CN201907648U - 能够高速行驶的船 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种能够高速行驶的船，该船包括船体、推进器，船体设置有转动支撑装置，转动支撑装置支撑有能够旋转的转轮，推进器作为推动船体行进的主要动力，转轮作为辅助提升装置，在船体行进过程中，随着转轮的被动旋转产生向上的浮力，使船体的吃水深度变小，从而减小水的阻力，提高行进速度，可广泛应用于各种船舶及舰艇上。

Description

能够高速行驶的船

技术领域

本实用新型涉及船，准确地说是一种具有辅助行驶装置的船，该船能够在行驶中降低船的吃水深度，有利于船的高速行驶。

背景技术

船舶是指能航行或停泊于水域进行运输或作业工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。船舶在国防、国民经济和海洋开发等方面都占有十分重要的地位。船舶从史前刳木为舟起，经历了独木舟和木板船时代，1879年世界上第一艘钢船问世后，又开始了以钢船为主的时代。船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。

原始的船舶是以桨为驱动动力，桨的推进效率低、易受风浪损坏。蒸汽机出现以后，出现了蒸汽机船。罗伯特·富尔顿是设计了世界上第一艘蒸汽轮船，1829年，奥地利人约瑟夫·莱塞尔实用新型了可实用于船舶技术螺旋桨，从此螺旋桨作为推进器具有无可争议的推进效率，得到大规模应用。

然而由于船舶始终是在水中行进，虽然实用新型了螺旋桨提高了推动力，但是受到水的阻力影响，船舶的行驶速度并不快，目前世界上大多数船舶的行驶速度为20-30节，最快的船舶行驶速度也只有65节。船舶作为水上主要的交通工具，航速太慢制约了船舶的进一步发展。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种能够高速行驶的船，该船具有辅助上升装置，能够有效地减少船的吃水深度，便于船快速行驶。

本实用新型的另一个目的在于提供一种能够高速行驶的船，该船通过辅助上升装置，能够有效地提高船的行进速度，且还能够提高船行驶的平稳性。

本实用新型的思路是：船舶在行进过程中，受到水的阻力影响，船舶的吃水越深，水的阻力也越大，要减小船舶吃水深度就要在船体上设计一种提升装置，利用提升装置对船体进行提升，减少船舶的吃水深度，这样才能有效地提高船的行进速度。

为达到上升目的，本实用新型是这样实现的：

一种能够高速行驶的船，该船包括船体、推进器，其特征在于船体设置有伸出的转动支撑装置，转动支撑装置支撑有能够旋转的转轮，推进器作为推动船体行进的主要动力，转轮作为辅助提升装置，在船体行进过程中，随着转轮的被动旋转产生向上的浮力，使船体的吃水深度变小，从而减小水的阻力，提高行进速度。

在船舶启动时，转轮会增加船体的负担，但是随着船舶行进速度的增加，转轮在水的阻力和船体的推动下，会产生旋转，由此旋转会给船舶带来向上的提升力，辅助船体上升，从而减小船舶的吃水深度，提高船舶的行进速度，而且随着船舶的速度提高，转轮的提升作用越明显。

所述推进器为：螺旋桨、喷水推进器、喷射推进器、磁流体推进器、超导磁流体推进器的任意一种或两种的组合。

所述转轮，设置于转动支撑装置上，转动支撑装置使转轮只能实现转动而控制轴向和径向的移动，转动支撑装置既可静止支撑亦可转动地支撑转轮，转动支撑装置固定于船体两侧或底部，对转轮起支撑作用，转轮并不需要与船体内部的推进器或其它动力机构进行连接，且转轮的底部低于船体的底部。

转轮设置于船体的两侧时，转轮对称设置于船体两侧；转轮设置于船体的底部时，通过两个向下伸出的支架连接转动支撑装置，或者直接将转动支撑装置固定在船体底部，转动支撑装置上套系转轮。

所述转轮，其表面具有突出的轮齿。转轮旋转的时候轮齿具有压水的作用，在轮齿入水时减少或避免溅起水花，同时，水对轮齿的入水后的前面形成足够的阻力，使转轮旋转，提高船舶行进的速度。

所述轮齿，其为牙状，既保证轮齿具有足够的强度，又能够具有压水能力。

所述转轮，其表面具有弧形轮齿，且所述轮齿背向入水方向弯曲，以增加压水的作用，给船舶带来足够的上升力。

上述转轮，其不仅轮齿的横截面呈弧形，且弧形轮齿的外端面为弧形，减少或避免溅起水花。

所述转轮，其轮齿入水外侧具有导水槽，所述导水槽能够有效地对水进行分流，减少或避免溅起水花。

所述转动支撑装置，其可为单纯的支撑装置，用以支撑转轮，且转轮其与转动支撑装置可以设置为一体结构，即将转轮和转动支撑装置固定在一起，彼此不发生相对运动，转动支撑装置的两端安装在轴承上，转动支撑装置和转轮同时进行旋转。

所示转动支撑装置，可为支撑轴。

船体上增加了转轮后，船舶在启动时所需要的动力会增加，但是当船舶的速度提高到一定速度时，转轮提升了船舶，使船舶所经受的水阻力减小，此时使用较小的动力进行驱动，仍然能够使船舶保持一定的速度行驶，有利于节约船舶所消耗的能源，使船舶行驶更持久，消耗更低。

对于一些船舶，其螺旋桨推进器低于船舶的底部，或者是使用空喷水推进器、喷射推进器、磁流体推进器、超导磁流体推进器的船舶，更便于转轮的使用，转轮能够充分发挥作用，可使船舶底部高于水平面或与位于水平面上，最大限度地减小水对船舶的阻力。

总之，本实用新型通过转轮的设置，巧妙地利用了转轮在船舶行驶过程中所产生的转动，使船体具有上升的推力，减小了船舶的吃水深度，降低了水对船舶的阻力，有利于船舶的快速行驶，可广泛应用于各种船舶及舰艇上。

而且转轮还具有平衡船体，提高船舶行进平稳性的作用。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方式的结构示意图。

图2为图1所示方式的前视图。

图3为本实用新型所实施转轮另一种方式的结构示意图。

图4为本实用新型所实施转轮再一种方式的结构示意图。

图5为图4方式中转轮的结构示意图。

图6为图5所示A部分的局部放大图。

图7为A部分的前视图。

图8为本实用新型又一种实现方式的结构示意图。

图9为本实用新型再一种实现方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示，对本实用新型的具体实施做详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1、图2所示，该船包括船体1、螺旋桨推进器2，船体1两侧设置有伸出的支撑轴4作为转动支撑装置，支撑轴4的外端套系有转轮3，螺旋桨推进器2作为推动船体1行进的主要动力，转轮3只作为辅助船体1提升装置，在船体1行进过程中，转轮3由于水的阻力产生旋转，旋转的过程中产生向上的浮力，使船体1的吃水深度变小，从而减小水的阻力，提高行进速度。

在该实施方式中，支撑轴4单纯地固定在船体1上，并对转轮3进行支撑，并不给转轮3提供动力，转轮3的横截面为圆形(在其它实施方式中，转轮的横截面也可具有轮齿等其它结构，在下文再进一步进行描述)，具有光洁的表面。船舶行驶时，船舶向前或向后运动自然会带动转轮3转动，转轮3的转动，就会产生一个对水的向下压力，水自然会产生反作用力，因此转轮3就产生浮力，促使船体1上升，减小船舶的吃水深度。

在该方式中，转轮3设置于船体1两侧，且转轮3在船体1每侧的下部设置2个，但是也可以根据船舶的排水量和长度来确定具体所设置的数量(对于普通的船舶，2-8个都是合理的范围，超大型的船舶，也可以设置到10-20个转轮)，同时转轮3的对称设置于船体1的两侧，以使船体具有更好的平衡性。

在船舶低速行驶时，转轮3大部分位于水平面5之下，且转轮3的底部通常是低于船体1的底部(对于小型船舶，出于航速的限制，也可以不考虑将转轮的底部高度与船体底部保持距离，可以选择二者位于同一水平面上，或者转轮的底部略低于于船体的底部)，但是随着船舶速度的提高，转轮3转速也会提高，转轮3对船体1的向上浮力就会增大，转轮3露出水平面5的部分也会随之增加，这就减小了船舶的吃水速度，减小了船舶所遇到的水的阻力。

当船舶的速度提高到一定速度时，转轮3的大部分露出水平面5，船舶所经受的水阻力就会大幅度减小，此时使用螺旋桨推进器2提供较小的动力，仍然能够使船舶保持一定的速度行驶，有利于节约船舶的能源，还具有节能的效果。

本实用新型最关键的部件是转轮，转轮只要能够旋转就能够产生向上的浮力，因此，转轮的结构形式是多种多样的，图3所示，为转轮的另一种结构形式。

图中所示，转轮30安装在支撑轴40上，转轮30的表面具有复数个突出的轮齿301，这些齿纹301均为牙状结构，这种结构形式，使转轮既具有足够的强度，不会损坏轮齿，又能够有效地旋转压水，为船体提供浮力。

一种更好的实现方式如图4、图5所示，船依然包括船体11、螺旋桨推进器21，船体11两侧设置有伸出的支撑轴41，支撑轴41的外端套系有转轮31，螺旋桨推进器21作为推动船体11行进的主要动力，转轮31只作为辅助船体11提升装置；其中，螺旋桨推进器21设置于船体11的底部，且螺旋桨推进器21低于船体11的底部表面，这样转轮31的设置位置就可以稍微向上位移，转轮31的底部高于螺旋桨推进器21的底部，但是在静止时，转轮31的主体仍然位于水平面51之下。

转轮31安装在支撑轴41上，转轮31的表面具有复数个突出的轮齿311，其中齿纹311的横截面为弧形的弯曲结构，在转轮31旋转时，轮齿311便于插入到水中，而且轮齿311能够具有足够的阻力面，便于转轮31进行旋转，充分利用转轮31的旋转产生向上的浮力。

需要注意的是，轮齿311的排列方向是与图中箭头所示的旋转方向一致的。

同时，为了减小水花的产生，轮齿311上还设置有导水槽312，如图6、图7所示，导水槽312是在轮齿311外侧设置的凹槽，在轮齿311插入水中的时候，水能够从导水槽312中流走，能够有效地减小或避免水花的溅起。

导水槽312一般设置1-4个，图6所示的方式是设置了两个导水槽312，如果设置过多的导水槽312，会降低轮齿的强度，影响转轮的质量。

轮齿311的外端面也呈弧形结构，在轮齿311入水时能够有效减小水的阻力，便于转轮31的旋转，同时还可以减少甚至避免齿纹311入水所产生的水花。这样，转轮31在运动过程中，对船体11所产生的浮力能够最大可能地将船体提升出水平面51，从而减小水对船体11的阻力，在达到一定速度的时候，船体11只有螺旋桨推进器21没入水中，转轮31的底部刚好在水平面51上，因此，船体11可以以非常高的速度进行行驶。

图8所示，为本实用新型又一个实施方式的结构示意图，图中所示，船依然包括船体12、螺旋桨推进器22，船体12设置有支撑轴42，支撑轴42的套系有转轮32，螺旋桨推进器22作为推动船体12行进的主要动力，转轮32只作为辅助船体12提升装置；船体12的底部设置有两个凹入的空腔，转轮32设置于该空腔处，同时，支撑轴42通过连接杆421固定于船体上。

此时，转轮32可以设置占满空腔的一排，充分利用空腔的空间，同时转轮能够给船体带来足够的浮力。

在其它的方式中，空腔中的转轮32也可以设置成横向距离非常大的滚轮的结构形式。

图9所示，为本实用新型应用于小型船舶的示意图。图中所示，小型船舶的船体100比较小，在船尾设置有喷气式推进器200，船体100的两侧设置转轮300，转轮300设置于支撑轴400上，通过支撑轴400连接船体100，支撑轴400固定于船体100上。

通过这种方式，可以有效地利用转轮300提高船舶的行驶速度，这样，转轮300在运动过程中，对船体100所产生的浮力能够最大可能地将船体拖出水平面，而减小水对船体100的阻力，在达到一定速度的时候，船体100又通过喷气式推进器200进行推动，使船舶可以贴着水平面行驶，水对船舶的影响力最小，因此，船体100可以以非常高的速度进行行驶。

总之，通过转轮的设置，对船舶产生了向上的浮力，能够达到提高船舶的行驶速度，提高船舶的运算效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能够高速行驶的船，该船包括船体、推进器，其特征在于船体两侧或底部设置有转动支撑装置，转动支撑装置支撑有能够旋转的转轮。

2.如权利要求1所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述转轮，设置于转动支撑装置上，转动支撑装置固定于船体两侧或底部，支撑转轮；且转轮的底部低于船体的底部。

3.如权利要求2所述的能够高速行驶的船，其特征在于转轮设置于船体的两侧时，转轮对称设置于船体两侧；转轮设置于船体的底部时，通过两个向下伸出的支架连接转动支撑装置，或者转动支撑装置固定于船体的底部上，转动支撑装置上套系转轮。

4.如权利要求1所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述转轮，其表面具有突出的轮齿。

5.如权利要求4所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述轮齿，其为牙状。

6.如权利要求1所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述转轮，其表面具有弧形轮齿，且所述轮齿背向入水方向弯曲。

7.如权利要求6所述的能够高速行驶的船，其特征在于上述转轮，其不仅轮齿的横截面呈弧形，且弧形轮齿的外端面为弧形。

8.如权利要求6所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述转轮，其轮齿入水内侧具有导水槽。

9.如权利要求1所述的能够高速行驶的船，其特征在于所述转动支撑装置为支撑轴。

10.如权利要求1所述的能够高速行驶的船，其特征在于转动支撑装置，其可为单纯的支撑装置，且转轮其与转动支撑装置可以设置为一体结构。

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