CN112238921A - 超空泡水翼船 - Google Patents

Abstract

本发明所述的“超空泡水翼船”是一种能够以超高速航行的水翼船，本船技术是可以应用于军、民两用的超高速船舶；本发明克服了现有水翼船速度较低的不足；本水翼船是在常规水翼船的基础之上，利用独特的超空泡系统为其水翼与水体之间，增加了一层高气压的空气层，使得水翼的表面都是只与低密度的空气直接相接触，大幅度减小航行时水翼船受到的水阻力，本船其航行速度可以很轻松超过相同量级的常规水翼船；本水翼船的超空泡系统，其各个部分的结构相对简单，改造常规水翼船相对容易，本水翼船的航行速度获得了大幅度的提高，本水翼船为人们提供了：高速、快捷、经济的水上交通、运载的工具。

Description

超空泡水翼船

【技术领域】

本发明涉及一种水上交通运输工具，是一种能够以超高速航行的水翼船，本船运用的技术既可以应用于民用的超高速船舶，也可以应用于军事舰艇等的超高速船舶。

【背景技术】

一、常规水翼船航行时，其船体被水翼抬升出水面，其船体结构只有水翼与水体有直接的接触，使得水翼船与水体有直接的接触面积明显减小，水翼船受到水的阻力也明显减小，从而明显的提高了水翼船的航行速度；但是，常规水翼船其水翼是直接与水体接触，其水翼与水体之间还有很大的接触面积，所以常规水翼船的最高速度仍然较为有限。

二、一种超空泡鱼雷，它在鱼雷的头部制造出气体，在鱼雷向前行驶时穿过喷气形成的气层，鱼雷与周围的水之间增加了一层隔离的气泡，大幅度减小了鱼雷与水之间直接的接触面积(见图1)，显著减小了鱼雷受到的水阻力，从而使鱼雷大幅度提高了水下攻击的速度和距离。

现有常规水翼船的水翼与水体之间也有较大面积的水翼相接触，所以，水翼船航行速度的提高仍较为有限。

现有技术的超空泡鱼雷技术大幅度的提升了鱼雷的航行速度，但是至今仍没有出现任何公开的技术方案，能够将其超空泡鱼雷的减阻技术转移应用于船舶之上的案例。

【发明内容】

本发明所述的“超空泡水翼船”是一种能够以超高速航行的水翼船，本船技术是可以应用于军、民两用的超高速船舶；

本发明克服了现有水翼船速度较低的不足；本水翼船是在常规水翼船的基础之上，利用独特的超空泡系统为其水翼与水体之间，增加了一层高气压的空气层，使得水翼的表面都是只与低密度的空气直接相接触，大幅度减小航行时水翼船受到的水阻力，本船其航行速度可以很轻松超过相同量级的常规水翼船；

本水翼船的超空泡系统，其各个部分的结构相对简单，改造常规水翼船相对容易，本水翼船的航行速度获得了大幅度的提高，本水翼船为人们提供了：高速、快捷、经济的水上交通、运载的工具。

本发明所述的超空泡水翼船是由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统等部件组成；

其超空泡系统是由包含有高压气泵、空气管道、管道气阀、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件部分构成；

其船体外表面为流线形船体；其管道气阀用于控制V形水翼喷气组件喷气的气压，为其V形水翼喷气组件的各个不同部位，提供适当的进气压力；

将其与进气口相通的空气管道、高压气泵、空气管道、管道气阀、空气管道、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件之间依次连接；

高压气泵通过空气管道吸入甲板上方的空气，再将高压空气通过连接的空气管道，然后依次送入空气管道、管道气阀、空气管道、水翼支柱、V形水翼喷气组件；

V形水翼喷气组件是由包含有水翼内部的空气管道、空心的水翼、水翼前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼前缘的外侧，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与水翼前缘外板的外表面之间预留有固定的间隙；

其高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼前缘外板外表面的间隙向水翼的上、下两侧的后方喷射出来高压空气，为其水翼表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层。

当本船航行时，只需要将很小一部分动力的功率驱动高压气泵，将其高压气泵输出的压缩空气通过空气管道输送到船底的喷气组件之上；

当本船航行时，对其推进动力驱动功率的需求大幅度减小，本船在减小水阻力而结余的大部分驱动功率，可以用于推进轮船显著提高其航行的速度，从而大幅度提高水翼船的航行速度；

本船使用的推进螺旋桨，为了配合更高的航行速度，需要适应性的增大其螺旋桨的螺距；

进一步的，本船的超空泡系统还可以增加使用储气罐；其超空泡系统是由包含有高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀、空心的水翼、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件部分构成；本轮船因为增加了储气罐，其喷气的气源压力更为稳定，其V形喷气槽喷射出来空气层的稳定性更高，在水翼与水体之间的空气层的隔离效果也更好。

进一步的，本船高压气泵的气源之一，可以是来自于轮船燃油动力排放的废气，其排放的废气与甲板上方的空气，共同通过输送的空气管道引入气泵的进气口，将排放的废气用于作为气泵的气源之一，这样的方案对于军用舰船而言，可以显著的减小舰船的红外信号特征，实现对红外线更好的隐身效果。

进一步的，本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽的基础之上，它又在一级V形喷气槽的前端增加了二级V形喷气槽组成；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽的前端，为其原来的一级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与水翼外表面结构直接的接触，进一步的减小了船舶受到的水阻力；

进一步的，本船的V形水翼喷气组件是在二级V形喷气槽的基础之上，它又增加了三级V形喷气槽组成；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽的前端，为其二级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与船舶表面结构直接的接触面积，进一步的减小了船舶受到的水阻力。

进一步的，在V形喷气槽与水翼外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁，此处在水翼外板表面设置了若干条的断阶；此处，若干条的断阶分别与V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，有利于水体与水翼表面形成更为有效的空气隔离层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力。

进一步的，V形喷气槽与水翼外板的间隙，其间隙是可以展开或收回关闭：当其航行时V形喷气槽与水翼外板的之间是正常展开，并保留有固定的间隙；当其停泊时，V形喷气槽收回，V形喷气槽与水翼外板的之间的间隙是处于关闭的状态，以避免喷气槽口或喷气槽内进入水生物等杂物。

进一步的，本船其推进螺旋桨还可以将推进水的螺旋桨，改为在其轮船甲板上安装空气推进螺旋桨，使用其空气推进螺旋桨用于推进轮船向前高速行驶。

进一步的，本船的水翼支柱的外表面是流线型的，其水翼支柱前缘配置有V形水翼喷气组件；其水翼支柱前缘的V形水翼喷气组件其结构与水翼前缘的V形水翼喷气组件结构相似；水翼支柱前缘的V形水翼喷气组件是由包含有水翼支柱内部的空气管道、水翼支柱前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼支柱前缘，固定安装有一级V形喷气槽；一级V形喷气槽与水翼支柱前缘外板的外表面之间预留有固定的间隙；其空气的气源是采用非增压的自然吸气，其空气进入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，由水翼支柱的左、右两侧，被水翼支柱外表面的流水吸引而带出来的空气，为其水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的空气层；

进一步的，本船的水翼支柱的前缘配置的V形水翼喷气组件，以高压气泵为其提供气源，将其高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙向水翼支柱的左、右两侧喷射出来高压空气，从而为其浸没于水线以下的水翼支柱提供气源，对水下部分的水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层；

进一步的，本船其水翼支柱是采用了可以收放的结构：

其船体前端水翼支柱，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向前、向上的方向，转动到船体的前方，并且偏上的角度；其船体后端水翼支柱，在水翼船停泊时，其后端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向后、向上的方向，转动到船体的后方，并且偏上的角度；

其船体前端水翼支柱，在水翼船高速航行之前，其前端水翼支柱可以由其船体的前方的角度位置，转动到向下的角度位置；其船体后端水翼支柱，在水翼船高速航行时，其后端水翼支柱可以由指向船体后方的角度，沿着向后、向下的方向，转动到向下的角度位置。

由上述可见，本发明是在船舶的水翼与水体之间增加了一层隔离的气体，船舶航行时其船体与高密度的水体之间的阻力，转换为轮船与低密度气膜、或气泡的空气层之间的阻力，从而大幅度的减小了本船航行时受到阻力，本船舶的航行速度得到了极大的提高。

由此可见，实现本发明超空泡水翼船可以有如下各个技术方案：

方案一：本发明所述的超空泡水翼船是由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统各个部件组成；

其超空泡系统是由包含有高压气泵、空气管道、管道气阀、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件的各个部件构成；

其船体外表面为流线形船体；其管道气阀用于控制V形水翼喷气组件喷气的气压，为其V形水翼喷气组件的各个不同部位，提供适当的进气压力；

将其与进气口相通的空气管道、高压气泵、空气管道、管道气阀、空气管道、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件之间依次连接；

高压气泵通过空气管道吸入甲板上方的空气，再将高压空气通过连接的空气管道，然后依次送入空气管道、管道气阀、空气管道、水翼支柱、V形水翼喷气组件；

V形水翼喷气组件是由包含有水翼内部的空气管道、空心的水翼、水翼前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼前缘的外侧，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与水翼前缘外板的外表面之间预留有固定的间隙；

其高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼前缘外板外表面的间隙向水翼的上、下两侧的后方喷射出来高压空气，为其水翼表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层。

当本船航行时，只需要将很小一部分动力的功率驱动高压气泵，将其高压气泵输出的压缩空气通过空气管道输送到船底的喷气组件之上；

当本船航行时，对其推进动力驱动功率的需求大幅度减小，本船在减小水阻力而结余的大部分驱动功率，可以用于推进轮船显著提高其航行的速度，从而大幅度提高水翼船的航行速度；

本船使用的推进螺旋桨，为了配合更高的航行速度，需要适应性的增大其螺旋桨的螺距；

方案二：进一步的，本船的超空泡系统还可以增加使用储气罐；其超空泡系统是由包含有高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀、空心的水翼、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件部分构成；本轮船因为增加了储气罐，其喷气的气源压力更为稳定，其V形喷气槽喷射出来空气层的稳定性更高，在水翼与水体之间的空气层的隔离效果也更好。

方案三：本船高压气泵的气源之一，可以是来自于轮船燃油动力排放的废气，其排放的废气与甲板上方的空气，共同通过输送的空气管道引入气泵的进气口，将排放的废气用于作为气泵的气源之一，这样的方案对于军用舰船而言，可以显著的减小舰船的红外信号特征，实现对红外线更好的隐身效果。

方案四：进一步的，本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽的基础之上，它又在一级V形喷气槽的前端增加了二级V形喷气槽组成；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽的前端，为其原来的一级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与水翼外表面结构直接的接触，进一步的减小了船舶受到的水阻力。

方案五：进一步的，本船的V形水翼喷气组件是在二级V形喷气槽的基础之上，它又增加了三级V形喷气槽组成；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽的前端，为其二级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与船舶表面结构直接的接触面积，进一步的减小了船舶受到的水阻力。

方案六：进一步的，在V形喷气槽与水翼外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁，此处在水翼外板表面设置了若干条的断阶；此处，若干条的断阶分别与V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，有利于水体与水翼表面形成更为有效的空气隔离层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力。

方案七：进一步的，本方案在上述方案四与方案六之中使用了的二级V形喷气槽的基础之上，本方案在二级V形喷气槽与一级V形喷气槽尖端外板的间隙处，其喷气出口间隙近旁之处的一级V形喷气槽尖端外板表面也增加设置了若干条的断阶；此处若干条的断阶与二级V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，有利于在水下船底表面形成更为有效的空气层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力，从而分别构成新的方案七。

方案八：进一步的，V形喷气槽与水翼外板的间隙，其间隙是可以展开或收回关闭：当其航行时V形喷气槽与水翼外板的之间是正常展开，并保留有固定的间隙；当其停泊时，V形喷气槽收回，V形喷气槽与水翼外板的之间的间隙是处于关闭的状态，以避免喷气槽口或喷气槽内进入水生物等杂物。

方案九：在上述各个方案的基础之上，进一步的，本船其推进螺旋桨还可以将推进水的螺旋桨，改为在其轮船甲板上安装空气推进螺旋桨，使用其空气推进螺旋桨用于推进轮船向前高速行驶；从而分别构成新的方案八。

方案十：进一步的，本船的水翼支柱的外表面是流线型的，其水翼支柱的前缘也配置有V形水翼喷气组件，其水翼支柱上面的V形水翼喷气组件其结构与水翼前缘的V形水翼喷气组件结构相似，水翼支柱上面的V形水翼喷气组件是由包含有水翼支柱内部的空气管道、水翼支柱前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼支柱前缘，固定安装有一级V形喷气槽；一级V形喷气槽与水翼支柱前缘外板表面之间预留有固定的间隙；其空气的气源是采用非增压的自然吸气，其空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，由水翼支柱的左、右两侧，被水翼支柱外表面的流水吸引而带出来的空气，为其水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的空气层。

方案十一：进一步的，本船的各个水翼支柱的前缘也配置了V形水翼喷气组件，是将其高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，向水翼支柱的左、右两侧喷射出来高压空气，从而为其浸没于水线以下的水翼支柱提供气源，对水下部分的水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层。

方案十二：进一步的，本船其水翼支柱是采用了可以收放的结构：

其船体前端水翼支柱，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向前、向上的方向，转动到船体的前方，并且偏上的角度；其船体后端水翼支柱，在水翼船停泊时，其后端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向后、向上的方向，转动到船体的后方，并且偏上的角度；

本船在其停泊时，其水翼支柱可以向上收回，避免其水翼支柱长期浸没于水中，既可以使其V形水翼喷气组件脱离水体的长期侵蚀，也可以避免水生物在其V形水翼喷气组件内部生长，阻塞水翼喷气组件内部的空间；

其船体前端水翼支柱，在水翼船高速航行之前，其前端水翼支柱可以由其船体的前方的角度位置，转动到向下的角度位置；其船体后端水翼支柱，在水翼船高速航行时，其后端水翼支柱可以由指向船体后方的角度，沿着向后、向下的方向，转动到向下的角度位置；

本船在其航行时，其水翼支柱可以由水面之上，转动到船体下面，构成与常规水翼船相似的水翼支撑结构，V形水翼喷气组件也可以发挥，向其水翼表面喷气，而将水翼与水体之间隔离出一层气体，达到减小本船航行时减小水阻力的使用功能。

上述的本发明方案二至方案十二，分别在方案一的基础之上进行了扩展、完善和补充，使得本发明具有更好的实用性能。

由上述，本发明是在轮船的水翼与水体之间喷射进入了一层隔离的气体，轮船在航行时其水翼与高密度的水体之间的阻力，转换为水翼与低密度空气膜、或气泡的空气层之间的阻力，从而显著的减小了本船航行时受到阻力，极大的增大了轮船航行的速度。

【附图说明】

图1是本发明的超空泡水翼船，图1之中包含有A图、B图、C图；

图1之中的A图是超空泡水翼船的侧面剖视图，其中包含有高压气泵、空气管道、空心的水翼支柱、空心的水翼；其空心的水翼支柱、空心的水翼，这两者的空心部分，在这里是用来兼任空气管道的职能；

图1之中的B图是超空泡水翼船的正面剖视图，其中包含有高压气泵、空气管道、空心的水翼支柱、空心的水翼；其空心的水翼支柱、空心的水翼，这两者的空心部分，在这里是用来兼任空气管道的职能；

图1之中的C图是超空泡水翼船的空心水翼的侧面剖视图，此图示意了水翼尖部的V形水翼喷气组件；其高压空气经过一级V形喷气槽和水翼前端外板外表面的间隙向水翼的上、下两侧的后方表面喷射出来，为其水翼表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层。

图2是本发明的空心水翼支柱俯视剖面示意图，在其航行时，对于浸没在水体之中的水翼支柱的部分，这一部分的水翼支柱的外部结构为流线型(图2)；

图2之中水翼支柱剖面，在图2之中A图与B图的上部的空腔部分，这是为了下方水翼部分的V形水翼喷气组件提供高压喷气的空气通道；

图2之中水翼支柱剖面，在图2之中A图与B图的下部的空腔部分，这一部分是为了水面下方水翼支柱自身的V形水翼喷气组件，提供来自周边空气作为其喷气之气源的空气通道；

图2之中A图，示意的是浸没于水下部分的水翼支柱剖面示意图；此时流经其V形水翼喷气组件尖端其V形喷气槽的水流，对于水翼支柱剖面在A图下部的空腔部分，该部分V形喷气槽与水翼尖端间隙里面形成了低压区，其中的空气被水流吸引出来，本图之中的箭头既是示意其被周边流动的水流吸引出来的空气；

图2之中B图，示意的是水线以上部分的水翼支柱剖面示意图；

因为如图2之中A图所述水面以下水流吸引水翼支柱内部的空气，对其图2之中A图、B图所示下部空腔里面形成了的低压区，所以对于处于水线以上部分的图2之中B图而言，其水翼支柱外部的空气的气压大于，B图之中水翼支柱下部空腔里面形成了的低压区，所以其空气是由图2之中B图之中箭头的方向，其水翼支柱外部的空气就补充进入了B图所示下部空腔里面。

图3之中的小圆圈所示，是对图2的A图与B图之中的V形水翼喷气组件尖端其V形喷气槽部位的剖面结构示意图；图3之中的圆圈内部的结构，将由图4放大展示；

图4是对图3的V形水翼喷气组件和一级V形喷气槽的局部放大的结构示意图；

图5是本发明的水翼侧面剖视图，其空心水翼前端可以向水翼的上、下两侧喷气；

图6是空心水翼侧面的剖面示意图，图6之中的圆圈内部的结构，将由图7放大展示；

图7是对图6之中的V形水翼喷气组件和一级V形喷气槽的局部放大的结构示意图。

图8、图9、图10，这是示意一级V形喷气槽与与水翼外板的间隙处，在其间隙喷气出口近旁，此处的水翼外板的表面设置了若干条的断阶：

图8是本发明的水翼侧面剖视图，图8之中的圆圈内部的结构，将由图9放大；

图9是空心水翼侧面的剖面示意图，图9之中大圆圈内部的两个小圆圈里面的结构，将由图10放大；

图10是对图9之中的V形水翼喷气组件和一级V形喷气槽的局部放大的结构示意图；其一级V形喷气槽与水翼前端外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁，此处在水翼外板的表面设置了若干条的断阶；此处，若干条的断阶分别与V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，在船底表面形成更为有效的隔离空气层。

图11、图12，本船在停泊时，其中的水翼支柱由水下分别向上转动到静水线以上，水翼之上的水翼喷气组件，将会更容易保养和维护：

图11，这是水翼船侧视图，其船体前端的水翼，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向前、向上的方向，顺时针大约转动90度的角度，转动到船体的前方、并且偏上的位置；

其船体后端的水翼，在水翼船停泊时，其后端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向后、向上的方向，逆时针大约转动90度的角度，转动到船体的后方、并且偏上的位置；

图12，这是水翼船前视图，其船体前端的水翼，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱是由航行时向下的角度，沿着向前、向上的方向，转动到如图所示的船体的前方；

其水翼中间的水翼支柱(见图1的B图)在图12之中，已经倒向图12的右侧，并且侧卧靠在船底部；

如图11、图12位于船体前端的水翼，在水翼船高速航行之前，水翼的支撑结构可以由其船体的前方的角度位置，逆时针转动到向下的角度位置(见图1的A图所示的前端水翼)；其船体后端的水翼，在水翼船高速航行时，水翼的支撑结构可以由指向船体后方的角度，沿着向后、向下的方向，顺时针转动到向下的角度位置(见图1的A图所示的后端水翼)。

在图1的A图与图1的B图，以及图11、图12之中，本船的推进螺旋桨，都被省略而未画。

图13、图14、图15：其V形喷气槽与水翼前端外板的间隙是可以伸出展开或收回关闭：当其航行时V形喷气槽与水翼前端外板之间是正常展开，并保留有固定的间隙(见图14)；当其停泊时，V形喷气槽收回，V形喷气槽与水翼前端外板的之间的间隙是处于关闭的状态(见图15)，可以避免喷气槽口或喷气槽内进入水生物等杂物。

图16、图17、图18、图19：本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽的基础之上(见图16、图17)，它又在一级V形喷气槽的前端增加了二级V形喷气槽组成(见图18、图19)。

图20、图21、图22、图23：该组图示意了其具有三级V形喷气槽的V形水翼喷气组件；本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽(见图20)和二级V形喷气槽(见图21)的基础之上，它又增加了三级V形喷气槽(见图22、图23)组成；

【具体实施方式】

下面结合附图详述本发明的具体实施方式：

本发明的主要优点在于：本船舶航行时，在其水翼船的水翼与水体之间喷进了隔离的空气层，从而使得本水翼船在其航行时大幅度的减少了水翼与高密度水的接触面积，使其水翼船受到的阻力明显减小，其航行速度大幅度的加快，船舶运行速度快，结构相对简单，运行损耗小，经济性能好。

实施例一：本发明所述的超空泡水翼船是由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统等部件组成；

其超空泡系统是由包含有高压气泵、空气管道、管道气阀、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件部分构成(见图1之中的A图、B图、C图所示)；

其船体外表面为流线形船体；其管道气阀用于控制V形水翼喷气组件喷气的气压，为其V形水翼喷气组件的各个不同部位，提供适当的进气压力；

将其与进气口相通的空气管道、高压气泵、空气管道、管道气阀、空气管道、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件之间依次连接；

高压气泵通过空气管道吸入甲板上方的空气，再将高压空气通过连接的空气管道，然后依次送入空气管道、管道气阀、空气管道、水翼支柱、V形水翼喷气组件；

V形水翼喷气组件是由包含有水翼内部的空气管道、空心的水翼、水翼前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成(见图5、图6、图7所示)；在水翼前缘的外侧，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与水翼前缘外板的外表面之间预留有固定的间隙；

本船使用的推进螺旋桨，为了配合更高的航行速度，需要适应性的增大其螺旋桨的螺距；

本船在水翼与水体的两者之间隔离了空气层；其轮船的水翼与高密度水之间增加了低密度的空气隔离层，使其轮船的航行阻力大幅度减小，从而构成实施例一。

实施例二：本实施例与实施例一的区别是，在其实施例一的基础之上，其超空泡系统是增加了储气罐；本船因为增加了储气罐，其喷气的气源压力更为稳定，其V形喷气槽喷射出来空气层的稳定性更高，空气隔离层的隔离效果也更好，从而构成实施例二。

实施例三：本实施例在实施例一、实施例二的基础之上，本实施例的区别是其高压气泵的气源之一，是来自于轮船燃油动力排放的废气，发动机排放出来的废气，通过输送的空气管道引入超空泡系统的进气口，将动力系统排放的废气用于作为气泵的气源之一，这样的方案对于军用舰船而言，可以显著的减小舰船的红外信号特征，实现对红外线更好的隐身效果；从而分别构成新的实施例三。

实施例四：进一步的，本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽的基础之上(见图16、图17)，它又在一级V形喷气槽的前端增加了二级V形喷气槽组成(见图17、图18)；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽的前端，为其原来的一级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与水翼外表面结构直接的接触，进一步的减小了船舶受到的水阻力；从而分别构成新的实施例四。

实施例五：本发明所述的超空泡水翼船，在上述实施例一至实施例四的基础之上，本实施例的区别是在于，本船的V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽(见图20)和二级V形喷气槽(见图21)的基础之上，它又增加了三级V形喷气槽(见图22、图23)组成；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽的前端，为其二级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与船舶表面结构直接的接触面积，进一步的减小了船舶受到的水阻力，从而分别构成新的实施例五。

实施例六：本实施例在上述实施例一至实施例五的基础之上，本实施例的区别是在于，本船在V形喷气槽与水翼外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁(见图8)，此处在水翼外板表面设置了若干条的断阶(见图9、图10)；此处，若干条的断阶分别与V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，有利于水体与水翼表面形成更为有效的空气隔离层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力，从而分别构成新的实施例六。

实施例七：本船在上述实施例六的基础之上，本实施例的区别是在于，本实施例在其二级V形喷气槽与一级V形喷气槽尖端外板的间隙处，其喷气出口间隙近旁之处的一级V形喷气槽尖端外板表面也增加设置了若干条的断阶；此处若干条的断阶与二级V形喷气槽的外缘相互平行；其喷气经由此处的若干条的断阶时形成微小的空气涡流带，有利于在水下船底表面形成更为有效的空气层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力，从而构成新的实施例七。

实施例八：本实施例分别在上述各个实施例的基础之上，本实施例的区别在于，本例其推进螺旋桨改为在其轮船甲板上安装了空气推进螺旋桨，使用其空气推进螺旋桨用于推进轮船向前高速行驶；从而分别构成新的实施例八。

实施例九：本实施例分别在上述实施例一至实施例八的基础之上，本实施例区别在于，V形喷气槽与水翼外板的间隙，其间隙是可以展开或收回关闭(见图13、图14、图15)：当其航行时V形喷气槽与水翼外板的之间是正常展开，并保留有固定的间隙(见图14)；当其停泊时，V形喷气槽收回，V形喷气槽与水翼外板的之间的间隙是处于关闭的状态(见图15)，以避免喷气槽口或喷气槽内进入水生物等杂物；从而分别构成新的实施例九。

实施例十：本实施例分别在上述实施例一至实施例九的基础之上，本实施例区别在于，本船其水翼支柱的前缘也配置有V形水翼喷气组件，其水翼支柱上面的V形水翼喷气组件其结构与水翼前缘的V形水翼喷气组件结构相似；水翼支柱上面的V形水翼喷气组件是由包含有水翼支柱内部的空气管道、水翼支柱前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼支柱前缘，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与水翼支柱前缘外板表面之间预留有固定的间隙；其空气的气源是采用非增压的自然吸气(见图2的B图所示)，其空气进入V形水翼喷气组件的空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，由水翼支柱的左、右两侧，被水翼支柱外表面的流水吸引而带出来的空气(见图2的A图所示)，为其水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的空气层；从而分别构成新的实施例十。

实施例十一：本实施例分别在上述实施例九的基础之上，本实施例区别在于，V形水翼喷气组件，是用高压气泵作为气源，将高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙向水翼支柱的左、右两侧的后方喷射出来高压空气，从而为其浸没于水线以下的水翼支柱提供气源，对水下部分的水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层；从而构成新的实施例十一。

实施例十二：本实施例分别在上述实施例十与实施例十一的基础之上，本实施例区别在于，本船V形水翼喷气组件其气源兼有：1、非增压的自然吸气，2、高压气泵补充供气；从而构成新的实施例十二。

实施例十三：本实施例分别在上述实施例一至实施例十二的基础之上，本实施例区别在于，本船其水翼支柱是采用了可以收放的结构：

其船体前端水翼支柱，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向前、向上的方向，转动到船体的前方，并且偏上的角度；其船体后端水翼支柱，在水翼船停泊时，其后端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向后、向上的方向，转动到船体的后方，并且偏上的角度(见图11、图12)；其水翼中间的水翼支柱(见图1的B图)在图12之中，已经倒向图示的右侧，并且侧卧靠在船底部；

本船在其停泊时，其水翼支柱向上收回，避免其水翼支柱长期浸没于水中，既可以使其V形水翼喷气组件脱离水体的长期侵蚀，也可以避免水生物在其V形水翼喷气组件内部生长，阻塞水翼喷气组件内部的空间；

其船体前端水翼支柱，在水翼船高速航行之前，其前端水翼支柱可以由其船体的前方的角度位置，转动到向下的角度位置；其船体后端水翼支柱，在水翼船高速航行时，其后端水翼支柱可以由指向船体后方的角度，沿着向后、向下的方向，转动到向下的角度位置(见图1的A图和B图)；

本船在其航行时，其水翼支柱可以由水面之上，转动到船体下面，构成与常规水翼船相似的水翼支撑结构，V形水翼喷气组件也可以发挥，向其水翼表面喷气，而将水翼与水体之间隔离出一层气体，达到减小本船航行时减小水阻力的使用功能；从而构成新的实施例十二。

本发明的上述实施例二至实施例十二，分别是在实施例一的基础之上进行了扩展、完善和补充，使得本发明具有更好的实用性能。

上述各实施例之间可相互组合、替代或拆分之后组合构成更多种的实施方式。

综上所述，本发明利用超空泡技术，在其水翼与水体之间喷入了高压空气层，使整个水翼与高密度的水面脱离了直接的接触，从而显著的减小了船舶航行是受到的阻力，使得本船能够以很高的速度在水面向前飞驰。

本发明的超空泡系统是由高压气泵、空气管道、管道气阀、水翼、V形水翼喷气组件构成；在航行时V形水翼喷气组件为其水翼与水体之间增加了一层低密度的空气层，使得本船与密度很大水体之间直接的接触面积显著减小，本船受到水阻力急剧的减小，从而大幅度的提高了本船舶的航行速度；

以上所描述的仅为本发明的一部分主要实施例，本发明不仅限于上述实施方式，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的任何润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.超空泡水翼船是由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、水翼、水翼支柱、超空泡系统部件组成；其特征是：

超空泡水翼船包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、水翼、水翼支柱、超空泡系统组成；

超空泡系统是由包含有高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀、空心的水翼、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件构成；

其空气管道、高压气泵、空气管道、储气罐、空气管道、管道气阀、空气管道、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件之间依次连接；

高压气泵通过空气管道吸入甲板上方的空气，再将高压空气通过连接的空气管道，然后依次送入储气罐、空气管道、管道气阀、空气管道、空心的水翼支柱、V形水翼喷气组件；

V形水翼喷气组件是由包含有水翼内部的空气管道、空心的水翼、水翼前端的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼前缘，固定安装有一级V形喷气槽；其一级V形喷气槽与水翼前缘外板表面之间预留有固定的间隙；

其高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼外板外表面的间隙向水翼的上、下两侧的后方喷射出来高压空气，为其水翼表面与水体之间提供了相互隔离的高压空气层。

2.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其高压气泵的特征是：

本船高压气泵的气源之一，可以是来自于轮船燃油动力排放的废气，其排放的废气与甲板上方的空气，共同通过输送的空气管道引入气泵的进气口，将排放的废气用于作为气泵的气源之一。

3.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其V形水翼喷气组件的特征是：

V形水翼喷气组件是在一级V形喷气槽基础之上，又增加了二级V形喷气槽组成；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽前端，为其一级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与水翼表面的接触面积，进一步的减小了水翼船受到的水阻力。

4.根据权利要求3所述的超空泡水翼船，其V形水翼喷气组件的特征是：

V形水翼喷气组件是在二级V形喷气槽基础之上，又增加了三级V形喷气槽组成；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽前端，为其二级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜，进一步的减小了水体与水翼表面的接触面积，进一步的减小了船舶受到的水阻力。

5.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其一级V形喷气槽与水翼外板的间隙，其特征是：

其一级V形喷气槽与水翼前端外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁，此处在水翼外板的表面设置了若干条的断阶；此处，若干条的断阶分别与V形喷气槽的外缘相互平行。

6.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，V形喷气槽与水翼外板的间隙，其特征是：

其V形喷气槽与水翼前端外板的间隙是可以展开或收回关闭：当其航行时V形喷气槽与水翼前端外板的之间是正常展开，并保留有固定的间隙；当其停泊时，V形喷气槽收回，V形喷气槽与水翼前端外板的之间的间隙是处于关闭的状态。

7.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其推进螺旋桨的特征是：

本船其推进螺旋桨是使用在其轮船甲板上安装的空气推进螺旋桨，利用其空气推进螺旋桨用于推进轮船向前高速行驶。

8.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其水翼支柱的特征是：

其水翼支柱的前缘配置有V形水翼喷气组件；水翼支柱前缘的V形水翼喷气组件是由包含有水翼支柱内部的空气管道、水翼支柱前缘的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；在水翼支柱前缘，固定安装有一级V形喷气槽；一级V形喷气槽与水翼支柱前缘外板表面之间预留有固定的间隙；其空气的气源是采用非增压的自然吸气，其空气进入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，由水翼支柱的左、右两侧，被水翼支柱外表面的流水吸引而带出来的空气，为其水翼支柱表面与水体之间提供了相互隔离的空气层。

9.根据权利要求8所述的V形水翼喷气组件，其特征是：

水翼支柱前缘的V形水翼喷气组件，以高压气泵为其提供气源，将高压空气送入V形水翼喷气组件的输送空气管道，以及水翼支柱前缘的若干个通气孔洞，再经过一级V形喷气槽和水翼支柱前缘外板外表面的间隙，向水翼支柱的左、右两侧喷射出来高压空气，从而为其浸没于水线以下的水翼支柱与水体之间增加了空气隔离层。

10.根据权利要求1所述的超空泡水翼船，其水翼支柱的特征是：

其船体前端水翼支柱，在水翼船停泊时，其前端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向前、向上的方向，转动到船体的前方，并且偏上的角度；其船体后端水翼支柱，在水翼船停泊时，其后端水翼支柱可以由向下的角度，沿着向后、向上的方向，转动到船体的后方，并且偏上的角度；

其船体前端水翼支柱，在水翼船高速航行之前，其前端水翼支柱可以由其船体的前方的角度位置，转动到向下的角度位置；其船体后端水翼支柱，在水翼船高速航行时，其后端水翼支柱可以由指向船体后方的角度，沿着向后、向下的方向，转动到向下的角度位置。

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