CN117326056A - 头喷气尾喷水水上飞船 - Google Patents

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Abstract

本发明为头喷气尾喷水水上飞船，把船设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直；甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平；船头安装气动驱动装置；船尾安装带转向、倒车装置的喷水驱动装置；气动驱动装置进气口加倒U型导流装置。其效果是：船头安装气动驱动装置，既获得前进动力又抽走船头的空气，使船头气压下降阻力减少；把船身设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直，甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平来减少阻力避免产生升力；给船头提供保持航向的前进动力从而提高船的抗风浪能力；低速喷水驱动、高速喷水加气动驱动，充分发挥了水推力大、气推进快的优势；头喷气尾喷水水上飞船能以几百节的速度行驶。

Description

头喷气尾喷水水上飞船
技术领域
本申请是分案申请，原申请号：2021101245665，原申请日：2021-01-29，原在先申请号：2020101539024，原在先申请日：2020-03-07。本分案申请提出优先权请求。
本发明涉及一种水上高速交通工具。
背景技术
关于提高船速，发明人已提交多项相关发明专利申请，申请号是：2020102715659，
2020101817138，2020101539024，2019113001908，2019100610908，2018112627873，
2018110046052，2018100107331，2017109364420，201710332636X，2016101232984，
2016111651927，2015107089237，2013106617848，2013103725342，2013101841298，
2013101622252，2013101078314，2013100760823，2013101382333，201310251497X。
喷气驱动，是飞机驱动的成熟技术；喷水驱动，是船舶驱动的成熟技术。但头气动尾喷水驱动的船舶，未见先例。
阐明高速行驶的船，特别是吃水深度较小的船，其峰值阻力主要来自船头船尾的气压差而不是水压差，未见先例。
船头安装喷气驱动装置抽走船头的空气，使船头气压下降阻力减少，未见先例。
阐明把吃水深度较小的高速船抬离水面超低空高速飞行不是明智之举并把船身设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直，甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平来减少阻力避免产生升力，未见先例。
为了提高船速，人类发明了气垫船、水翼船、地效翼船。本文件的研究成果将揭示：这些都不是明智之举，消耗能量把船抬起来阻力反而增大了。
发明内容
头喷气尾喷水水上飞船是一种节能、高速、安全、转向灵活、抗风抗浪能力强的水上高速交通工具。船，既有水下部分又有水上部分。当船高速行驶时阻力主要来自船头船尾的水压差、气压差。显然，当速度不断增大，船尾的水压、气压将接近0；也就是说水上部分的头、尾气压差峰值接近一个大气压（约为10米水柱）；而水下的头、尾水压差峰值由船的吃水深度决定。吃水深度1米，船头平均水压是大气压的二十分之一（水下0.5米处的水压为平均水压）；吃水深度2米为例，船头平均水压是大气压的十分之一（水下1米处的水压为平均水压）；吃水深度10米，船头平均水压也只有是大气压的二分之一（水下5米处的水压为平均水压）。因此高速行驶的船，特别是吃水深度较小的船，其阻力主要来自船头船尾的气压差而不是水压差。当船的排水重量确定后，应尽可能增加长度从而减少截水面积减少阻力，同时尽可能地减少水上部分的挡风面积从而减少空气阻力。把高速船抬离水面超低空高速飞行，不是明智之举。
“高速行驶的船，特别是吃水深度较小的船，其阻力主要来自船头船尾的气压差而不是水压差”的有力证据：核潜艇的水面速度远低于水下速度。
头喷气尾喷水水上飞船能以几百节的速度行驶。参照依据：地效飞行器速度可达400节。
在动力不变的前提下，减少阻力就能提速。减少阻力的方法有：一、将船底船顶设计成水平面，无顶的货船货物摆放尽可能做到顶平，避免行驶时产生升力导致船头船尾升、降增加截风截水面积增加阻力。二、把船设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直，把船头的水、气向两侧分流，减少阻力；船尾尖圆，水、气流畅，阻力减少。三、甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平，减少阻力避免产生升力；四、利用螺旋桨、轴流风机、喷气发动机把船头前面的空气向后抽，既可以获得前进动力又可以降低船头气压而减少阻力；大型水上飞船的船头上方、两侧安装多个螺旋桨、轴流风机、喷气发动机。五、船头的竖面是垂直的，是一面硬帆，抽走它前面的空气会获得前进动力。六、在喷气发动机进气口加倒U型导流装置，从前下方抽气，提高船头降压效果。
增强船的抗风抗浪能力的办法：在船头安装喷水、气动驱动装置，给船头提供保持航向的前进动力。
头尖圆,由三个相切的等圆围成的部分加上一个半圆构成，可减少水、气阻力，竖面是垂直的，构成一面硬帆。
尾尖圆，由三个相切的等圆围成的部分加上一个半圆构成，竖面是垂直的，水、气流畅，阻力减少。
动力装置的能量来自：太阳能、生物能、燃油、燃气、煤、核能。
水平的船顶可安装太阳能发电装置。
船头安装多个气动驱动装置增大拉力。
船头两侧安装多个喷水驱动装置增大推力。
在气动驱动装置进气口加倒U型导流装置，从前下方抽气，提高船头降压减阻效果。
通过管道连接将气动驱动装置进气口延伸下移到船头正前方靠近水面，可显著提高船头降压减阻效果。
气动驱动装置，包括但不局限于冲压式喷气发动机、脉冲式喷气发动机、涡轮喷气发动机、涡轮风扇喷气发动机、涡轮螺旋桨式喷气发动机、离心风机、轴流风机、混流风机、螺旋桨。
船头船尾四周加装防撞设备。
本发明的有益效果是：阐明高速行驶的船，特别是吃水深度较小的船，其峰值阻力主要来自船头船尾的气压差而不是水压差，并通过船头安装气动驱动装置，既获得前进动力又抽走船头的空气，使船头气压下降阻力减少；阐明把吃水深度较小的高速船抬离水面超低空高速飞行不是明智之举(消耗能量把船抬起来阻力反而增大了)并把船身设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直，甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平来减少阻力避免产生升力；给船头提供保持航向的前进动力从而提高船的抗风浪能力；低速喷水驱动、高速喷水加气动驱动，充分发挥了水推力大、气推进快的优势。头喷气尾喷水水上飞船能以几百节的速度行驶。
附图说明
图1是头喷气尾喷水水上飞船原理示意图，图2是在气动驱动装置进气口加倒U型导流装置示意图，图3是通过管道连接将气动驱动装置进气口延伸下移到船头正前方靠近水面示意图。图中所标注的部件是：A：船体；B：气动驱动转装置；C：带转向、倒车的喷水驱动装置；D：倒U型导流装置；E：进气口延伸管道。
实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是头喷气尾喷水水上飞船原理示意图，图2是在气动驱动装置进气口加倒U型导流装置示意图，图3是通过管道连接将气动驱动装置进气口延伸下移到船头正前方靠近水面示意图。图中所标注的部件是：A：船体；B：气动驱动转装置；C：带转向、倒车的喷水驱动装置；D：倒U型导流装置；E：进气口延伸管道。
把船设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直；甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平；船头安装气动驱动装置；船尾安装带转向、倒车装置的喷水驱动装置；气动驱动装置进气口加倒U型导流装置。其效果是：阐明高速行驶的船，特别是吃水深度较小的船，其峰值阻力主要来自船头船尾的气压差而不是水压差，并通过船头安装气动驱动装置，既获得前进动力又抽走船头的空气，使船头气压下降阻力减少；阐明把吃水深度较小的高速船抬离水面超低空高速飞行不是明智之举(消耗能量把船抬起来阻力反而增大了)并把船身设计成头尖圆尾尖圆底平，竖面垂直，甲板上的船舱设计成头尖尾尖圆顶平来减少阻力避免产生升力；给船头提供保持航向的前进动力从而提高船的抗风浪能力；低速喷水驱动、高速喷水加气动驱动，充分发挥了水推力大、气推进快的优势；头喷气尾喷水水上飞船能以几百节的速度行驶。
本领域普通技术人员可以理解：实施例的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种水上飞船，其特征是：头尖圆，头气动尾喷水，充分发挥了水推力大、气推进快的优势，节能、高速、航向稳定、抗风抗浪能力强。
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