CN109334976A

CN109334976A - 一种扇翼推进地效翼船

Info

Publication number: CN109334976A
Application number: CN201811230242.4A
Authority: CN
Inventors: 邢福; 渠继东; 查建波
Original assignee: 702th Research Institute of CSIC
Current assignee: 702th Research Institute of CSIC
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-02-15

Abstract

本发明涉及一种扇翼推进地效翼船，包括船身，于船身的两侧分别设置侧浮筒，于船身与各侧浮筒之间顺序设置前翼及后翼，于各前翼的前缘、在船身及各侧浮筒之间还设置横流式风扇，于前翼靠近横流式风扇的一端还延伸形成带开口的引流板，在各前翼的尾部边缘处设置襟翼，在各后翼的尾部边缘处设置升降舵，于在各侧浮筒的外侧还分别设置侧翼，各侧翼上设置副翼，在所述船身的尾部还设置带有方向舵的垂直尾翼。本发明结构简单、使用方便，本发明通过增加横流式风扇，可以同时提供地效翼船飞行时的升力和推力，有利于地效翼船的短距离起飞。本发明中旋转叶片的速度降低，从而降低了航行噪声，有利于实现安静、隐蔽航行。

Description

一种扇翼推进地效翼船

技术领域

本发明涉及船舶设计领域，尤其涉及一种扇翼推进地效翼船。

背景技术

地效翼船一般采用正常飞机式气动布局，有高置的大平尾。目前，国内外市场上得到广泛应用的地效翼船主要是小型地效翼船(起飞重量5000kg以下)，然而这些小型地效翼船都采用航空发动机作为动力，具有价格昂贵、使用维护成本高的不足。同时存在起飞速度高、滑行抨击载荷大；螺旋桨噪声大、安装位置低容易打水等诸多缺点，严重制约地效翼船的实用化和商用化。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种扇翼推进地效翼船，通过在地效翼船机翼前缘安装横流式风扇，可以同时提供地效翼船飞行时的升力和推力，使其具有超短距低速起降、安静隐蔽航行、低速飞行稳定安全以及有效载荷大的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种扇翼推进地效翼船，包括用于提供地效翼船在水面状态浮力的船身，于所述船身的两侧分别设置用于提供水面横倾扶正力矩的侧浮筒，于所述船身与各侧浮筒之间顺序设置用于提供升力的前翼及后翼，于各前翼的前缘、在所述船身及各侧浮筒之间还设置横流式风扇，于所述前翼靠近横流式风扇的一端还延伸形成带开口的引流板，在各前翼的尾部边缘处设置襟翼，在各后翼的尾部边缘处设置升降舵，于在各侧浮筒的外侧还分别设置用于增加空中飞行时横向稳定性的侧翼，各侧翼上设置副翼，在所述船身的尾部还设置带有方向舵的垂直尾翼。

其进一步技术方案在于：

所述横流式风扇由多个旋转叶片及支撑框架组合构成，所述旋转叶片由推进电机控制启闭；

所述侧浮筒、前翼、后翼、侧翼、横流式风扇均以所述船身的轴线为中心对称分布；

所述引流板自所述前翼上表面的一端向外延伸形成弧型引流板，所述弧型引流板的背面与所述前翼的下表面端部连接。

本发明的有益效果如下：

本发明结构简单、使用方便，本发明通过增加横流式风扇，可以同时提供地效翼船飞行时的升力和推力，有利于地效翼船的短距离起飞。本发明中旋转叶片的速度降低，从而降低了航行噪声，有利于实现安静、隐蔽航行；本发明起飞速度低，受到水面冲击载荷大幅度减小，可以提高海面起降能力，同时提升舒适性和承载能力；本发明取消了水平尾翼，通过前翼和后翼提供升力，有利于实现纵向平衡，同时气动效率更高。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的正视图。

图4为本发明在A-A方向的剖视结构示意图。

其中：1、船身；2、侧浮筒；3、前翼；301、引流板；4、襟翼；5、后翼；6、升降舵；7、侧翼；8、副翼；9、垂直尾翼；10、方向舵；11、横流式风扇；12、推进电机；13、旋转叶片。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

一种扇翼推进地效翼船包括用于提供地效翼船在水面状态浮力的船身1，于船身1的两侧分别设置用于提供水面横倾扶正力矩的侧浮筒2，于船身1与各侧浮筒2之间顺序设置用于提供升力的前翼3及后翼5，于各前翼3的前缘、在船身1及各侧浮筒2之间还设置横流式风扇11，于前翼3靠近横流式风扇11的一端还延伸形成带开口的引流板，引流板301自所述前翼3上表面的一端向外延伸形成弧型引流板，弧型引流板的背面与所述前翼3的下表面端部连接。在各前翼3的尾部边缘处设置襟翼4，在各后翼5的尾部边缘处设置升降舵6，于在各侧浮筒2的外侧还分别设置用于增加空中飞行时横向稳定性的侧翼7，各侧翼7上设置副翼8，副翼8设置于侧翼7后端，在船身1的尾部还设置带有方向舵10的垂直尾翼9。横流式风扇11由多个旋转叶片13及支撑框架组合构成，旋转叶片13由推进电机12控制启闭。上述侧浮筒2、前翼3、后翼5、侧翼7、横流式风扇11均以船身1的轴线为中心对称分布。

本发明的具体工作过程如下：

如图1至图4所示，在静浮和排水航行状态，本发明完全等同于一般排水型水面船。排水航行状态下，仅有很小的气动升力和水动升力，船身的重量大部分由水的静浮力来支承，而本发明的纵向航行姿态和横向稳定平衡则通过主船体1和侧浮筒2来保持。

如图4所示，气流流过前翼3时由于上表面气流经过横流式风扇11的旋转叶片13加速，由于前翼3的来流端下半部分由于受引流板301的阻挡，使得前翼3下表面的气流流速与来流速度相同，而前翼3的上半部分由于引流板301带开口，因此来流被吸入横流式风扇11并由旋转叶片13加速然后沿前翼3的上表面排出，使得前翼3上表面的气流流速大于下表面。

前翼3的上表面与下表面气流流速不同，上表面流速大于下表面，使得本发明机翼获得一部分升力，同时位于前翼3上表面的部分气流被横流式风扇11吸入，其沿前翼3的上表面反向流动，在旋转叶片中心偏右下方产生低压偏心涡，形成升力。旋转叶片13转动时，旋转叶片13对空气作用后向后推出气流，气流对旋转叶片13给出向前的反作用，形成向前的推力。同时横流式风扇11吸入的气流在横流式风扇11中心偏右下方产生低压偏心涡影响了前翼3水平方向的压强分布，进而产生一个向前的推力。

在横流式风扇11旋转产生的推力作用下船身1开始向前滑动，此时船的重量由水的静浮力、横流式风扇11产生的升力共同提供。船体达到一定速度时，船身1和侧浮筒2上的滑行面开始起作用，产生的水动升力逐渐使本发明进入到水动力滑行状态，此时，船的重量由水的滑行面升力、横流式风扇11产生的升力、前翼3、后翼5的气动升力共同提供。

由于航速的进一步提高，前翼3和后翼5的气动升力不断增加，逐渐代替滑行面上产生的水动升力，使本发明的船身1从水中抬起，进入离水飞行状态。

当达到巡航状态时，侧浮筒2离开水面，船的横侧稳定由侧翼7产生的气动升力来保证，在该状态时船身1有一小部分留在水中，其产生很少的水动升力，本发明的极大部分重量则由前翼3和后翼5产生的气动升力来支承。

当航速进一步提高时，船身1完全离开水面，此时本发明的全部重量由前翼3和后翼5产生的气动升力来支承，本发明的前进动力由横流式风扇11产生的推力来承担，使得本发明进入空中飞行状态，其通过襟翼4、侧翼7、升降舵6、方向舵10来控制本发明在空中的航行姿态。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种扇翼推进地效翼船，其特征在于：包括用于提供地效翼船在水面状态浮力的船身(1)，于所述船身(1)的两侧分别设置用于提供水面横倾扶正力矩的侧浮筒(2)，于所述船身(1)与各侧浮筒(2)之间顺序设置用于提供升力的前翼(3)及后翼(5)，于各前翼(3)的前缘、在所述船身(1)及各侧浮筒(2)之间还设置横流式风扇(11)，于所述前翼(3)靠近横流式风扇(11)的一端还延伸形成带开口的引流板，在各前翼(3)的尾部边缘处设置襟翼(4)，在各后翼(5)的尾部边缘处设置升降舵(6)，于在各侧浮筒(2)的外侧还分别设置用于增加空中飞行时横向稳定性的侧翼(7)，各侧翼(7)上设置副翼(8)，在所述船身(1)的尾部还设置带有方向舵(10)的垂直尾翼(9)。

2.如权利要求1所述的一种扇翼推进地效翼船，其特征在于：所述横流式风扇(11)由多个旋转叶片(13)及支撑框架组合构成，所述旋转叶片(13)由推进电机(12)控制启闭。

3.如权利要求1所述的一种扇翼推进地效翼船，其特征在于：所述侧浮筒(2)、前翼(3)、后翼(5)、侧翼(7)、横流式风扇(11)均以所述船身(1)的轴线为中心对称分布。

4.如权利要求1所述的一种扇翼推进地效翼船，其特征在于：所述引流板(301)自所述前翼(3)上表面的一端向外延伸形成弧型引流板，所述弧型引流板的背面与所述前翼(3)的下表面端部连接。