第二导风管（215），第二导风管（215）的进风口处设置有使壳体（21）内腔的流动空气进入第二导风管（215）内的引风板（216）。
3.根据权利要求2所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述引风板（216）呈圆弧状，引风板（216）朝背向第二导风管（215）的进风口方向突起。
4.根据权利要求3所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述引风板（216）朝向第二导风管（215）的进风口的投影面积为进风口面积的1/2~1/3。
5.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述两个导流舵（212）以壳体（21）的轴线为中心，左右对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，两个第一导风管（213）以壳体（21）的轴线为中心，左右对称设置。
7.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述第一出风口（211）上设置有使导流舵（212）转动的转轴，壳体（21）上设置有驱动转轴进行转动的第一电机（217）。
8.根据权利要求7所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述第一电机（217）由设置于船体（1）前部的控制装置（4）进行控制。
9.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述壳体（21）的内腔呈锥台状，其内径由壳体（21）的进风口往第一出风口（211）方向逐渐减少。
10.根据权利要求1所述的一种使用单涵道风扇进行矢量推进的气垫船，其特征在于，所述桨叶组件（22）由第二电机（218）进行驱动，第二电机（218）与桨叶组件（22）通过皮带进行传动。
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