CN208216963U - 一种新型船尾辅助驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型船尾辅助驱动系统，包括船身，船底板，所述两道船侧板自船身延伸，形成锐角夹角。所述船底板外围设置辅助系统壳体，本装置利用巨大船体高速运动后瞬间造成的对水体相对高速运动后的动能，双螺旋桨向船尾的射流的动能，向，和向负压区的势能，冲击由船身与水体运动后产生的空泡，桨运动后产生的空泡，导水板处产生的空泡，达到挤压爆炸的效果，转化成能够驱动船体前进的动力，在一定程度上减少了船体前进所需的内燃动力，减少船体运行对能源的需求。
Description
技术领域
本发明涉及船体驱动的技术领域，更具体地说，是涉及一种新型船尾辅助驱动系统。
背景技术
空泡是指一部分压力降至水饱和蒸气压以下时产生的气泡，这些气泡是有蒸汽和某些溶解于水中的气体组成的。空泡产生于振动板的周围，或产生与单位面积升力大的水翼(如水翼或船的螺旋桨)的周围。也就是说，这些物体的表面压力剧烈下降，最终下降到所在温度的饱和蒸气压以下，这时先生成微小的气泡，然后气泡吸收去气体而逐渐增大。随着空泡产生，气泡流向下游，一般说，空泡周围的压力会再度上升，而空泡趋向消失。然而，由于空泡产生是突然产生的，冲过来的水力会使气泡破裂，并且又激烈地相互碰撞和相互排斥，气泡在造成的冲击状态中反复地被破坏和产生，空泡破裂时能释放大量的能量。
船体在水中运行时，由于船身与水面的高速接触摩擦中，会产生大量的空泡，空泡在船尾爆开，对船身及螺旋桨的表面造成伤害，日积月累严重缩短船身浸于水面以下部分的使用寿命。
发明内容
发明目的：针对现有技术的缺陷和不足，解决船体与水面摩擦产生的空泡对船身伤害的问题，并且将船体与水面之间产生的空泡收集起来，作为船体驱动的动力，申请人经过多次实践改进，设计了一种新型船尾辅助驱动系统。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明提供了一种新型船尾辅助驱动系统，所述船身，外围设置辅助系统壳体，所述辅助系统壳体呈关于船身的中心线轴对称，所述辅助系统壳体自船身向船尾延伸两道外侧挂板渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板，由中心板，船底延伸板上封闭板，外封闭板，组成空泡爆炸仓，远离船身的一侧设置空泡爆炸喷口，空泡爆炸仓的喷口是空泡爆炸后的能量出口，所述辅助系统壳体内的船外侧挂板中段设置导水板，所述辅助系统壳体内的船底延伸板中段设置导向板，所述导向板上设置转轴，所述导向板围绕转轴转动。
辅助驱动系统不工作时，所述导向板与船身的中心线平行，不与船身旁的水流发生阻滞力；
辅助驱动系统工作时，所述导向板作为辅助系统壳体的外壁板，与所述辅助系统壳体由船体延伸板及船两侧挂板组成完整的U形口，作为射流的入水口，即船和水体相对运动的水体入口，向负压区运动水体的入口。空泡发生点产生的空泡，人工加入的气泡，以及船与水体运动后的空泡沿着导水板的内壁向空泡爆炸仓运行，所述的空泡仓设置成由船体延伸板，中心板，上封闭板和外封闭板形成空泡爆炸仓，空泡爆炸仓设置成由船底延伸板，中心板，上封闭板和外封闭板所形成的空泡爆炸仓，向船尾形成喷口。
所述的空泡喷口外侧设置启动螺旋桨，所述螺旋桨外设置船舵。
如温度、水深、船速的影响导致空泡的数量不足，可人工加入气泡，即在导水板上增加空泡发生器。
另一种实现方式为：所述两侧挂板上对称设置两个启动螺旋桨，所述启动螺旋桨位于导向板与船身之间，所述空泡喷口外侧设置船舵。U形入水口又是双桨推进水流的入水口。
本发明的工作原理如下：启动螺旋桨带动船体全速前进，导水板与船身的中心线平行，因为船在前进，竖立的导水板设置在船外侧板向中心收缩的斜坡上，上下口封闭，向船尾方向敞开，由于水来不及补充，所以夹角内就永远没有水，形成水下黑洞(真空区)，具备形成空泡的条件，由于船不断前行，空泡向后运动，导向板瞬间转向，与爆炸仓连成一个完整的水流通道。射流(①转动后导向板与船外侧挂板形成类似水枪头的形状，由于船体与水体相对运动，水体涌向水枪头形成射流；②由于船体运动后船尾形成负压区，补充水体流向负压区形成的势能射流；③双桨向后推进的水流形成的射流)也同时在冲击，同时沿着船外侧挂板的斜坡向后运动，对船外侧挂板也形成一定的向前挤压力，但也在导水板上形成一定的阻力。空泡和射流在中心板相交，受到射流的强大挤压，空泡在空泡爆炸仓内爆炸，形成冲击波，由于受四周封闭板阻拦，只有向喷口和船外侧挂板斜坡上冲击，向喷口方向冲击，由于空泡在射流水体中爆炸冲击水体向后喷射形成反作用力，作用于船体。向外侧挂板方向冲击，形成向船头方向的挤压力。
整个工作过程，就是一个内燃机的工作过程。启动螺旋桨类似启动马达，带动船以全功率前行，整个船体像一个高速运行的飞轮，冲击水体，挤压空泡是一个压缩过程，空泡受挤压爆炸是一个做功过程，爆炸仓空泡爆炸的能量和冲击水体是我们所需要的能量，爆炸的能量和冲击水流的能量作用于我们所需要的位置和方向，继续带动船身前行，同时不影响船体前行的一切特性，整个船体在运行时，就像一个巨大的飞轮，发出巨大的动能在瞬间不会立即衰减，它能维持几个瞬间的工作要求，此时射流射向中心板形成海浪拍岸向天空飞起发出大能量的浪涌效应(也就是空泡在起作用)，推动船前行。实际上空泡在这个过程中就是燃料，它们已具备一个内燃机要发动起来的最基本的条件，启动马达等同于螺旋桨，带动最大的船体以它螺旋桨应有的动力前进，船体运动后就像飞轮有很大的储能作用和瞬间很大的动能，冲击射流在挤压空泡时就是压缩过程，空泡被挤压爆炸后发出的压力和冲击波就是做功的过程，爆炸仓就像气缸，所发出的压力和冲击波的能量必压向水体和外挂侧板的斜面，就像内燃机中的混合油气体，爆燃后冲击活塞，发出动能来达到输出能量的目的，至于怎样使用看我们的需要。
有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果是：
本发明利用巨大船体高速运行后瞬间造成的对水体相对运动的动能，双螺旋桨向后推进水流的动能和水体向负压区运动的势能冲击由船与水体相对运动后，空泡发生器和桨运动后所产生的无数空泡，将其收集到合适的位置挤压爆开，转化成能够驱动船体前进的动力，在一定程度上减少了船体前进所需要的内燃驱动力，减少船体运行对能源的需要。
附图说明
图1为本发明的第一种实现方式单一螺旋桨闭合状态结构示意图。
图2为本发明的第一种实现方式单一螺旋桨打开状态结构示意图。
图3为本发明的第二种实现方式双螺旋桨闭合状态结构示意图。
图4为本发明的第二种实现方式双螺旋桨打开状态结构示意图。
图5为本发明的船尾构示意图。
图6为本发明的船中段结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。
如图1所示，一种新型船尾辅助驱动系统，单一螺旋桨闭合，由船身10，船外侧挂板2，船底板18，组成的船体外围设置辅助系统壳体200，所述辅助系统壳体200自船身10向船尾延伸两道外侧挂板2渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板13。
由中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口7，外侧设置螺旋桨9，再外侧设置船舵8。
所述辅助系统壳体200自船底板18向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板1上前面中段设置导向板3，所述导向板3上设置转轴4，所述导向板3围绕转轴4转动。
一种新型船尾辅助驱动系统的一种实现方式单一螺旋桨在闭合状态时，所述导向板3与船身10的中心线11平行，爆炸仓与导水板之间设置有溢流孔14。
在所述船外侧挂板2与所述船底延伸板1上设置加强板19，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行。
在所述船外侧挂板2上中段设置出向船尾方向的所述导水板5，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板2，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处15。
中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口。
在中心板上设置空泡爆炸面16。
如图5所示，船尾主要由船底延伸板1、空泡爆炸仓6、空泡爆炸喷口7、外封闭板12、中心板13及空泡爆炸面16组成。
如图6所示，船中段主要由船底延伸板1、中心板13及加强板19组成。
如图2所示，一种新型船尾辅助驱动系统，单一螺旋桨打开状态，由船身 10，船外侧挂板2，船底板18，组成的船体外围设置辅助系统壳体200，所述辅助系统壳体200自船身10向船尾延伸两道外侧挂板2渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板13。
由中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口7，外侧设置螺旋桨9，再外侧设置船舵8。
所述辅助系统壳体200自船底板18向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板1上前面中段设置导向板3，所述导向板3上设置转轴4，所述导向板3围绕转轴4转动。
一种新型船尾辅助驱动系统的一种实现方式单一螺旋桨在打开状态时，所述导向板3作为辅助系统壳体20的外壁板，与所述辅助系统船底延伸板1及外侧挂板2，组成完整的U形口，作为射流的入水口，如双桨时爆炸仓与导水板之间要留有溢流孔14。
在所述船外侧挂板2与所述船底延伸板1上设置加强板19，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行。
在所述船外侧挂板2上中段设置出向船尾方向的所述导水板5，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板2，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处15。
中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口。
在中心板上设置空泡爆炸面16。
如图3所示，一种新型船尾辅助驱动系统，双螺旋桨闭合状态，由船身10，船外侧挂板2，船底板18，组成的船体外围设置辅助系统壳体200，所述辅助系统壳体200自船身10向船尾延伸两道外侧挂板2渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板13。
由中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口7，再外侧设置船舵8，靠近船身的内侧设置螺旋桨9。
所述辅助系统壳体200自船底板18向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板1上前面中段设置导向板3，所述导向板3上设置转轴4，所述导向板3围绕转轴4转动。
一种新型船尾辅助驱动系统，双螺旋桨在闭合状态时，所述导向板3与船身 10的中心线11平行，爆炸仓与导水板之间设置有溢流孔14。
在所述船外侧挂板2与所述船底延伸板1上设置加强板19，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行。
在所述船外侧挂板2上中段设置出向船尾方向的所述导水板5，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板2，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处15。
中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口。
在中心板上设置空泡爆炸面16。
如图4所示，一种新型船尾辅助驱动系统，双螺旋桨打开状态，由船身10，船外侧挂板2，船底板18，组成的船体外围设置辅助系统壳体200，所述辅助系统壳体200自船身10向船尾延伸两道外侧挂板2渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板13。
由中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口7，再外侧设置船舵8，靠近船身的内侧设置螺旋桨9。
所述辅助系统壳体200自船底板18向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板1上前面中段设置导向板3，所述导向板3上设置转轴4，所述导向板3围绕转轴4转动。
一种新型船尾辅助驱动系统，双螺旋桨在打开状态时，所述导向板3作为辅助系统壳体20的外壁板，与所述辅助系统船底延伸板1及外侧挂板2，组成完整的U形口，作为射流的入水口，如双桨时爆炸仓与导水板之间要留有溢流孔 14。
在所述船外侧挂板2与所述船底延伸板1上设置加强板19，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行。
在所述船外侧挂板2上中段设置出向船尾方向的所述导水板5，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板2，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处15。
在所述船外侧挂板2上中段设置出向船尾方向的所述导水板5，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板2，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处15。
中心板13，船底延伸板1上封闭板17，外封闭板12，组成空泡爆炸仓6，远离船身10的一侧设置空泡爆炸喷口。
在中心板上设置空泡爆炸面16。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于所述由船身(10)，船外侧挂板(2)，船底板(18)，组成的船体外围设置辅助系统壳体(20)，所述辅助系统壳体(20)自船身(10)向船尾延伸两道外侧挂板(2)渐次缩小，形成锐角夹角，其交接点再连接中心板(13)；
由中心板(13)，船底延伸板(1)上封闭板(17)，外封闭板(12)，组成空泡爆炸仓(6)，远离船身(10)的一侧设置空泡爆炸喷口(7)，外侧设置螺旋桨(9)，再外侧设置船舵(8)；
所述辅助系统壳体(20)自船底板(18)向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板(1)上前面中段设置导向板(3)，所述导向板(3)上设置转轴(4)，所述导向板(3)围绕转轴(4)转动；
所述驱动系统不工作时，所述导向板(3)与船身(10)的中心线(11)平行；
所述辅助驱动系统工作时，所述导向板(3)作为辅助系统壳体(20)的外壁板，与所述辅助系统船底延伸板(1)及外侧挂板(2)，组成完整的U形口，作为射流的入水口，如双桨时爆炸仓与导水板之间要留有溢流孔(14)；
在所述船外侧挂板(2)与所述船底延伸板(1)上设置加强板(19)，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行；
在所述船外侧挂板(2)上中段设置出向船尾方向的所述导水板(5)，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板(2)，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处(15)。
2.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：在所述船外侧挂板(2)上中段设置出向船尾方向的所述导水板(5)，上下封闭与向船中心倾斜所述船外侧挂板(2)，形成夹角，其夹角内为空泡发生处和气泡加入处(15)。
3.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：在所述船外侧挂板(2)与所述船底延伸板(1)上设置加强板(19)，又叫橹形板，既加强结构又起橹面作用，增加射流通过时对船体向前的挤压力，驱动船前行。
4.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：由中心板(13)，船底延伸板(1)上封闭板(17)，外封闭板(12)，组成空泡爆炸仓(6)，远离船身(10)的一侧设置空泡爆炸喷口。
5.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：在所述中心板上设置空泡爆炸面(16)。
6.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动系统工作时，所述导向板(3)作为辅助系统壳体(20)的外壁板，与所述辅助系统船底延伸板(1)及外侧挂板(2)，组成完整的U形口，作为射流的入水口，如双桨时爆炸仓与导水板之间要留有溢流孔(14)。
7.根据权利要求1所述的一种新型船尾辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助系统壳体(20)自船底板(18)向后向外延伸形成两道船底延伸板，在所述船底延伸板(1)上前面中段设置导向板(3)，所述导向板(3)上设置转轴(4)，所述导向板(3)围绕转轴(4)转动。
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| CN109901402A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法 |
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| CN109901402B (zh) * | 2019-04-08 | 2021-10-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于航向平滑技术的自主水下机器人路径跟踪方法 |
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