CN112238922A - 超空泡高速船舶 - Google Patents

Abstract

本发明所述的“超空泡高速船舶”是一种高速航行的船舶，本船舶的技术是可以应用于军、民两用的高速船舶；本发明克服了现有船舶航行速度低的严重不足；本船舶使用了V形船底，沿龙骨线V形船底配置的超空泡系统，为其船体与水体之间，增加了一层高气压的空气层，使得水线以下船体绝大部分的表面都是只与低密度的空气直接相接触，大幅度减小其航行时船体受到的水阻力，本船舶其航速可以很轻松达到相同量级常规船舶的二倍、或更高；本船舶的V形船底与超空泡系统，其各个部分的结构相对简单，推广改造的适用面广泛，航行速度获得了大幅度的提高，本船舶为人们提供了：高速、快捷、经济的水上交通、运载的工具。

Description

超空泡高速船舶

【技术领域】

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

【背景技术】

一、大部分常规轮船由于船体与高密度的水之间存在大面积的接触，受到很大的阻力，从而造成这些常规轮船难以高速行驶的根本原因。

二、一种“水上飞轮船”专利号ZL2011102640615，它船体下部两侧有体积巨大的离心涡轮，其离心涡轮对水施加向下压力，驱动船体向上抬升出水面，使船体摆脱了高密度水的阻碍；船体内部有压缩空气泵、船舵有空心轴、高速舵内部有空气通道、高速舵前缘的左右两侧分别有开口指向后方的后喷缝隙；压缩空气泵可以使压缩空气从其后喷缝隙喷出；轮船在水面高速航行时，高速舵浸没在水中，由于后喷缝隙之中喷出的气体在高速舵面与水体之间形成了一个气膜，从而大幅度的减小了高速舵受到的水阻力；但是，其高速舵的表面积很小在高速舵表面上喷气而对其减阻贡献的比例也很小；同时，“水上飞轮船”的驱动涡轮体积巨大，动力系统配置结构复杂、制造成本高，其实际应用受到限制。

三、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，鱼雷与周围的水体之间增加了一层隔离的气泡与气层(见图1)，大幅度减小了鱼雷与水之间直接的接触面积，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。

现有的常规技术轮船的船体、船底等各部分与水接触的实际面积巨大，在水中航行时受到了很大的水阻力，不能满足人们希望大幅度提升航速的更高要求；上述的“水上飞轮船”其驱动涡轮体积巨大，驱动结构复杂，实用化的难度大、制造的成本高。

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轮船等船舶之上的案例。

【发明内容】

本发明所述的“超空泡高速船舶”是一种高速航行的船舶，本船舶的技术是可以应用于军、民两用的高速船舶；

本发明克服了现有船舶航行速度低的严重不足；本船舶使用了V形船底，沿龙骨线V形船底配置的超空泡系统，为其船体与水体之间，增加了一层高气压的空气层，使得水线以下船体绝大部分的表面都是只与低密度的空气直接相接触，大幅度减小其航行时船体受到的水阻力，本船舶其航速可以很轻松达到相同量级常规船舶的二倍、或更高；

本船舶的V形船底与超空泡系统，其各个部分的结构相对简单，推广改造的适用面广泛，航行速度获得了大幅度的提高，本船舶为人们提供了：高速、快捷、经济的水上交通、运载的工具。

本船舶的超空泡系统是由高压气泵、空气管道、管道气阀、沿龙骨线的V形船底喷气组件构成；在航行时V形船底喷气组件为其船体与水体之间增加了一层低密度的空气层，使得船体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；

本发明所述的超空泡高速船舶是由包含有船体、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；其超空泡系统是由高压气泵、空气管道、管道气阀、沿龙骨线的V形船底喷气组件等部分构成；

其船体外表面为流线形船体；其船底是V形船底；在V形船底的龙骨线与水平面之间的α角，以5度±3度为宜，即保持3～9度夹角范围为优；其船体外表面为流线形船体；其管道气阀用于控制V形船底喷气组件喷气的气压，为其V形船底喷气组件的各个不同部位，提供适当的进气压力；

超空泡系统是由包含有进气口、高压气泵、空气管道、管道气阀、沿龙骨线的V形船底喷气组件部分构成；其管道气阀可以控制高压空气的气压大小，调节流向V形船底喷气组件的高压空气的气流强度；

其进气口、空气管道、高压气泵、空气管道、管道气阀、空气管道、V形船底喷气组件之间依次顺序连接；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、V形船底喷气组件；

在V形船底的龙骨线之上设置有向两侧船底喷气的喷气组件；

其V形船底喷气组件是由：包含有船体内部船底龙骨线内侧的空气管道、船底龙骨线的沿线开有若干个通气孔洞、船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽组成；在船底沿龙骨线船舶外板正下方的外侧，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与V形船底龙骨线船舶外板的外表面之间预留有固定的间隙；

在船底龙骨线开设的若干个通气孔洞，此通气孔洞的内侧与船体内部的空气管道相通，此孔洞的外侧与龙骨线位置处一级V形喷气槽的内侧相通；当其轮船行驶时，高压气泵吸入甲板上方的空气用于高压泵的气源，通过空气管道、管道气阀将高压空气经由龙骨线船底的喷气组件：船底龙骨线内侧的输送空气管道、船底龙骨线沿线的若干个通气孔洞、船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽、一级V形喷气槽与龙骨线内侧船底之间的间隙，通过此喷气槽内侧间隙向两侧船底进行喷气；喷气将船体与水体的两者之间隔离了空气；使得轮船在航行时，其轮船的船体与高密度水之间增加了一层低密度的气膜或气泡的空气隔离，轮船的航行阻力将大幅度减小；

当本船航行时，只需要将很小一部分动力的功率输出至驱动高压气泵，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；

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；

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，本船还可以增加使用储气罐，超空泡系统是由包含有进气口、高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀、沿龙骨线的V形船底喷气组件部分构成；当其增加储气罐之后，其超空泡系统的气压稳定性大为改善；

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艇而言，可以显著的减小舰艇的红外信号特征，实现对红外线更好的隐身效果；

进一步的，V形船底喷气组件里面的高压空气，是从V形喷气槽和龙骨线外板外表面的间隙，向船体两侧的侧后方的方向喷射出来；

进一步的，本船的V形船底喷气组件是在原来一级V形喷气槽底部尖端的基础之上，它又在增加了二级V形喷气槽组成；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽底部尖端，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船舶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形船底喷气组件是在一级V形喷气槽、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形喷气槽底部尖端，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，在一级V形喷气槽与V形船底龙骨线船舶外板表面之间预留有固定的间隙，其间隙喷气出口近旁，此处的V形船底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，有利于水体与船底表面形成更为有效的空气隔离层，有利于水体与船底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，在二级V形喷气槽与V形船底龙骨线船舶外板表面之间预留有固定的间隙，其间隙喷气出口近旁，此处的V形船底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，有利于水体与船底表面形成更为有效的空气隔离层，在船底表面形成更为有效的隔离空气层。

进一步的，其船体不仅可以应用于普通的单体船，本船也可以应用于双体船；

进一步的，本船其船体还可以应用于三体船；

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，其V形喷气槽与V形船底之间的间隙是可以打开或向上收回V形喷气槽而关闭；当其航行时V形喷气槽与V形船底之间是正常打开保留有适当的间隙，其间隙可以喷射出空气；当其停泊时，V形喷气槽向上收回，V形喷气槽与V形船底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。

由上述可见，本发明是在船舶的船体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，实现本发明超空泡高速船舶可以有如下各个技术方案：

方案一：本发明所述的超空泡高速船舶由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统部件组成；船体的船底是V形的船底；其超空泡系统是由包含有高压气泵、空气管道、管道气阀、V形船底喷气组件等部分构成；

在V形船底的龙骨线之上设置有向两侧船底喷气的喷气组件；其V形船底喷气组件：包含有船底内部在龙骨线里侧的空气输送管道、船底龙骨线的沿线开有若干个通气孔洞、船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽、以及一级V形喷气槽与V形船底龙骨线之间预留有固定的间隙组成；

沿着船底龙骨线开设的若干个通气孔洞，此通气孔洞的内侧与船体内部的空气管道相通，此通气孔洞的外侧与龙骨线位置处的一级V形喷气槽内侧相通；当其轮船行驶时，其高压气泵在动力系统的驱动下，吸取船体上部的空气，通过空气管道、管道气阀将高压空气送至龙骨线船底的喷气组件，再由喷气组件向船体两侧喷出；

其高压空气依次经由：船底龙骨线内侧的空气输送管道、船底龙骨线沿线的若干个通气孔洞，再经过船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽、一级V形喷气槽与龙骨线内侧船底之间的间隙，最后通过此喷气槽内侧间隙向两侧船底进行喷气；

喷气在船体与水体的两者之间隔离了空气层；使得轮船在航行时，其轮船的船体与高密度水之间增加了一层低密度的气膜或气泡的空气隔离层，使其轮船的航行阻力大幅度减小，从而明显提高船舶的航行速度；同时，本船的推进螺旋桨，为了配合更高的航行速度，也需要配置比较常规船舶增大了的螺旋桨的螺距。

方案二：进一步的，本发明所述的超空泡高速船舶增加了储气罐，其超空泡高速船舶包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀，船底喷气组件等部分构成；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，使得船体与水体之间隔离的空气层的效果也更好。

方案三：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，可以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艇而言，可以显著的减小舰艇的红外信号特征，实现对红外线更好的隐身效果。

方案四：进一步的，V形船底喷气组件里面的高压空气，是从V形喷气槽和龙骨线外板外表面的间隙，向其船体两侧的侧后方的方向喷射出来；

方案五：进一步的，本船的喷气组件是在一级V形喷气槽底部尖端的基础之上，它又在增加了二级V形喷气槽组成；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽底部尖端，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船舶结构直接的接触，进一步的减小了船舶受到的水阻力；

方案六：进一步的，本船的喷气组件是在二级V形喷气槽的基础之上，它又在增加了三级V形喷气槽组成；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽底部尖端，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结构直接的接触，进一步的减小了船舶受到的水阻力。

方案七：进一步的，在一级V形喷气槽与船底龙骨线的间隙处，其喷气出口近旁之处的V形船底的表面设置了若干条的断阶；此处若干条的断阶与一级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；

方案八：进一步的，本方案在上述方案六与方案七之中的二级V形喷气槽的基础之上，本方案在其二级V形喷气槽与一级V形喷气槽外板表面之间预留有固定的间隙，其喷气出口间隙近旁之处的二级V形喷气槽的外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八。

方案九：进一步的，其船体不仅可以应用于普通的单体船，本船也可以应用于双体船。

方案十：进一步的，本船其船体还可以应用于三体船。

方案十一：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。

方案十二：进一步的，其一级V形喷气槽与V形船底之间的间隙：当其航行时一级V形喷气槽与V形船底之间是正常打开保留有适当的间隙；当其停泊时，一级V形喷气槽向上收回，一级V形喷气槽与V形船底之间的间隙是处于关闭的状态，以避免一级V形喷气槽口或其喷气槽的内部进入水生物或杂物。

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。

由上所述，本发明是在轮船的船体与水体之间喷射进入了一层隔离的气体，轮船在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是现有技术中的超空泡鱼雷在高速航行时，其鱼雷外表面与水体之间隔离了一层气体的侧面局部剖视轮廓示意图。

图2是本发明使用了V形船底；在本船V形船底的龙骨线与水平面之间的α角，最小不宜小于3度的夹角；

图3是本发明使用了V形船底；在本船V形船底的龙骨线与水平面之间的α角，最大不宜大于9夹角。

图4是本发明使用了V形船底的示意图，其中主要有超空泡系统等部件，其超空泡系统是由高压气泵、空气管道、管道气阀，V形船底喷气组件等部分构成；

图4之中的A图是本发明所述的超空泡高速船舶的侧视剖面示意图，其中示意了船体内部超空泡系统的几个主要部件，其超空泡系统的主要部件包含有高压气泵、空气管道、船底喷气组件等部分构成；

图4之中B图是本发明所述的超空泡高速船舶的横向剖面示意图，其船底喷气组件里面的一级V形喷气槽已经安装到V形船底龙骨线的位置，在其V形船底龙骨线与一级V形喷气槽之间预留了适当的喷气间隙；

图5、图6、图7是分步装配超空泡系统的几个主要部分的示意图；

图5之中的A图是其轮船侧视沿龙骨线的剖面示意图，在其船底龙骨线之上，开了有若干个通气孔洞的示意图；

图5之中的B图是其轮船横向的剖面示意图，在其船底龙骨线之上，开了有若干个通气孔洞，本图正是从其中的一个通气孔洞之上横向切开的剖面示意图；

图6之中的A图是其轮船沿龙骨线的剖面侧视示意图，在船体内部，其空气管道正在对准船底龙骨线之上的若干个通气孔洞，在船底龙骨线的近旁开了的若干个通气孔洞，将要沿着箭头所示方向，向下安装的示意图；

图6之中的B图是其轮船横向剖面的示意图，在此示意图之上其船体内部其空气管道正在对准船底龙骨线之上的通气孔洞、或者对准船底龙骨线近旁的通气孔洞，将要沿着箭头所示方向，向下安装的示意图；

图7是其船体内部的空气管道，已经对准船底龙骨线之上的一个通气孔洞安装完毕；其船底喷气组件里面的一级V形喷气槽正在准备向上安装到V形船底龙骨线之上；

图7之中的A图是本发明的侧面剖面示意图，其的一级V形喷气槽正在按照箭头的方向，准备向上安装到V形船底之上；

图7之中的B图是本发明的轮船横向剖面示意图，其的一级V形喷气槽正在按照箭头的方向，准备向上安装到V形船底之上；

当按照图5、图6、图7分步装配超空泡系统之后，其组装完毕之后的结构示意图，就如前述图4其中的A图和B图所示。

图8、图9，其空气管道是直接安装在船底内侧龙骨线上方的一种结构；

图8的A图是其沿着龙骨线做剖面的侧面示意图，其一级V形喷气槽正在按照箭头的方向，准备向上安装到V形船底之上；

图8的B图是其沿着轮船横向做剖面的示意图，其一级V形喷气槽正在按照箭头的方向，准备向上安装到V形船底之上；

图8的C图是其沿着轮船横向做剖面的示意图，其一级V形喷气槽已经安装到V形船底之上；C图的高压空气先是进入船体内部的空气管道，再从一级V形喷气槽的两侧喷射出来；

图9，其空气管道与图8是具有相类似的结构；

图9的A图是其沿着龙骨线做剖面的侧面示意图，其一级V形喷气槽已经安装到V形船底之上，其空气管道上方的开孔是高压空气的进气口；

图9的B图是其沿着轮船横向做剖面的示意图，其一级V形喷气槽已经安装到V形船底之上，图中可见空气的进气口与一级V形喷气槽两侧向外喷射出来的高压空气，由此喷射出来的高压空气可以在船底表面覆盖了一层空气，使其船体与水体之间被其空气层所隔离；

图10的A图是轮船横向剖面示意图，空气管道是直接安装在船底龙骨线上方的结构，其船底喷气组件部分是由A图里面一个圆圈所圈起来；

图10的B图示意的是将图10的A图之中圆圈所圈起来部分进行了放大，图10的B图是船底喷气组件局部放大正面的剖面示意图，在该图之上示意了船底龙骨线上方的空气管道，以及一级V形喷气槽。

图11之中的A图、B图、C图，这是示意一级V形喷气槽与船底龙骨线的间隙处，在其喷气出口近旁之处的V形船底的表面设置了若干条的断阶；

图11的A图是轮船横向剖面示意图，其船底喷气组件如A图里面一个圆圈所圈起来所示；

图11的B图与图10的B图的区别是在图11的B图的两侧增加了两个小圆圈里面的断阶的结构部件；

图11的C图将图11的B图之中的两个小圆圈进行了局部的放大，这是在一级V形喷气槽与船底龙骨线的间隙处，其喷气出口近旁之处的V形船底的表面设置了若干条的断阶；此处若干条的断阶分别与一级V形喷气槽的外缘相互平行。

图12与图10的结构区别是在于，图12之中的一级V形喷气槽是可以向下展开，也可以向上收回的结构；

当图12的A图之中小圆圈局部放大到B图之后：

如图12的B图所示，其中的一级V形喷气槽是处于向下展开的状态，这是本轮船进行高速航行时的状态，其高压空气可以由一级V形喷气槽与船底外板的间隙处喷射出来，在水体与船底外表面形成空气层，从而显著的减小了轮船航行时受到的阻力；

当图12的A图之中小圆圈局部放大到C图之后：

如图12的C图所示，其中的一级V形喷气槽是处于向上收回的状态，这是本轮船在停泊时的关闭状态，可以避免其喷气槽内进入水生物；

前述各图所示的本发明，只是使用了一级V形喷气槽，但是在其一级V形喷气槽的外表面，没有空气层进行覆盖，所以其一级V形喷气槽外表面形成了与水体直接相接触的不利条件：

图13-1所示，本船的喷气组件是在原来一级V形喷气槽底部尖端的基础之上(见图13-1的A图与图13-1的B图)，它又增加了二级V形喷气槽所组成(见图13-1的C图与图13-1的D图)；

图13-2的A图与图13-2的B图在没有放大之前，看起来与前述的一级V形喷气槽基本基本相同；

图13-2的的C图是在图13-2的B图的基础之上再进行了的局部放大，本船的喷气组件是在一级V形喷气槽尖端之上，又增加了二级V形喷气槽；

同时，如图13-2的的C图里面小圆圈所示，本船的喷气组件是在二级V形喷气槽尖端之上，又可以隐约看到新增加了的三级V形喷气槽；

图13-2的D图是对图13-2的C图再次进行了的局部放大；

本船图13-2的D图里面除了包含有二级V形喷气槽，在图13-2的D图二级V形喷气槽的顶端又清晰的展示了新增加了的三级V形喷气槽。

图14和图15是与图12的结构相类似，只是在其细节结构略有不同；图14和图15之中，船底其V形喷气槽既可以正常打开，保留有适当的喷气间隙；其V形喷气槽也可以向上收回，使得V形喷气槽与V形船底之间给予关闭；

图14的V形喷气槽是处于展开的状态，图15的V形喷气槽是处于收缩回去的状态：

图14里面A图、B图、C图、D图的四幅图，其中的后者分别将前者进行了逐步的局部放大，这四幅图则是示意将其V形喷气槽向外进行了展开，这是在轮船航行时，其V形喷气槽向两侧喷射空气，用于显著减小船舶行驶时受到的水阻力；

图15里面A图、B图、C图、D图的四幅图，其中的后者分别将前者进行了逐步的局部放大，这四幅图则是示意将其V形喷气槽向内收缩，这是在轮船在停泊时，通过关闭V形喷气槽与船体的间隙，阻止水生物进入，也阻止其它杂物进入。

图16，是将本发明应用于双体船的前视图；

图17是将本发明应用于三体船的前视图；

图18是将本发明应用于三体船的侧面示意图。

图19是本船横向剖面示意图，这里是一种将其一级V形喷气槽的结构尺寸比上述图10、图11、图12、图13-1、图13-2明显减小了尺寸的一种结构的示意图；

图19里面A图、B图、C图、D图的四幅分图，其中的后者分别将前者进行了逐步的局部放大，这四幅图则是分别示意将其一级V形喷气槽向外进行了展开。

在前面各图的里面，凡是有涉及船体的部分，其中应该有的推进螺旋桨，在上述各图之中都被省略，而未在前面各个图中表示出来：上面的图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13-1、图13-2、图14、图15、图16、图17、图18、图19，其中在涉及本船推进螺旋桨的部位，全部都省略了本船的推进螺旋桨。

图20所示，其中示意了本船的推进螺旋桨；

图20的A图所示，是本发明的船舶侧面示意图，其中示意了本船的推进螺旋桨的侧视图；

图20的B图所示，是本发明船舶正面的剖面示意图，其中示意了本船的推进螺旋桨的正面示意图。

【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，在其船体与水体之间喷入了隔离的空气层，从而使船体在航行时摆脱了与高密度水的阻碍，使其轮船的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高速船舶是包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统(见图4之中的图A)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、V形船底喷气组件各个部分构成；

本发明使用了V形船底；在本船V形船底的龙骨线与水平面之间的α角，最小不宜小于3度的夹角(见图2)；本船V形船底的龙骨线与水平面之间的α角，最大不宜大于9夹角(见图3)；

其船底是V形的船底(见图4之中的B图)；在V形船底的龙骨线之上设置有向两侧船底喷气的喷气组件；其V形船底喷气组件：包含有船底内部在龙骨线里侧的空气输送管道、船底龙骨线的沿线开有若干个通气孔洞、船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽、一级V形喷气槽与V形船底龙骨线之间预留有固定的间隙各个组成(见图4之中的A图、B图)；

沿着船底龙骨线开设的若干个通气孔洞(见图5之中的A图、B图)，此通气孔洞的内侧与船体内部的空气管道相通，此孔洞的外侧与龙骨线位置处的一级V形喷气槽的内侧相通(见图6之中的A图、B图)；当其轮船行驶时，其高压气泵在动力系统的驱动下，吸取船体上部的空气，通过空气管道、管道气阀将高压空气经由龙骨线船底的喷气组件：船底龙骨线内侧的空气输送管道、船底龙骨线沿线的若干个通气孔洞、船底龙骨线尖底的一级V形喷气槽、一级V形喷气槽与龙骨线内侧船底之间的间隙，通过此喷气槽内侧间隙向两侧船底进行喷气；其喷气因此而在船体与水体的两者之间隔离了空气层；其轮船的船体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，

同时，本船的推进螺旋桨(见图20的A图与B图)，为了配合更高的航行速度，也需要配置比较常规船舶增大了的螺旋桨的螺距；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艇而言，可以显著的减小舰艇的红外信号特征，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：本实施例在上述实施例一至实施例三的基础之上，本实施例的区别是在于：V形船底喷气组件里面的高压空气，是从V形喷气槽和龙骨线外板外表面的间隙，向其船体两侧的侧后方的方向喷射出来；从而分别构成新的实施例四。

实施例五：本实施例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V形喷气槽与船底龙骨线的间隙处，其喷气出口近旁之处的V形船底的表面增加设置了若干条的断阶(见图11)；此处若干条的断阶与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，有利于在水下船底表面形成更为有效的隔离空气层，从而大幅度的减小了轮船航行时受到的阻力，从而分别构成新的实施例五。

实施例六：本发明所述的超空泡高速船舶，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，本船在上述实施例使用的一级V形喷气槽底部尖端的基础之上(见图13-1的A图、B图)，本实施例又增加了二级V形喷气槽组成(见图13-1的C图、D图)；其二级V形喷气槽是设置在一级V形喷气槽底部尖端，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船舶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六。

实施例七：本船在上述实施例四的基础之上，本实施例的区别是在于，本实施例在其二级V形喷气槽的基础之上(见图13-2的A图、B图)，本实施例又增加了三级V形喷气槽组成(见图13-2的C图、D图)；其三级V形喷气槽是设置在二级V形喷气槽底部尖端，为其原来的二级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七。

实施例八：本实施例分别在上述实施例六、实施例七的基础之上，本实施例的区别是在于：在上述实施例的V形喷气槽与船底龙骨线的间隙处，其喷气出口近旁之处的V形船底的表面增加设置了若干条的断阶的基础之上，本实施例在二级V形喷气槽与一级V形喷气槽外板之间的间隙处，其喷气出口间隙近旁之处的二级V形喷气槽的外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，从而分别构成新的实施例八。

实施例九：本实施例与上述实施例一至实施例八的区别在于，这里将上述各个实施例的单体船改为本实施例使用的双体船(见图16)，从而分别构成新的实施例九。

实施例十：本实施例与上述实施例九的区别在于，本实施例使用了三体船(见图17、图18)，从而构成新的实施例十。

实施例十一：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，本例取消其水中的推进螺旋桨，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十一。

实施例十二：本实施例分别在上述实施例一至实施例十的基础之上，本实施例区别在于，其V形喷气槽与V形船底之间的间隙是可以打开或关闭：当其航行时V形喷气槽与V形船底之间是正常打开保留有适当的间隙(见图12的A与B和图14之中A图、B图、C图、D图的4幅图)；当其停泊时，V形喷气槽向上收回，V形喷气槽与V形船底之间的间隙是处于关闭的状态(见图12的C图和图15之中A图、B图、C图、D图的4幅图)，以避免喷气槽口或喷气槽内进入水生物；从而分别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，在其船体与水体之间喷入了高压空气层，使整个船体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，使得本船舶能够以很高的速度在水面向前飞驰。

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.超空泡高速船舶是由包含有船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统部件组成；其特征是：

超空泡高速船舶是由包含有具有V形船底的船体、推进螺旋桨、船舵、船体内部的动力系统、超空泡系统组成；

超空泡系统是由包含有进气口、高压气泵、储气罐、空气管道、管道气阀、沿龙骨线的V形船底喷气组件部分构成；其进气口、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、沿龙骨线的V形船底喷气组件之间依次顺序连接；

V形船底喷气组件是由，包含有船体内部的空气管道、船底龙骨线沿线的若干个通气孔洞、一级V形喷气槽组成；沿龙骨线船舶外板的下方船底，固定安装有一级V形喷气槽，一级V形喷气槽与V形船底龙骨线船舶外板表面之间预留有固定的间隙。

2.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，其高压气泵的特征是：

其高压气泵既要吸入甲板上方的空气用于高压泵的气源之一，本船高压气泵的气源之二，还来自于船舶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；高压泵将高压空气经由储气罐、空气管道和管道气阀送入V形船底喷气组件。

3.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，其V形船底喷气组件的特征是：

V形船底喷气组件是在一级V形喷气槽底部尖端的基础之上，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形喷气槽底部尖端，为其一级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜。

4.根据权利要求3所述的超空泡高速船舶，其V形船底喷气组件的特征是：

V形船底喷气组件是在二级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形喷气槽底部尖端，为其二级V形喷气槽的外表面喷射出一层空气膜。

5.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，一级V形喷气槽与V形船底龙骨线船舶外板表面之间预留有固定的间隙，其间隙的特征是：

其一级V形喷气槽与V形船底龙骨线外板的间隙处，其间隙喷气出口近旁，此处的V形船底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3所述的超空泡高速船舶，二级V形喷气槽与一级V形喷气槽外板表面之间预留有固定的间隙，其间隙的特征是：

二级V形喷气槽与一级V形喷气槽外板表面之间预留有固定的间隙，在其间隙喷气出口近旁，此处的一级V形喷气槽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。

7.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，船体的特征是：其船体是使用了双体船。

8.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，船体的特征是：其船体是使用了三体船。

9.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，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。

10.根据权利要求1所述的超空泡高速船舶，其V形喷气槽与V形船底之间的间隙的特征是：

其V形喷气槽与V形船底之间的间隙是可以展开或收回关闭：当其航行时V形喷气槽与V形船底之间是正常展开保留有固定的间隙；当其停泊时，V形喷气槽向上收回，V形喷气槽与V形船底之间的间隙是处于关闭的状态。

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