CN1209405A - 具有压缩空气产生设备、摩擦减小设备和气体喷射装置的减摩船 - Google Patents

具有压缩空气产生设备、摩擦减小设备和气体喷射装置的减摩船 Download PDF

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Abstract

一种减摩船在船的外船身上设有层状凸出部分,而气体喷射出口安置在该层状凸出部分的顶点区域上,用于将气体喷入水中,以产生微小气泡。气体从直接设置在附近的供气管供给到气体喷射出口,以便尽可能缩短路径。

Description

具有压缩空气产生设备、摩擦减小设备 和气体喷射装置的减摩船
发明领域
本发明涉及一种通过利用船上的压缩空气产生设备在船身表面上形成的边界层中喷射气泡的减摩船，同时涉及一种摩擦减小设备和空气喷射装置。
相关技术的描述
对于通过在船身表面上具有气泡或空气喷射层来减小航船的表面摩擦，已经提出了各种方法。一些以将气泡喷射到水中为基础的技术的例子为：日本专利申请书，第一次公布：(1)S50-83992；(2)S53-136289；(3)S60-139586；(4)S61-71290；以及实用新型申请书；(5)S61-39691；(6)S61-128185。在这些技术中，气泡是由将空气压缩机产生的压缩空气通过许多细孔或通过一多孔材料(如烧结聚合物)喷入水中而产生的。
但是，当压缩空气喷入水中时，存在一个问题，就是由于浮动气泡的升力，气泡往往浮动离开船身表面，导致所获得的摩擦减小范围变窄。另一方面，通过多孔介质产生气泡的技术产生一个问题，就是由于穿越多孔介质的压力降，能耗很高，导致一种状况，就是从减小表面摩擦获得的节省能量被产生气泡所需的能耗所否定，由此使该技术的实际应用成为问题。为此，参考文献(1)至(6)尚未付诸实践。
同时，已经提出过产生气泡和水的混合物的方法。这样一种技术的一个例子公开于日本专利申请书第一次申请H8-239083中。在该技术中，在船上的适当位置设置一个气泡-水混合物产生装置，将含有微小气泡的气泡-水混合物喷入水中。
在这样技术中，喷射气泡的直径R、空气流动速率Q和主要流动速度V的关系如下列表达式：
R=K(Q/U)1/2    (1)式中中的常量，在某些情况下可采用2.4的数值。
但是，在上述表达式(1)中，当船速恒定时(即U=常量)，可以看出，增大的流动速率Q会增大气泡直径R。这导致减小微小气泡对摩擦减小作用的有效性。
同时，减小摩擦的普通方法要求将气体喷射出口设置在船身外表面的多个位置上，以便用微小气泡尽可能地铺满船的潜面。在此种情况下，为了从混合物产生设备向单个的气体喷射出口供给水-气泡混合物，必须提供范围广泛的管路。如果不简化此种范围广泛的管路，减摩船就不可能以相当经济的成本生产，因为管路代表建造减摩船的相当重大的成本。
而且，因为船身潜面上的静压在不同潜设位置处是不同的，所以气泡产生条件有时可能产生差异。因此，也可能需要改变船身不同位置处的喷射条件。
其次，对于那些沿底部表面流动的气泡(称为底部气泡)，气泡直径越大，迫使气泡紧靠船身底部的升力也越大，导致在边界层中产生高的空穴比，从而提高减小摩擦的效果。但是，对于那些沿船身侧部流动的气泡(称为侧部气泡)，作用在侧部气泡上吸引它们向着船身表面的唯一的力是由剪切速度和气泡速度之差产生的升力(Saffman升力)。该升力相当弱，而侧部气泡易于浮动离开表面。换句话说，因而边界层厚度向着船尾增大，所以，如果喷射条件对于厚边界层区域是最好的，那么气泡就从薄边界层区域排出(分散)，使得船身表面周围的流动范围成为紊流，因此减弱了减小摩擦的效果。
喷射方向也影响减小摩擦的效果。在普通的减摩船中，吹动压缩空气的方向与船身表面周围的水流成横交，因此，当压缩空气流速变高时，产生的微小气泡喷到边界层之外。这构成船身表面周围的流动范围为可变成紊流的原因之一，并可能导致增大航行阻力。
通过使用一种通常如下组成的设备，可使摩擦减小技术适用于实际。一个作为供气管一部分的用于吹送压缩空气的鼓风机安置在船头的底部部分附近的横断板上吃水线高度以下。压缩空气从鼓风机通过主流量表通过压力表道出，压力表位于固定在船身内部的水密的通海吸水箱外壳上。该通海吸水箱包含多个喷射装置，它们由安置在船的底部部分处的许多细孔构成，这些喷射装置受到控制，使得通过调整流量阀使气体吹送压力高于静水压力。
在这样一种减小摩擦的设备中，鼓风机安置在吃水线下，以缩短通到气体喷射出口的连接管，这意味着，当鼓风机停止时，流量调整阀必须完全关闭。如果发生不能关闭流量调整阀的情况，水将向上回流入鼓风机，这意味着，在起动时，在预备性程序完成之前气体喷射出口不能对水打开，因此初始时流量调整阀完全关闭，直到鼓风机出口压力变成高于外部静水压力。这不仅是一种麻烦的起动程序，而且产生其它操作问题，例如要求持续地监控鼓风机操作，以便确定通海吸水箱中的内室压力高于静水压力。
微小气泡技术的其它实际适用性包括使用微小气泡(例如由船上压缩机产生的鼓风压缩空气所产生)，从船的底部部分进入水中以产生微小气泡。喷射装置包括这样一种配置，其中在底部船身板上设置一个开孔，该开孔通过固定一个穿孔板来关闭，穿孔板有许多个适当隔开的气体喷射出口(细孔)。该板安置在一个设于底部船身板内的水密通海吸水箱外壳中，而从一供气管通过气体管通供给压缩空气，使得可以从气体喷射喷出处于压力下的空气以产生微小气泡。还有通过从一组设置在底部船身板上的空气喷射部件吹送空气而产生微小气泡的其它建议，办法是将多孔板固定在气体喷射出口上，或将气体喷射出口直接设置在底部船身板上。
上述类型的减小摩擦的方法的一个问题是，为了让微小气泡沿底部表面铺满底部表面，必须沿横向设置气体喷射出口，而每个喷射出口必须有自己的通海吸水箱外壳。因此，要求许多通海吸水箱外壳和相关的管道，导致制造过程不仅费时而且费钱。
设置在底部船身板上的普通空气喷射装置的另一问题是，当在港口停泊时，因为空气吹送停止了，所以有可能由于静水压力和鼓风机压力之间存在压差而淹没通海吹水箱。如果淹没没有发生，也有海水有机构附着在通海吸水箱内部或穿孔板上或盐沉淀的问题，从而需要彻底清洗气体喷射内部。
普通空气喷射装置的另一问题是，因为它们是通过焊接在设置于底部船身板的开孔上而直接固定的，所以开孔不易打开，使装置的维修很困难。其次，虽然将盖住喷射开孔的多孔板周边的所有紧固件拆去后可以检修通海吸水箱内部，但每次安置喷射装置需要拆卸和重新固定许多紧固件。通常，为了让微小气泡铺满整个底部表面，沿船的横向有许多喷射位置；例如当沿三条横向线有26个位置时，可以理解，通海吸水箱外壳的整个内部空间的维修工作需要人工安装和拆卸数目世大的螺栓，造成维修工作高度花费劳动。
发明概要
减小船的表面摩擦这个主要目的是通过本发明的几个互相有关的目的来实现的。下面将分别介绍每个目的，简要地说明达到该目的的方法。
第一个目的是提供这样一种减摩船，它能产生局部优化的减小摩擦的效果，这种效果不受气体流速的影响。
这第一个目的是以这样一种减摩船来达到的，这种船在浸没的外船身板上具有一个流线形层状凸出部，而在该层状凸出部的顶点区域上隔开地设置气体喷射出口，使得从气体喷射出口出来的气体可以喷入水中而产生微小气泡。
因此，考虑到大的气流速度而操作的层状凸出部分的配置能够减小表面摩擦，因为能够有效地控制所产生的微小气泡的尺寸。
第二个目的是提供一种减摩船和一种压缩空气产生设备，该设备能够控制减摩船的各个位置处的微小气泡产生条件，并能够减小造船费用和减摩船的操作费用。
该目的是以这样一种减摩船来达到的，在该船中每个微小气泡喷射装置是作为一个包括一部分船身板的单元化部件来制造的，而微小气泡喷射装置是利用多个此种单元化组件构成的。
同一目的是以这样一种压缩空气产生设备来达到的，其中，通过连接一管道装置以便将气体供给到气体喷射出口而将一气体喷射装置和该外船身板制成一个单元化组件。
按照这一配置，管道分布模式被简化，由此能够进一步减小造船费用。
第三个目的是通过减小安装气体喷射装置所需的步骤数目来减小造船费用。
该目的是通过具有这样一种共用的通海吸水箱外壳来达到的，该通海吸水箱外壳沿横向组装以横跨沿船的底部内部部分安置的纵向肋板，它包围多个沿横向设置的气体喷射部分，以便将从气体喷射出口喷出的压缩气体通过一共用的供气管输送到所有多个气体喷射部分。
另一种配置是沿一横向直线在特定的各底部位置上设置多个气体喷射部分，其中所有气体喷射部分均设置在一共用的通海吸水箱外壳内部，从而使用一个供气管。
另一种配置是沿横向在特定的各底部位置上设置多个气体喷射部分，它们容纳在一个用槽形钢板制成的沿横向延伸的共用的通海吸水箱外壳内，该外壳组装成穿过沿底部部分的纵向肋板，并使用一个供气管。
另一种配置是沿横向在特定的底部位置处喷射压缩空气用的多个气体喷射部件安置在由一气体联管箱组成的通海吸水箱外壳内，该气体联管箱连接在一供气管上，设置在该横向上方并高于底部部分上的各纵向肋板，而供气管连接具有多个气体喷射部分的气体联管箱。
这些配置在通过减小，安装步骤数目和其它相关费用来减少喷射装置安装费用方面是有效的，因为对许多个气体喷射出口只需一个供气管和一个共用的通海吸水箱外壳。
第四个目的是提供这样的气体喷射装置，它们通过便于打开和关闭开孔部分而只需要相当少的维修工作。
该目标是以这样一种气体喷射部分来达到的，该气体喷射部件包括一个设置在外底部板上的底部开孔、一个用于盖住该底部开孔的穿孔板，以及一个固定在底板内部用于包围该气体喷射部分的通海吸水箱外壳，以便从该气体喷射部分喷射通过供气管输送的压缩空气，其中穿孔数的一部分外周边如此固定在底部开孔的一个周边上，以便绕一铰链机构自由地摆动，而穿孔板的其余外周边用可拆卸的紧固件装置固定。
因此，可以通过卸下螺栓之类固定装置和让盖板绕铰链向外向下转动来容易地移出穿孔板，从而接近内部空间以便进行维修。
在完成维修工作后，通过向上往回转动穿孔板和将其固定就位而容易地关上该开孔。密封该穿孔板所需的螺栓数目可以减少，所需的维修劳动也可减少。
在气体喷射装置的另一类似配置中，穿孔板设有与外周边形成一体的凸块，它们被插入在金属支承件周边设置的相应切口中，并被转入一个沿周边方向延伸的啮合槽中，以便可靠地关闭底部开孔。
根据该配置，通过简单地转动保持在该啮合槽中的盖板可以固定或卸下该盖板，而不需要安装或卸下紧固件，由此进一步减少了打开或关闭该开孔部件所需的劳动。
第五个目的是提供这样一种减摩船，它能够通过即使在高的气流速度下也能将微小气泡喷射入边界层而减小表面摩擦。
该目标是以这样一种减摩船来达到的，它具有给定开孔宽度的喷嘴组件，装配在至少一个底部船身板的特定位置上，用于产生微小气泡以便减小表面摩擦，其中该喷嘴部件包括一船头侧壁和一船尾侧壁，它们具有朝船尾部分取向的相应曲率，而该船尾侧壁的出口周边曲率的切线与底部船身板的外表面重合。
因此，由于朝船尾取向的喷嘴组件的双弧形结构，即使在由于传递给气泡的离心力矩的影响而产生的高的气流下也沿船身表面喷出气泡，因此微小气泡被喷入边界层而不是对边界层成直角，由此使喷出层外的气泡尽可能少，而使微小气泡留在层内，从而加强减少摩擦效果。
第六个目的是提供这样一种减摩船，这种船由于使喷入船身侧部的侧部边界层中的微小气泡尽可能长地停留在边界层中而产生高效的减小摩擦效果。
这个目标是以这样一种减摩船来达到的，通过从底部部分上的多个纵向位置和从船头部分附近的多个位置将气体喷入水中来减小摩擦，并以这样的方式操作气体喷射出口，使得在船身侧部产生的并从船头部分引向船尾部分的侧部微小气泡小于在底部部分处产生的底部微小气泡。
因此，侧部微小气泡小于底部微小气泡，使得侧部微小气泡的停留时间增大而提高侧部边界层中的平均孔隙度，从而提高减小摩擦的效果。
第七个目的是提供这样一种减小摩擦的设备，当减摩船静止而没有关闭气流调整阀时，这种设备不会让水反向流入鼓风机，由此在起动时间时不需要预备性操作，也不需要监控通海吸水箱外壳的内部压力。
该目的是以这样一种减小摩擦的设备来达到的，这种设备包括一个供气管和一个通海吸水箱外壳，该外壳设置在满载吃水线下方的底部部分内部上，并容纳多个与气流调整阀联合操作的气体喷射出口，以便将气体喷入水中；其中一个供气管的中部直立地设置在满载吃水线的上方。
按照这种设备，即使当鼓风机操作和气体进入通海吸水箱外壳的供应停止时，水进入风机的回流也会停止在吃水线处，因为供气管的中部设置在吃水线上方，所以水不会到达鼓风机。因此，即使当船静止而气体供应中断时，也没有必要完全关闭气流调节阀，由此大大地简化减摩船的操作程序。
附图简述
图1是实施例1的透视图。
图2是实施例1的层状凸出部分的水平截面图。
图3A和3B是照片，表示具有实施例1的层状凸出部分的减小摩擦实验中产生的微小气泡。
图4是实施例1中的摩擦减小比例Cf/Cf0和气体喷射距离的图线。
图5是表示实施例2中气泡单元装置细节的透视图。
图6是实施例2中减摩船的侧视图。
图7是实施例2中介绍的减摩船的变化方案的侧视图。
图8A是实施例3的示意透视图。
图8B是实施例3的平面图。
图9A是实施例3中的空气喷射部分的放大平面图。
图9B是通过图6A中截面A-A的截面图。
图10A是实施例3中空气喷射部分的另一配置的第一底视图。
图10B是实施例3中空气喷射部分的另一配置的第二底视图。
图10C是实施例3中空气喷射部分的另一配置的第三底视图。
图11是实施例4中船的船头部分的侧视图。
图12是图11中所示部分A的放大截面图。
图13是通过图12中截面B-B的截面图。
图14A是实施例5的侧视图。
图14B是实施例5的底视图。
图15A是一种具有实施例5中产生微小气泡的金属丝法的船的侧部船身表面的侧视图。
图15B是一种具有实施例5中产生微小气泡的金属丝法的船的侧部船身表面的截面侧视图。
图16是一种具有实施例5中产生微小气泡的另一方法的船的侧部船表面的截面侧视图。
图17是表示实施例6中介绍的构型的截面侧视图。
图18是表示实施例6中另一构型的截面侧视图。
图19是实施例7的示意图。
图20A是实施例7的一种变化方案的透视图。
图20B是通过图20A中截面A-A的截面图。
图21A是实施例8的透视图。
图21B是通过图21A中截面B-B的截面图。
图22A是实施例8的截面侧视图。
图22B是实施例8的底视图。
图23是实施例8中所用的一种穿孔板中气体喷射出口的一个例子的放大截面图。
图24A是实施例8的一种变化方案的截面侧视图。
图24B是实施例8的一种变化方案的底视图。
图24C是通过图24B中截面A-A的放大截面图。
图25A是用于拆卸实施例8中所用穿孔板的一种卡具的侧视图。
图25B是用于拆卸实施例8中所用穿孔板的一种卡具的平面图。
图25C是用于实施例8中所用拆卸卡具中的销的放大图。
                      优选实施例的描述
下面参照附图介绍本发明的各种优选实施例。
A．实施例1
实施例1涉及一种减摩船，将参照图1-4来介绍。图1-4示出了一种减摩船1，船身2，潜面3，气体喷射出口4，层状凸出部分5，球形船头6，供气管7，吃水线L，船身板(外板)P。
该减摩船1获得减小摩擦的效果的方式是在与潜面3的界面处从气体喷射出口4向水中喷出产生微小气泡的气体，而该减摩船1在球形船头6的两侧面上具有与船1的外板P整体形成的层状凸出部分5。层状凸出部分5从外板P凸出，在其顶点区域5a处设有多个连接供气管7的气体喷射出口4。
层状凸出部分5的形状具有流线型凸出轮廓，它在外板P上的外形为液滴形状。从顶点区域5a沿通过层状凸出部分5中心的流线L到下游端部5b的距离大于从顶点区域5a到上游端部5c的距离。在层状凸出部分5的顶点区域5a处设有多个均匀间隔的气体喷射出口4，这些出口与流线L成直角。在图1中示出4个气体喷射出口4。
如图2所示，供气管7包括：用于将空气送入气体喷射4的鼓风机7a，用于驱动鼓风机7a的驱动部分7b，设置在鼓风机7a和气体喷射出口4之间的空气室7c，以及在空气室7c和气体喷射出口4之间喷气的管子7d和单向阀7e。
具有此种减小摩擦的结构的减摩船操作如下。在航行期间，减小摩擦的作用的起动过程是，使控制中心(未示出)向驱动部分7b发出一个吹出气体的指令信号，驱动部分7b起动鼓风机7a，通过从进气孔(未示出)输进气体而增大空气室7c的内压。空气室7c中压力的增大导致单向阀7e的打开，而通过管子7d输送的空气从气体喷射出口4吹出到水中，生成微小气泡。结果是在球形船头6处用微小气泡铺满外板P的潜面3，由此减小潜面3上的表面摩擦。
当减摩船1的速度为巡航速度时，由气体喷射出口4吹出的空气产生理想直径为1～2mm的微小气泡，这是因为层状凸出部分5是这样凸出到外板P之外的，即使得层状凸出部分5的在顶点区域5a和下游端部5b之间的距离大于顶点区域5a和上游端部5c之间的距离。
同时，由于在层状凸出部分5的顶点区域5a处气体喷射出口4与流线L成直角，因此潜在3被气体喷射出口4产生的微小气泡有效地铺满。
其次，因为层状凸出部分5具有流线型形状，而其外周面为沿流动方向的液滴形状，所以喷出的微小气泡不会遭遇由层状凸出部分5产生的水流扰动。
同时，当准备停止减小摩擦的作用时，从控制中心发出指令信号，停止鼓风机7a的驱动部分7b。鼓风机7a的停止导致空气室7c的内压减小，而单向阀门7e关闭，于是微小气泡停止产生。
也可以将层状凸出部分5设置在非球形船头6的部位。
而且，吹到空气室中的气体可以是废气或从减摩船1的船上锅炉排放的空气混合物。
其次，下面将介绍利用图2所示测量摩擦的装置进行的一系列摩擦减小实验得到的结果。实验参数如下：
a．层状凸出部分5的高度为5.24mm；
b．层状凸出部分5的纵向长度为50mm；
c．从顶点区域5a到上游端部5c的距离为14mm；
d．从顶点区域5a到下游端部5b的距离为38mm；
e．气体喷射出口4的直径为1mm；
f．气体喷射出口4的数目为7；
g．流动路径的宽度为49.6mm；
h．从气体喷射出口4到测量位置的距离(后面叙述)；
i．部分1：1.5mm；
g．部分2：10mm；
l．部分3：15mm；
h．部分4：20mm。
在这些实验中，测量是对水平流动路径的同一截面形状进行的，而七个气体喷射出口4直径排列在流动路径中的笔直的水平线上。测量位置是通过距气体喷射出口4的距离来对这些部分进行编号而指定的，使得最近的为部分1而最远的为部分4。
在这些实验中，空气流动速率AFR定义为下列表达式：
AFR=Q/(δ.L.U)              (2)式中Q为气体流动速率；δ为部分1中的排斥厚度，0.944mm，L为流动路径宽度；U为主要流动速度。
实验是通过如图3A、3B所示的从气体喷射出口4以不同的AFR吹出气体而进行的，使得测量表面铺满微小气体，并通过测定摩擦减小比例Cf/Cf0(具有气泡的局部摩擦系数Cf与没有气泡的局部摩擦系数Cf0的比例)。
一些结果示于图4中。这些结果是在如下的不同AFR值下得到的：例1为0.223；例2为0.383；例3为0.50；例4为0.772。图表也表示没有层状凸出部分5的平板的比较例子，比较例1的AFR为0.46；比较例2的AFR为0.88。
部分1中的结果表示，例子1～4中的摩擦减小比例Cf/Cf0优于比较例1和2的Cf/Cf0例子4表示，即使在部分4中，摩擦减小比例Cf/Cf0也远优于比较1和2的Cf/Cf0因此，通过使微小气泡铺满层状凸出部分5的下游位置中的潜面3，这些实验中的微小气泡喷射装置能够局部地减小表面摩擦。
B．实施例2
实施例2涉及一种减摩船和一种压缩空气产生设备，将参照图5～7来介绍。
图5和6涉及一种减摩船10，包括：船身11，潜面12，中央指令部分13，连接线14，螺旋桨15，微小气泡喷射装置20，船身板P，气泡装置U。
减摩船10通过从潜面12吹出作为微小气泡的气体来获得减小摩擦的效果，并包括微小气泡喷射装置20和用于控制微小气泡喷射装置20的操作的中央指令部分13，微小气泡喷射装置20整体形成于船身板P的一些部分上。
中央指令部分13可对微小气泡喷射装置20输出一个起动信号以起动微小气泡的吹出并输出一个停止信号以中止微小气泡的吹出，它与微小气泡喷射装置20之间是硬线连接，以输送这些信号。
微小气泡喷射装置20包括：用于吹出气泡的多个空气喷射出口21，用于将空气输送到空气喷射出口21的鼓风机22；用于驱动鼓风机22的驱动部分23；介于鼓风机22和空气喷射出口21之间的空气室24；介于空气室24和每个空气喷射出口21之间的管子21A和单向阀25；连接在喷射控制部分26上的静水压力测量装置27，用于测量空气喷射出口21周围的外部压力；连接在喷射控制部分26上的空气压力测量装置28，用于测量空气室24的内部压力；喷射控制部分26，用于根据从静水压力测量装置27和空气压力测量装置28来的输出数据控制驱动部分23的操作；以及一个连接在鼓风机22的吸入侧上的挠性连接吸入管29，用于吸入外部空气。
如图6中所示，微小气泡喷射装置20设置在沿船身侧部纵向的几个位置处，至少设置在该减小摩擦船10的两个船身侧部的潜面12上的船头部分处。每个空气室24设有微小气泡喷射装置20的空气喷射出口21(图5中为三个)，它们固定在船身板P上。驱动部分23连接在喷射控制部分26和一个电源(未示出)上。空气室24为矩形截面形状的密封结构，设置在空气喷射出口21的附近，以便缩短管子21A的长度。静水压力测量装置27有一设置在船身板P附近的压力表和一输出数据的装置。空气压力测量装置28有一设置在空气室24内的压力表和一数据输出装置。连接吸气管29连接在空气吸入孔(未示出)上。
当收到从中央指令部分13来的一个起动信号时，每个气泡装置U中的喷射控制部分26通过控制驱动部分23对鼓风机22的操作而产生气泡；从而维持这样一种状态，即由空气压力测量装置28测到的空气室24中的内部空气压力高于由静水压力测量装置27测到的外静水压力。当收到从中央指令部分13来的一个停止信号时，喷射控制部分26通过驱动部分23使鼓风机22停止。
气泡装置U的制造独立于减摩船10的造船作业，使得一些独立部件如气泡喷射装置20和具有空气喷射出口21的一部分船身板P被预先制造成为一件待运送到造船厂的压缩空气产生设备。一些气泡装置U通过诸如将船身板P焊接到船身11上的那些气泡出口预定位置上的方法来在造船地点被固定到减摩船10上，并通过喷射控制部分26的线路连接和将吸气管29连接到空气吸入孔上来与减摩船1的作业形成一体化。
这样构造的减摩船10的减小摩擦操作业实施如下。当减摩船10到达巡航速度时，中央指令部分13通过线路14给单个的喷射控制部分26发出起动信号，从而起动减小摩擦的操作。喷射控制部分26向驱动部分23输出驱动信号，并驱动鼓风机22从连接的吸气管29输送空气以增大空气室24的内部压力。空气室24中的压力上升打开单向阀25，从空气喷射出口21吹出微小气泡以铺满船身11的潜面12，从而减小表面摩擦。
例如，当减摩船10处于巡航速度时，沿船身11的静水压力可以不同，因此通过静水压力测量装置27测到外部压力，而测得的结果被送到喷射控制部分26。
通过控制空气室24的内部压力高于外部静水压力和通过将空气室24的内部压力维持在一定范围内，喷射控制部分26操作驱动部分23，从而产生1～2mm的理想直径的微小气泡。
当减小摩擦的操作将要停止时，中央指令部分13向单个的喷射控制部分26输出一停止信号，通过驱动部分23使鼓风机22停止。鼓风机22的停止使得空气室24的内部压力相对于外部压力减小，而单向阀25开始关闭，于是微小气泡停止产生。如实施例1中提到的，用于使空气室24增压的气体可以是从锅炉来的废气或一种空气混合物。
图7中示出减小摩擦的装置的一种变化方案。在这种情况下，微小气泡喷射装置20通过无线通信与中央指令部分13连通停止信号和起动信号。喷射控制部分26装有一个不透气地密封的天线30，它可以安置在甲板上。这种类型的通信装置减少了硬线连接的费用。
该实施例的特点总结如下：
1．空气产生设备和有关的船身板是作为工厂装配单元而在另一地点制造的，因此这些单元可以在造船地点通过焊接和其它简单方法固定到船上。这一程序大大提高了装置的精度并便于造船作业。
b．由于缩短了将空气室连接到空气喷射出口的管子长度，降低了造船费用。
c．因为每个空气喷射出口通过其自己的单向阀连接到空气室，所以可以通过在一合适的恒定压力操作空气室来起动或停止微小气泡。
d．可以操作每个喷射控制部件，使之适合船的相应局部区域中存在的静水压力，因此可以选择气泡产生条件，使之适合局部存在的不同静水压力。
e．可以通过喷射控制部分来分开控制每个喷射出口以产生最佳的微小气泡，因此可以减小操作费用。
C．实施例3
实施例3涉及一种气体喷射装置，将参照图8A-10C来介绍。
如图8A-9B中所示，在沿减摩船的底部船身板31长度延伸的每个纵向肋板40之间横跨该船宽度沿横向配置多个空气喷射部分33。纵向肋板40被包围在水密的通海吸水箱外壳41内，外壳41用槽形钢制成，它们骑跨纵向肋板40而沿横向延伸通过该减摩船的整个宽度，并水密地保护在底部船身板31内部的空气喷射部分33。压缩空气从供气管(未示出)通过供气孔44供给到通海吸水箱外壳41，供气孔44安置在通海吸水箱外壳41的顶板41a的纵向中段并固定在供气管的供气管接头43上。这种配置将压缩空气均匀地分配到通海吸水箱外壳41内的所有空气喷射部分33。
通过提供足够的空间，通海吸水箱外壳41没有可能堵塞空气喷射部分33的任何杂物，这样使得船员可以步行通过纵向肋板40和顶面10a的下面，以保持通道清洁。
参照图9A，空气喷射部分33由一个穿孔板46和固定部件组成，穿孔板46具有许多小的空气喷射出口35，而固定部件包括一个支承环47和一个增强双倍环45。固定步骤如下。如图9B中所示，从底部船身板31的内侧，将支承环47与增强双倍环45一起可以拆卸地固定在设于底部船身板31上的圆孔部分34。然后从底部船身板31的外侧，利用从支承环47的底面延伸的螺栓49和带帽螺母50可拆卸地固定穿孔板46。增强的双倍环45可以用焊接的半环制成。
参照图8A，在通海吸水箱外壳41的船头侧表面和船尾侧表面的侧表面41b上设置一个T形空腔42，可以便于装配通海吸水箱外壳41。该T形空腔42做成配合纵向肋板40的外形，使得空腔42可以被安装在纵向肋板40上，以便沿纵向肋板40沿纵向滑动通海吸水箱外壳41，从而将通海吸水箱外壳41安装在空气喷射部分33上。
从供气源通过供气管接头43输送到通海吸水箱外壳41的压缩空气沿横向均匀地分配在通海吸水箱外壳41内，并被引向各单个的空气喷射部分33，而从空气喷射部分33中的穿孔板46的空气喷射出口35吹出。吹入边界层的微小气泡产生孔隙度并铺满大面积的底部船身表面。
通海吸水箱外壳41分布在减摩船的整个宽度上，使得设在底部船身板31上的所有空气喷射部分33都可以被罩在里面，以便在这许多空气喷射部件33之间分享。因此，不需要像普通设计中为每个空气喷射部件33提供一个单独的通海吸水箱外壳41。同时，因为通海吸水箱外壳41沿横向与所有空气喷射部分33连通，所以仅仅一个供气管43就足以满足供气要求。因此，通海吸水箱41和供气管43的装配步骤显著减少，由此降低了安装费用。
同时，虽然并不单个地提供通海吸水箱外壳41以增强每个空气喷射部分33，但通过固定增强双倍环45，增强了固定穿孔板46的开孔部分34的周边。因此，即使扩大了开孔部分34，也能够容易地达到设计强度。
其次，空气喷射部分33的穿孔板46可以通过支承环47设置定位在底部船身板31上，使工作者面朝下处于宽松的位置，而在定位步骤后，通过安装带帽螺母50，从减摩船的外部完成固定操作或拆卸操作。因此，如果空气喷射出口35万一被堵塞，可以十分容易地完成任何维修工作或更换操作。
下面参照图10A～10C介绍实施例3的一种变化方案。
图10A表示沿减摩船的纵向延伸的细长的空气喷射部分33。图10B表示细长的空气喷射部分33沿侧向的交错配置。图10C表示这样一种配置，其中空气喷射部分33的面积从中心向减摩船的横向端部逐渐变大。
图10A中所示的构型将提供比图8A或8B中所示构型更大的压缩空气流量。从减摩船的强度观点看，图10B中所示的构型是有利的。图10C中所示的构型将提供沿侧向均匀的流动速率。
实施例3不限于示范列举的情况，下面介绍其它可能的变化方案。
a．空气喷射部件33的形状和面积可以自由改变，从而获得理想类
   型的微小气泡铺满作用。
b．沿侧向设置一个单独的通海吸水箱外壳，但可以将外壳41分隔
   为几段，在各段之间安置隔板或做成分开的段，或每段与多于两
   个的空气喷射部件连通。
c．每个分隔的段可以设置供气管，或不同的段可以以不同的空气流
   动速率吹出压缩空气。
d．空气喷射部分33可以使用普通的多孔板来代替穿孔板46，或者
   可以将空气喷射部件33直接安装在底部船身板31上。
实施例3的特点总结如下：
a．通过该减摩船的底部宽度沿横向设置许多个喷射部分，使用一个骑跨纵向肋板的共用通海吸水箱外壳将压缩空气分配到所有空气喷射部分。因此，共用的通海吸水箱外壳和空气供给在许多个通海吸水箱外壳中均分，使得与普通方法相比，安装减小摩擦的设备所需的力量可以减小，从而能够减小安装费用。
b．通过将通海吸水箱外壳分成许多段并对每段独立地配置空气供给，用于多于两个的空气喷射部分，每段能够控制压缩空气的流动速率，以适合局部条件。
c．因为空气喷射部分由一个设置在底部船身板上的开口部分和可以拆卸的穿孔板或多孔板组成，所以便于维修空气喷射部件。
d．因为空气喷射部分由支承环和一个增强双倍环的组合构成，所以能维持开口部分的强度，并能够容易地达到设计强度。
C．实施例4
实施例4涉及一种减摩船，将参照图11～13介绍。
在该实施例的减摩船51中，微小气泡59从一喷嘴出口54产生，该喷嘴出口54具有一定的开口宽度H和开口长度L，在减摩船51的船头部分52处的底部船身板53上设置的喷嘴组件55中做成。喷嘴组件55这样设计，使得空气喷嘴出口54的前壁表面56和后壁表面57弯曲成向着船尾部分的双弧形，而后壁表面的出口周边处的切线与底部船身板53的外表面会合。压缩空气这样供给到喷嘴出口54上，使得微小气泡59将被吹入在船/水界面处形成的边界层60中。
前壁表面56的曲率半径R1或是R1＞R2，或是R1=F2，式中曲率半径R2是喷射部件54的后壁表面57的曲率半径(图12中，R1＞R2)。
当通过喷嘴组件55中的喷射出口54喷射压缩空气58而产生微小气泡59时，产生的微小气泡59被射入界面层60，由此能够用微小气泡59铺满底部表面并产生由微小气泡59形成的空穴，从而能够减小该减摩船51的表面摩擦。
在上述喷射构型中，因为前后壁两表面56、57弯曲成向着船尾部分的双弧形，而后壁表面57的切线与底部船身板53的外表面吻合，所以即使在压缩空气58的高的流动速率下，气泡也受到离心力，该离心力沿底部船身板53的表面引导气泡。由于减小了射出边界层60之外的微小气泡59的量，此种喷射图形有助于将更多的微小气泡59送入边界层60。
通过改变前后壁表面56、57的曲率半径中心的相对位置，可以调整喷射出口54的宽度H。喷射出口54的长度L应结合产生预定尺寸范围的微小气泡59所需的空气流量来决定。
在上述实施例中，空气喷射出口54设置在底部船身板53上，但它们也可以设置在侧面的船身板上。但是，在此种情况下，因为侧部的微小气泡仅仅受上升力的作用，而并不被吸引向侧部的船身表面，因此必须产生其尺寸比底部部分处的微小气泡更小的微小气泡，以尽可能延迟微小气泡与侧部表面的分离。
实施例4的特点总结如下。
a．由于喷射组件中喷射出口的前后壁表面的特定表面形状和后壁表面与底板会合的构型，气泡受到离心力的引导，被有效地送入沿底部表面形成的边界层。
b．由于喷嘴出口和空气喷射方向的配置，微小气泡被有效地防止喷射到边界层之外，由此能够最大限度地减小表面摩擦，并显著提高巡航效率。
c．通过安排曲率半径为R1＞R2或R1=R2并改变曲率半径R1和R2的中心的相对位置，可以调整喷射出口的宽度。
E．实施例5
实施例5涉及一种减摩船，将参照图14A～16来介绍。
图14A、14B表示设置在减摩船61的两个不同位置中的气泡产生装置：一组装置设置在底部部分62上(图14或示出三个)，而其它装置设置在减摩船61的侧面部分63上。压缩空气被输送到沿底部部分62设置的多个喷射装置65a、65b、65c中，并通过空气喷射出口67水中而产生底部微小气泡64A。同样，压缩空气被输送到设置在侧部船身表面63上的多个喷射装置66a、66b、66c中，在弦处流线将侧部微小气泡64B从船61的船头部分引向船尾部分。侧部微小气泡64B的尺寸做成小于底部微小气泡64A。
同时，根据沿底部部分62形成的边界层的厚度来这样调整底部微小气泡64A的尺寸，使得气泡尺寸从减摩船61的船头部分向船尾部分是增大的。侧部微小气泡64B的尺寸可以为约500μm。
通过调整空气流动速率(按照MENG公式)或通过利用金属丝法或三维叶片法可以产生较小的侧部微小气泡64B。
金属丝法示于图15A和15B。一根金属丝68设置在狭缝形空气喷射出口67的上游，在距侧部部分63约1～2mm处。当减摩船61航行时，金属丝68产生流动紊流，它粉碎从空气喷射出口67吹出的压缩空气64而产生微小气泡。
三维叶片法示于图16。一个层状凸出部分69具有流线型凸出部外形，在层状凸出部分69的顶点部分69a上设有精细的空气喷射出口孔70。当沿侧部船身表面流动的主流从层状凸出部分69旁边通过并粉碎从空气喷射出口70吹出的压缩空气64时流动速率发生变化，由于这一效果，微小气泡的尺寸缩小了。
当减摩船61达到巡航速度时，压缩空气64从每个喷射出口喷射，通过设置在底部部分62上的喷射装置65a、65b和65c产生的底部微小气泡64A沿底部部分62向着船尾部分扫去。同时，从设置在侧面部分63的喷射装置66a、66b、66c产生的侧部微小气泡64B随朝底部部分62的流线扫去，其中越靠近船尾部分微小气泡64B越是靠近并沿侧部船身表面流动。
因此，底部微小气泡64A和侧部微小气泡64B在该减摩船61的潜面上产生。喷入侧部边界层的侧部微小气泡64B小于喷入底部边界层的底部微小气泡64A，因而能够处长侧部边界层中的侧部微小气泡64B的停留时间。本方法能够使侧部边界层中的平均孔隙度升高到高于普通方法可以得到的平均孔隙度，因此同样减小表面摩擦。
本发明人早先已经建立一个定量关系，就是通过使边界层厚度大的区域中侧部微小气泡64B的尺寸尽可能小，会提高平均孔隙率，这一发现公开在日本专利申请书(第一次公布)H8-144646中。
在底部部分62上产生的底部微小气泡64A的尺寸随边界层厚度而这样变化，就是较大的底部微小气泡64A被发现向着减摩船61的船尾部分。这种配置产生有效而高的孔隙度，因而减小表面摩擦。
早先提到过，与底部微小气泡64A不同，侧部微小气泡64B只受升力影响将它们推向侧部船身表面。因此，已经证实，对于侧部微小气泡64B，当气泡尺寸为500μm左右时，获得高的孔隙度。也已经确定，当侧部微小气泡64B的尺寸非常小时(例如100μm)，对气泡的紊流流动影响大于对气泡的侧部推动影响，因此此类小气泡迅速地分散开。在上述实施例中，增加侧部空气喷射出口的数目，以补偿使侧部微小气泡64B变得更小。
应当提到，空气喷射出口的形状不限于图15A、15B中所示的狭缝形状或图16中所示的细孔，也可以使用其它形式如穿孔板和多孔板。
实施例5的特点总结如下：
a．摩擦减小效果由两种配置产生：首先，底部微小气泡以这样的方式从设置在减摩船的底部部分的几个位置中设置的空气喷射出口中产生，使得微小气泡沿底部表面喷出；其次，其尺寸小于底部微小气泡的侧部气泡是从船头潜水部分的其流线从船头引向船尾部分的那些区域的若干侧部位置产生的。这导致增大侧部微小气泡的停留时间，增大平均空穴比和提高减小摩擦的效果。
b．这样调整喷射条件，使得底部微小气泡的尺寸向着船尾部分随底部边界层的厚度而增大，从而可以获得有效而高的空穴比。
F．实施例6
实施例6涉及一种减摩船用的减小摩擦的设备，将参照图17和18介绍。
如图17中所示，减摩船71在船头部分72的底部船身板73上设有多个空气出口(细孔)74，并如此设置空气喷射装置76，使得空气喷射出口74被包围在底部船身板73内侧上的水密通海吸水箱外壳75中。鼓风机80(空气供给装置)设置在由斜板78形成的保留空间77中，并设置在底部部分中的吃水线D.L的水平以下。鼓风机由发电机79驱动。
鼓风机80通过一个具有空气流动调整阀81的供气管82连接到通海吸水箱外壳75上，从而将压缩空气透入通海吸水箱外壳75中。这种调整空气流动调整阀81，使得由压力表(未示出)测得的通海吸水箱外壳75中的内部压力将高于外部静水压力。压缩空气通过空气喷射出口74吹入水中并产生微小气泡83而铺满减摩船71的底部表面。鼓风机80用的空气是通过一个具有设置在甲板上的吸气孔85的吸气管84供给的。
垂直安装于保留部分77中的供气管82的中部弯成倒U形，该倒U形部分82a这样设置，使得它将高于吃水线D.L(满载时)，同时，该倒U形部分82a在空气流动调整阀81的下游(沿压缩空气流方向)。
这种配置的理由如下。当鼓风机80停止时，通过供气管82将压缩空气供给到喷射装置76的供气压力不再能利用，而空气喷射出口74处与外部静水压力之间的压差使水向上回到供气管82中。水通过供气管82的直立部分上升，但不会升高到高于满载吃水线高度D.L，因此水不会升高到通过倒U形部分82a而到达鼓风机80。
换句话说，当鼓风机停止时，不需要完全关闭流动调整阀81，或者即使不可能关闭流动调整阀，供气管82仍然能够起通向鼓风机80的水障的作用。因此，不需要通过完全关闭空气流量调整阀81来进行鼓风机80的预先操作，由此导致不仅节约能量，而且使操作方便，即鼓风机80可以起动或停止而不必考虑外部静水压力。
同时，在起动期间不需要持续监控通海吸水箱外壳75的内部压力，因而省去通海吸水箱外壳75用的压力表，这导致结构和安装更简单。
因为倒U形部分82a设置在空气流动调整阀81的下游，所以，即使鼓风机停止，水也不会向上回流入空气流动调整阀81，从而在船航行时也能检查空气流动调整阀81。
该实施例不限于上述例子，下面的变化方案是可能的。
a．在上述实施例中，倒U形部分82a设置在空气流动调整阀81的下游，但如图18中所述，该倒U形部分82a也可设置在空气流动调整阀的上游，以阻止水向上回流入鼓风机80。
b．在上述实施例中，示出的供气管82是直立的，但它的形状可做成容纳该减摩船71的内部中的其它部件。
c．空气喷射装置76的位置不限于船头部分。
d．在上述实施例中，鼓风机80的位置处在保留部分77中的斜板78之下，但也可处在其它位置。
e．也可使用除鼓风机80以外的供气装置。
G．实施例7
实施例7涉及一种减摩船用的气体喷射装置，将参照图19～21B来介绍。
多个空气喷射部分93成一直线配置，它们沿横向通过船的宽度或沿船的纵向，使得从底部船身板91的内侧将所有空气喷射部分93封闭在一个水密的通海吸水箱外壳101中，该外壳101用槽形钢制成，固定在底部船身板91的内部上。压缩空气由一个供气孔100供给，该孔100设置在通海吸水箱外壳101的横向中段内，并固定在具有流动调整阀99的供应管98上。这种配置将压缩空气沿横向分配给通海吸水箱外壳101内的所有空气喷射部分93。
通过供气管98输送到通海吸水箱外壳101内部的压缩空气沿横向分配在通海吸水箱外壳101内而被输送到排成一行的每个空气喷射部分93上，并被喷入水中而铺满该减摩船的底部表面。
通海吸水箱外壳101沿长度方向沿空气喷射部分93的方向延伸，并被所有空气喷射部分93的分享，从而不需要向每个空气喷射部件93提供单个外壳。由于通海吸水箱外壳101是长形的，空气阻力很小，一个供气管98就足以将空气供给所有的空气喷射部分93。因而，大大减少了安装步骤和费用。
图20A和20B中示出了该实施例的变化方案。这些变化方案适用于当存在图20A中所示的纵向肋板102时。
与上述实施例相似，多个空气喷射部分93成一直线配置，它们沿横向通过船的宽度方向，使得所有空气喷射部分93从底部船身板91的内侧被封闭在一个穿过纵向肋板102的通海吸水箱外壳101a中，该外壳101a用对开管口形状的钢材制成，水密地固定在底部船身板91的内部上。压缩空气由一个供气孔100供给，该孔100设置在通海吸水箱外壳101a的横向中段内，并固定在具有流通调整阀99的供气管98上。这种配置将压缩空气沿横向分配给通海吸水箱外壳101a内的所有空气喷射部分93。
纵向肋板102内的容纳对开管口形通海吸水箱101a的凹口的高度应当小心地这样选择，使得不会降低纵向肋板102的沿纵向的所需强度。与纵向肋板102的高度相比，该凹口应当足够地矮。通海吸水箱101a的截面形状可以是槽形。
通过供气管98输送到通海吸水箱外壳101a内部的压缩空气沿减摩船的横向分配，通过通海吸水箱外壳101a而被输送到每个沿横向配置的空气喷射部分93上，并被喷入水中而铺满减摩船的底部表面。因此，该种配置甚至对一种具有纵向肋板102的船也能采用基本的空气输送系统。
下面将参照图21A和21B来介绍实施例7的基本装置的另一变化方案。
多个空气喷射部分93沿一直线沿横向配置在底部船身板91上的每个纵向肋板102上。一个圆筒形空气联管箱103沿水平延伸并沿横向通过减摩船的宽度，该联管箱103设置在空气喷射部分93的上方并高于纵向肋板102。空气联管箱103和空气喷射部分93利用空气分配管104连接而形成一个通海吸水箱外壳101b。在联管箱103的纵向中部内设置一个供气孔100，该孔连接到供气管98上，以输送压缩空气到联管箱103内而从空气喷射部分93喷出。
该变化方案的一个优点是，因为通海吸水箱外壳101b骑跨纵向肋板102，所以不需要在纵向肋板102加工切口。
其它变化方案如下。
a．应当选择空气喷射部件93的形状和面积及其它设计来产生所要尺寸的微小气泡，以产生铺满气泡的作用。
b．在上述实施例中，通海吸水箱外壳101、101a、101b是整体固定的，但它们可以沿纵向具有间隔或分隔成间隔的区段，使得每个区段具有独立的空气供给并用于至少两个喷射部件。这种配置能够从不同的区段产生不同的空气流动速率。
H．实施例8
实施例8涉及一种减摩船用的气体喷射装置，将参照图22A-25C介绍。
在该实施例中，空气喷射部分113是通过将一个穿孔板116用螺栓119连接在开孔部分114上而构成的，穿孔板116有许多空气喷射出口115，开孔部分114设置在底部船身板111上。穿孔板116这样连接在开孔部分114上，使穿孔板116能够绕铰链120摆动而向外打开或关闭铰链120设置在穿孔板116的一个外周边上。穿孔板116的其余周边(图22B中为三个)用螺栓119安装。
穿孔板116和开孔部分114的周边设有台阶表面，使得穿孔板116能够从下装入其中，而该台阶表面与一密封环121对置。其它结构与普通喷射装置中相同。
为了维修空气喷射部分113的内部，首先移去螺栓119，然后如双虚线所示，围绕铰链120向下打开穿孔板116，以暴露开孔部分114。于是能够接触通海吸水箱外壳112的内部和穿孔板116的内表面而进行清洗。例如，当进行水下检查时，在拆卸流动调整阀117之前供气管118的开口尖端可能被堵塞。
在这样完成维修工作后，穿孔板116绕铰链120向上摆动，以关闭开孔部分114和重新安装螺栓119。与普通设计相比，通过利用铰链120，可以显著减少必须处理以进行拆卸/闭操作的螺栓119的数目，由此显著减少维修工作所需力量。
同时，如图23中所示，穿孔板116的上端部可以是埋头的，以产生一个斜面部分122，由此减小穿孔板116的上平面区域，有利于从喷射装置内部排出水。
下面参照图24A～24C介绍变化方案。在底部船身板111的开口部分114上设置的空气喷射部分113的由穿孔板116组成。具有一个供气管118的通海吸水箱外壳112包围多个空气喷射部分113。穿孔板116利用一对沿径向对置的整体形成的凸块123连接在开口部分114上，这一对凸块123设置在穿孔板116的沿直径对置的两端上。一个圆形金属支承件(环)125设有从开孔部分114下方封闭穿孔板116的相应的切口124，该金属件125连接在底部船身板111的开孔部分114上。凸块123与设置在开孔部分114的外周边上的相应切口124啮合，使得凸块123连接在通道形啮合槽126中。啮合槽126做成这样的形状，使得半径沿啮合槽126的圆周方向减小，因此当穿孔板116压啮合槽126中转动而使凸块123在啮合槽126内啮合时，穿孔板116由于接触摩擦而保持在位。
穿孔板116可以利用一个连接卡其127连接在开孔部分114上或从部分114上卸下。连接卡具127的使用将参照图25A至25C说明。
连接卡具127有一个圆形支承板128和许多个销129，圆形支承板128的尺寸与穿孔板116大致相同，销129对应于穿孔板116上空气喷射出口115的位置。一对向外伸出的径向手柄130设置在圆形支承板128的底部表面上，使得啮合在空气喷射出口115中的销129将有助于迫使穿孔板116转动。应当注意到，销129的端部是螺旋形的，形成边缘129a。
为了进行对喷射装置内部的维修工作，将连接夹具127的销129插入穿孔板116的空气喷射出口115，在圆形支承板128紧密地连接在穿孔板116上之后，转动手柄130，以转动圆形支承板128，由此转动穿孔板116，使得啮合在啮合槽126中的穿孔板116的凸块123被转动到切口124的位置中。凸块123被转动而通过切口124，而板116现在可以被降低而从开孔部分114上拆下穿孔板116。在通过开孔部分114清洗喷射装置内部之后，通过逆向进行上述程序，将穿孔板116重新连接在开孔部分114上。
在上述实施例中，因为连接卡具127通过许多销129经过手柄130进行转动，可以将一个大的转矩施加在穿孔板116上，由此便于连接/拆卸操作。而且，因为销129设有边缘129a，所以将销129插入空气喷射出口115的孔内就可同时清洗所有空气喷射出口115。
因此，通过简单地转动穿孔板116，就可将穿孔板116连接在开孔部分114上或将穿孔板116从开孔部分114上卸下，这可以进一步减小，维修的力量。
应当注意到，本发明不限于上面给出的已实施的例子，可以考虑其它可能性如下。
a．具有铰链120并装有螺栓119的开孔部分114和穿孔板116的形
   状可以做成矩形。
b．在上述实施例中，穿孔板116设有一对对置的凸块123，但此种
   凸块可以设置在三个、四个或更多个位置中，这取决于穿孔板116
   的尺寸。
c．啮合槽126可以这样形成，使得板16的供拆卸用的转动方向与
   引用的例子相反。
d．空气喷射出口115的锥形部分122的形状也可用于图24A-24C
   中所示的铸件中。

Claims (23)

1．一种减摩船，用于通过从设在外船身板的潜面上的气体喷射出口将气体喷入水中来减小表面摩擦，其中，在所述外船身板上设有流线型形状的层状凸出部，而所述气体喷射出口在所述层状凸出部的顶点区域上隔开地设置。
2．一种如权利要求1所述的减摩船，其中，所述气体喷射出口是隔开的，并定向成使气体喷出方向与流过所述层状凸出部的水流线成直角。
3．一种如权利要求1或2中的一项所述的减摩船，其中，所述层状凸出部做成这样的形状，使得所述顶点区域到所述层状凸出部的下游端部之间的距离大于所述顶点区域到所述层状凸出部的上游端部之间的距离。
4．一种减摩船，用于通过从设在外船身板的潜面上的气体喷射出口将气体喷入水中来减小表面摩擦，其中，每个微小气泡喷射装置被制造成一个包括一部分船身板的单元化部件，而所述微小气泡喷射装置是利用多个单元化组件构成的。
5．一种如权利要求4所述的减摩船，其中，多个所述单元化组件是通过一个由中央指令部分发出的起动信号和停止信号来控制的，而所述微小气泡喷射装置包括：一个静水压力测量装置，用于测量所述气体喷射出口附近的外部静水压力；一个空气压力测量装置，用于测量输送到所述气体喷射出口上的空气压力；以及一个喷射控制部分，用于根据由所述静水压力测量装置和所述空气压力测量装置输出的数据控制气体的喷射；其中，在收到所述起动信号时，喷射控制部分维持一个产生微小气泡的条件，即由所述空气压力测量装置测得的空气压力高于由所述静水压力测量装置测得的外部静水压力，而在收到所述停止信号时，喷射控制部分开始一个停止产生微小气泡的过程。
6．一种供减摩船用的压缩空气产生设备，用以通过从设在外船身板的潜面上的气体喷射出口将气体喷入水中来减小表面摩擦，其中，通过连接将所述气体输送到所述气体喷射出口用的管道装置而将一个微小气泡喷射装置和一个外船身板做成一个单元化的组件。
7．一种供减摩船用的气体喷射装置，其中，一个沿横向装配的共用的通海吸水箱外壳骑跨在沿减摩船的底部船身板设置的各侧向肋板上，该通海吸水箱外壳包围多个沿横向设置的气体喷射部分以便输送压缩气体，压缩气体通过一个共用的供气管喷放到所有所述多个气体喷射部分中。
8．一种如权利要求7所述的气体喷射装置，其中，所述通海吸水箱外壳被这样分成横向的舱室，使得每个舱室具有不少于两个的气体喷射部分和一个共用的供气管，后者用于所述不少于两个的气体喷射部分。
9．一种如权利要求7或8中的一项所述的气体喷射装置，其中，所述气体喷射部分包括一个设置在底部船身板上的开孔部分和一个可以拆卸地固定到该开孔部分上的穿孔板。
10．一种如权利要求9所述的气体喷射装置，其中所述开孔部件包括一个增强的双倍板。
11．一种供减摩船用的气体喷射装置，由多个气体喷射部分组成，用于从沿一纵向线设置的底部船身板喷射压缩气体，其中，所有喷射装置都容纳在一个共用的长的通海吸水箱外壳内部，以便使用一个供气管。
12．一种供减摩船用的气体喷射装置，由多个气体喷射部分组成，用于从沿横向设置的底部船身板喷射压缩气体，它们容纳在一个沿横向延伸的共用的通海吸水箱外壳内，该通海吸水箱外壳用槽形钢板做成，组装成沿底部部分穿过纵向肋板，并使用一个供气管。
13．一种供减摩船用的气体喷射装置，由多个气体喷射部分组成，用于从沿横向设置的底部船身板喷射压缩气体，它们这样容纳在一个由连接一供气管的气体联管箱组成的通海吸水箱外壳内，使得在所述横向的上方并高于底部部分的纵向肋板，而气体分配管连接所述多个气体喷射部分和所述气体联管箱。
14．一种供减摩船用的气体喷射装置，由一个气体喷射部分组成，该气体喷射部分包括一个设置在减摩船的底部船身板上的底部开孔部分，一个用于封闭所述底部开孔的穿孔板，以及一个内部的通海吸水箱外壳，该外壳包围所述气体喷射部分，以便从所述气体喷射部分喷射通过一个供气管输送的压缩空气，其中，所述穿孔板的一部分外周边这样固定在所述底部开孔的一个周边上，即使其能绕一铰链机构自由摆动，而所述穿孔板的其余外周边用可以移去的紧固装置固定。
15．一种供减摩船用的气体喷射装置，由一个气体喷射部分组成，该气体喷射部分包括一个具有固定在底部船身板上的金属支承件的底部开孔部分，一个用于封闭所述底部开孔的穿孔板，以及一个内部的通海吸水箱外壳，该外壳包围所述气体喷射部分，以便从所述气体喷射部分喷射通过一个供气管输送的压缩空气，其中，为了牢靠关闭所述底部开孔，所述穿孔板设有在一个外周边上整体形成的凸块，该凸块插入围绕所述金属支承件的一个内周边设置的相应切口，并在一个沿所述金属支承件的周边方向形成的啮合槽中转动。
16．一种如权利要求14或15中的一项所述的气体喷射装置，其中，所述穿孔板上的每个气体喷射出口设有一个埋头形式的内锥形部分。
17．一种减摩船，具有给定开孔宽度的喷嘴组件，组装在包括至少一个底部船身板的特定位置处，用于产生微小气泡，以便减小表面摩擦，其中所述喷射组件包括一个船头侧壁和一个船尾侧壁，它们具有向着减摩船的船尾部分取向的相应曲率，使得所述船尾侧壁的出口周边曲率的切线与所述底部船身板的外表面重合。
18．一种如权利要求17所述的减摩船，其中，所述船头侧壁的曲率半径R1和所述船尾侧壁的曲率半径R2具有式R1＞R2的关系。
19．一种如权利要求17所述的减摩船，其中，所述船头侧壁的曲率半径R1和所述船尾侧壁的曲率半径R2具有式R1=R2的关系。
20．一种减摩船，用于通过从底部部分上多个纵向位置和从船头部分附近的多个位置将气体喷入水中来减小表面摩擦，其中，气体喷射出口这样操作，使得靠近侧部船身产生的并从船头部分引向船尾部分的侧部微小气泡小于在底部部分处产生的底部微小气泡。
21．一种如权利要求20所述的减摩船，其中，操作所述的气体喷射出口，使得产生的微小气泡的尺寸范围对于从船头部分到船尾部分所形成的边界层的各种厚度是最佳的。
22．一种供减摩船用的减小摩擦的设备，用于通过将气体喷射到水中来减小表面摩擦，该设备由一个供气管和一个通海吸水箱外壳组成，该通海吸水箱外壳设置在底部部分的内部及在满载吃水线的下方并容纳多个气体喷射出口，这些气体喷射出口与气流调节阀联合操作，以便将压缩气体喷射到水中；其中所述供气管的中段是直立安置的，位于所述满载吃水线的上方。
23．一种如权利要求22所述的减小摩擦的设备，其中，所述中段相对于气流方向设置在所述气流调整阀的下游。
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