CN1216279A - 吸流式空气飞行船 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种吸流式空气飞行船,属于水上飞船。主要特征是在驾驶舱和座舱用玻璃钢一次制造成型并与玻璃钢的船体固定,船身的前方为流线型,在船体两侧和座舱的顶部分别设有吸流式管状升力发生器、顶翼及船身前方的大斜面,产生升力之和,使船离开水面飞行。该船既能在水面上航行又能离开水面低空飞行,可随时起飞和降落,不用专用机场,是一种轻型和高速的,适用于海上巡逻、救护、旅游等飞行船。

Description

吸流式空气飞行船

本发明属于水上飞船，即能克服水上的阻力，能在水面上飞行的吸流式空气飞行船。

目前，现有的船只除气垫船外，均在水中航行。一般的船只，吃水量大，采用螺旋推进，存在效率低、阻力大、速度低、功能消耗严重等问题；另外，气垫船结构复杂、采用软裙结构，使它离水面不能过高，而且转弯结构复杂并用多台的螺旋设备，才能起气垫作用，存在功率大，速度慢，即不超200公里/小时，因此，在使用上有一定的局限性。

本发明为解决上述船只在水上行驶受水的阻力大，功能消耗严重、速度慢的问题，提供一种轻型高速的、能腾出水面的，吸流式空气飞行船。

为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案是：

船能以极高的速度在水面上飞行：1、克服水的阻力；2、自身能产生升力；3、有强大动力。解决的办法是：该飞行船，包括船体、船底、驾驶舱、座舱、舱门，特点是驾驶舱和座舱用玻璃钢一次制造成型与玻璃钢一次制造成型的船体固定，船身的前方为流线型，并在船体两侧和座舱的顶部分别设有两套吸流式管状的升力发生器，其管子的两端是敞开的，供气流通过，各发生器其管外均设有带动其内的多叶风扇转动的发动机，其座舱顶部联接的两升力发生器尾部的外上表面上设有顶翼和与其对应固定连接的两立尾，其立尾上设有方向舵及与顶翼活动连接的水平尾副翼，两立尾的底部分别与座舱上的两升力发生器后部外表面固定，所述的方向舵能产生船首左、右的转弯力矩，水平尾副翼能产生一个船首的府仰力矩，为控制升力发生器其管内的气流的流速，用于调解船身的转弯时的左右升力，故产生倾翻力矩，在其各管的喷出端设有升力调解板及调解板，调解板与其长管后端的机翼活动相连，可调范围为±45°度。

本发明的第一种升力发生器是由三个不同管径的长型管子组成，并偏心安装固定，即三个管子的底部互相套接，而上部相互之间留有一定的间隙区，并在管子的外上表面的纵向长度上、弦弧1米范围内设有数以万计的吸气孔，其吸气孔的总面积的累计之合等于应钻孔面积的1/2～1/3，并与外界大气相通，还在管子内壁水平中心线上设有多个相互间隔的机翼并与其管壁固定，其内的机翼的弦线同流进的水平气流之间的夹角为5°～7°，在管内的三分之二处装有多叶风扇，通过轴承架、减速器与长管外部的座舱内的发动机相连；船体的首部为45°度倾斜角，与船体两侧连接的升力发生器其长管的前方设有吸气口并向上45°度角；另种升力发生器也可由同径的长管子构成，为简易型。

本发明与现有技术相比有益效果如下：

1、本发明结构设计合理，为整体制造，并采用轻型的玻璃钢和铝合金，使船体结构紧凑，与钢板结构相比其重量减轻60％，在四个升力发生器尾部喷流的推力下，时速可达到350公里～450公里。2、由于在船体上设置了升力发生器，在没有高速行驶之前，就产生了向上的升力，减少船体对水的压力，直至水的阻力为零，因此可高速在水面上飞行；由于机翼采用分段纵向排列方式，使船体横向即飞机的翼展变短，从而既能达到飞行的目的，又能减少升降场地，能在水中随起随落，不需要固定的机场，提高了安全性。3、又由于采用了飞机上的方向舵和水平尾副翼，使船体离开水面时，充分利用地面效应(即水面效应，在0.5M以内)，提高了船的升力、飞行稳定性和灵活性，能使船体脱离水面0.2M以上飞行。

本发明的附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为本发明的升力发生器的结构剖视图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为图4的B-B剖视图；

图7为升力发生器的右视图；

图8为另种升力发生器的结构图；

结合上述附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述：

参见上述附图1～8，本飞行船全部采用玻璃钢成型技术，船体长16.5M、船高4M、船宽4.5M，空重6000Kg，总起飞重量10000Kg，载客人数20人，载货物重量1000Kg，航速在70公里/小时，船体基本离开水面，航速在100公里/小时时，船体8飞离水面0.2M以上，航程为1000公里，整个飞行船表面涂有耐高温涂漆，预防与空气磨擦发热，损坏材料表面，船体8和船底9及甲板和支撑骨架、机座用玻璃钢一次制作成型，驾驶舱2、舱门25和座舱7用玻璃钢制作成型后，用螺栓和胶同船体8联结在一起；为使该船能飞行，在船体8两侧和座舱7顶部联接的管状的四个升力发生器1、6，用螺栓和胶与其联接固定在一起，顶翼18和两立尾17同船体8固定联接在一起，方向舵19同立尾17轴活动联接，座舱7顶部的两升力发生器1上的两立尾17与顶翼18固定连接；四个升力发生器各自配有涡轮轴式发动机16(转速为20000转/分，总马力为1200马力)，同船体8用螺栓固定联接，涡轮轴式发动机16与对轮E和离合器G与减速器13轴联接，并带动与其联接的各升力发生器内的多叶风扇12转动，水平尾副翼20同顶翼18轴活动连接，水平尾副翼20能上、下摆动产生一个船首的府仰力矩，升力调解板21、22同升力发生器1、6其长管尾端对应活动连接，并能左、右摆动控制管内的气流的流速，用于调解船身转弯时的左右升力，调解板23同其长管后端的机翼5轴活动连接，可调范围±45°度角，故产生倾翻力矩；所述的升力发生器均由三个不同管径管子组成可采用铝合金材料，并进行偏心安装，使管子内壁上方产生间隙区(如图4)，并在管子的外上部钻有数以万计的吸气孔24与外界大气相通，吸气孔24的总面积的累计之合等于应钻孔面积的1/2为合适，长管的两端是敞开的，供气流通过。在管子内壁水平方向上安装了机翼5并与管壁固定连接，机翼的弦线同流进的水平气流之间的夹角为+5°，在长管内部纵向三分之二处装有三级多叶风扇12，它通过风扇轴11固定在其内的轴架10、14上，三级多叶风扇12，再通过减速器13由长管外部的涡轮轴发动机16带动高速旋转，转速为210～270M/秒，各涡轮轴发动机16均装在座舱7里。

飞行的原理：气流由四个升力发生器1、6的前端被高速吸进，又在长管的另一端喷出，在长管内形成高速、均匀、稳定的气体流场。而且高速气流从管内的机翼5上、下方惊过，在机翼5的上表面形成了负压，使机翼5的上、下方产生气压差，即产生了升力。由于长管内流动的气体是高速、稳定、均匀的气体流场是直线运动的，这就形成了射流。根据流体定律，气体流速增加，对管壁的压力减小，这就使管内的间隙区气压形成负压。由于这一间隙区内的无数吸气孔24与外界大气相通，这就使管外部的上表面的外界空气被高速吸进管内，同管内高速流动的气体一起流动并喷出管外，由于其长管外上表面的空气被吸进管内，这样在其长管的外表面就形成了负压区。而长管外部下半部分因没钻孔，产生正压，即升力，就在长管的外上表面的空气通过小吸气孔24，高速气流被吸进管内时，气体必然会对长管的下半部分产生一个反作用力，即产生升力。长管的机翼5产生的升力，长管外部上表面产生的负压区高速气流通过吸气孔24向管内吸进时对长管下半部产生的反作用力，构成了管状的升力发生器的总合升力。另外船体8两侧的升力发生器6其长管的前方吸气口3是向上45°，这也是升力源。因此，该船能贴近水面飞行，可借水面效应增加升力，另外它脱开水面效应也可飞行。

本发明另种升力发生器1′是用一种管径的场型管子构成的简易的发生器，其它设结构与上述的升力发生器均相同。

该飞行船适用于海上巡逻、水上运输、紧急救护、科学考察、海上勘探、旅游及军用等。

Claims (6)

1、吸流式空气飞行船，它包括船体(8)、船底(9)、驾驶舱(2)、座舱(7)、舱门(25)，其特征在于：驾驶舱(2)和座舱(7)用玻璃钢一次制造成型并与用玻璃钢一次制造成型的船体(8)固定，船身的前方为流线型，并在船体(8)两侧和座舱(7)的顶部分别设有两套吸流式管状的升力发生器(1、6)，其管子的两端是敞开的，供气流通过，各升力发生器其管外均设有与其连接的发动机(16)，在座舱(7)顶部联接的两升力发生器(1)尾部的外上表面设有顶翼(18)和与其固定连接的立尾(17)，立尾(17)上设有方向舵(19)及与顶翼(18)活动连接的水平尾副翼(20)，方向舵(19)的左、右摆动能产生船首左、右转弯力矩，水平尾副翼(20)上、下摆动能产生一个船首的上、下府仰力矩，两立尾(17)的底部分别与座舱(7)顶部的两升力发生器(1)后部外表面固定；另外，为控制管内气流的流速，调解船身转弯时的左、右升力，即产生倾翻力矩，在各升力发生器(1、6)的气流喷出端设有升力调节板(21、22)及调解板(23)，调解板(23)与升力发生器(1、6)后端的机翼(5)活动相连，可调范围为±45°度。

2、根据权利要求1所述的吸流式空气飞行船，其特征在于：所述的各升力发生器(1、6)是由三个不同管径的长型管子组成，并偏心安装固定，即三个管子的底部互相套接，而上部相互之间留有一定的间隙区，并在其管子上外表面的纵向长度上、弦弧1米范围内设有数以万计的吸气孔(24)，并与外界大气相通，还在管子内壁水平中心线上设有多个相互间隔的机翼(5)并与其管壁固定，在管内的三分之二处装有多叶风扇(12)，通过轴承架(10)、减速器(13)与长管外部的发动机(16)相连。

3、根据权利要求1或2所述的吸流式空气飞行船，其特征在于：另种各升力发生器(1′)是由同径的长型管子构成。

4、根据权利要求1或2所述的吸流式空气飞行船，其特征在于：各升力发生器(1、6)上的吸气孔(24)的总面积的累计之合等于应钻孔面积的1/2～1/3，其内机翼(5)的弦线同流进的水平气流之间的夹角为5°～7°。

5、根据权利要求1所述的吸流式空气飞行船，其特征在于：船体(8)的首部为45°度倾斜角。

6、根据权利要求1所述的吸流式空气飞行船，其特征在于：与船体两侧连接的升力发生器(6)其长管的前方设有吸气口(3)，并向上45°度角。

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