CN2228055Y - 飞鱼水面航行器 - Google Patents
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Abstract
本飞鱼水面航行器的特征:船体包括前部为二等边三角形后部为矩形组成的平面船底,垂向凹进船底设置一条或多条涌浪导流设施,两船舷设置压浪阻溅流设施。动力推进操纵系统包括动力机械,置于水面之上但贴近水面的喷水推进装置和与之一一对应的方向舵。可按不同用途设计舱室和上层结构。此船用自身运动激起的流场和水动浮力负荷总重,得以充分摆脱水阻而提高航速,且航向、横向稳定;并有良好的操纵性、机动性、适航性和抗风浪性能。
Description
本实用新型涉及一种水路运输交通工具,是一种水面航行器。
目前用于水路运输的交通工具,即各种船艇有:
一般排水型船艇,稳定性较好,能满足小、中、大型吨位的要求;但吃水较深,水阻大,吨位愈大吃水愈深,水阻愈大;能耗大,难以提高其航速,难以在浅水、有暗礁、水流湍急的河道中航行,速度变化的可控范围小。
水翼艇,水阻小,航速提高;但机动性,操纵性,适航性较差;难以在水流湍急、浅水的河道中航行,难以在大风浪中平稳航行。
气垫船,摆脱了水的阻力,提高了航速;但需要大功率来造成动力气垫,能耗大;用于客、货运输不经济实惠。还有,气垫船抗风浪性能差,特别是,在侧风袭击下其优势消失。
一般滑行艇,滑行航态时吃水较浅,提高了航速。但为了改善自身的航向、横向稳定和操纵性能而采用
型横剖面船体,导致浸湿面积增大,而增加了摩擦阻力。并且艏部升力大,艉部升力偏小,造成艇首处水面涌高增大而加大阻力。对波浪响应敏感,抗风浪性能差,也不适合于在水流湍急有暗礁的浅水河道中航行。
现有的海刀艇,在航速和抗风浪性能方面有优于一般滑行艇之处;但它采用单纯的三角形平底船体,导致航向稳定和操纵性不佳,并且不宜于在水流湍急的浅水河道中航行。
上述各类艇船,除气垫船有采用空气螺旋浆推进外,多半采用水下螺旋浆推进;也有采用喷水推进者,多半在水下喷水,把方向舵置于水面之下;这样的布局,在某些情况下对船尾的水动力流场造成不利影响,在某种程度上增添了阻力。
上述各类船艇,除排水型船艇外,吨位的局限性较大是它们的又一个弱点。
本实用新型提供的飞鱼水面航行器目的在于克服上述各类旅游、交通艇等等存在的诸多缺陷和不足,提供一种能最大限度地摆脱水的大阻力以提高航速,同时又能充分运用自身运动所激起的水动浮力来负荷自重和载重,达到满足各种吨位的需求;并且有良好的航向稳定、横向稳定,良好的机动性、操纵性、适航性;并且抗风浪性能优于现有的各类船艇,能在风浪中达到超临界航态而平稳地乘风破浪航行。飞鱼水面航行器,因其吃水浅而能越过暗礁,并适合在水流湍急的内河航行,航速变化的可控范围大;便于操纵,机动灵活、便于转向。
本实用新型提供的飞鱼水面航行器,由船体、船舱、动力推进操纵系统和上层结构组成。上层结构包括顶蓬(16)和船桅(10)。动力机舱(11)放在船体后部,客舱里面设有驾驶员座(15)和若干客座(13),动力机舱(11)和客舱(12)上面设有顶蓬(16),船桅(10)置于顶蓬之上,见附图1、2、3、4、5、6、7、8。
特征之一在于其船体包括船底(1)、船舷(2)、甲板(3)、涌浪导流设施(4)和压浪阻溅流设施(5)。其中,船底(1)为前部是二等边三角形后部是矩形组成的平面船底;垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置有一条或多条涌浪导流设施(4),见附图2、5、6、7、8、10、12、13、14、15、18、20、21、22、23,该涌浪导流设施(4)从艏部一直贯穿到艉部,其底面纵轴线与船底(1)的中轴线重合(设置一条涌浪导流设施时)或平行于船底(1)的中轴线(设置多条涌浪导流设施时),横剖面为
型或∩型,纵剖面为
型,顶线前低后高带有倾角;甲板(3)以下,船底(1)以上的两船舷(2)上设有压浪阻溅流设施(5),该压浪阻溅流设施(5)为前低后高带有一定倾角的挡板,可以镶嵌于船舷(2)表面,也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体;见附图1、2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。上列船底(1)二等边三角形的边长,矩形的长、宽尺度;涌浪导流设施(4)的底面宽度2r,涌浪导流设施(4)的顶线对船底平面的倾角α;压浪阻溅流设施(5)对船底平面的倾角β等;根据设计要求由特定的计算式确定之。以确保航行器在起航、上浮、进入和保持滑行航态时有良好的滑行攻角,使航行器能最大限度地摆脱水阻,同时又能充分运用自身运动激起的水动浮力负荷总重,并且有良好的航向、横向稳定,有良好的操纵性、适航性、机动性和抗风浪性能。
持征之二在于船体含上述特征的飞鱼水面航行器的动力推进操纵系统包括喷水推进装置(7)、方向舵(6)、动力装置(8)。其中,在船体的后部甲板(3)以下的两船舷(2)内侧,甲板(3)和船体滑行航态时的吃水线之间的空间内,贴近水面设置一个或多个动力喷水推进装置(7),该动力喷水推进装置(7)的中心线或居中平行于船体中轴线(动力喷水推进装置(7)设计为一个时),或对称平行于船体中轴线(动力喷水推进装置(7)设计为一对或多个时)分布,用连结构件固定在船体后部所需的位置上,喷水口(19)置于船体艉端;与喷水口一一对应,设置方向舵(6),该方向舵(6)靠近喷水口,航行器在直线前进时,舵面与喷水口的垂向直径平面的延伸面重合,构成航行器在滑行航态时喷水口和舵面一起处于水面之上但又贴近水面,方向舵(6)用足够强度的结构件固定在艉部,方向舵(6)的转动轴(18)与舵机连接以操纵舵面转向;在动力机舱(11)内放置用以驱动喷水推进装置(7)的动力装置(8),该动力装置(8)可以是柴油机,也可以是其他动力设备;进水口(14)的纵向中轴线重迭于船底(1)的中轴线(采用一个喷水推进装置时)或对称平行于船底(1)的中轴线(采用二个或多个喷水推进装置时),设置在船底(1)的适当位置,使其离艏部、涌浪导流设施、艉端以及两舷有足够的距离,以确保航行器在滑行航态下空气不能进入进水口(14)并使水流在进水道(17)中的沿程和局部损失最小;见附图1、2、3、6、8、9、10、11、13、15、16。如果艉部设计有一个断级,则为了使船体在低速排水航行时减小尾阻,两舷于艉端开始向后延伸时以流线型向内收缩(见图2)并在垂向从船底艉端开始向上作流线型上卷(见图1);在这二边刚性板夹成的空间中可用柔性橡胶布做成尾流导流罩,船体低速排水航行时充气张开,船体进入高速滑行时吸气缩进。
下面结合附图详细描述本实用新型及若干个实施例。
图1为飞鱼水面航行器的侧视图,其中(1)—船底,(2)—船舷,(3)—甲板,(4)—涌浪导流设施,(5)—压浪阻溅流设施,(6)—方向舵,(9)—上层结构,(10)—船桅,α—涌浪导流设施的顶线对船底平面的倾角,β—压浪阻溅流设施对船底平面的倾角,θ1——为船体静止时船底平面对水平面的攻角,R—艏端的曲率半径。
图2为航行器的仰视图,其中2r—涌浪导流设施(4)的底面宽度,(14)—进水口,(19)—喷水口。
图3为航行器的甲板平面俯视图,其中(7)—喷水推进装置,(8)—动力装置,(11)—动力机舱,(12)—客舱,(13)—客座,(15)—驾驶员座位。
图4为航行器俯视图,其中(16)—顶蓬。
图5为航行器的前视图。
图6为航行器的后视图。
图7为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的前视图。
图8为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的后视图。
图9为设置二条涌浪导流设施的飞鱼水面航行器敞蓬艇侧视图,其中(1)—船底,(2)—船舷,(3)—甲板,(4)—涌浪导流设施,(5)—压浪阻溅流设施,(6)—方向舵,(20)—挡风板。
图10为航行器的仰视图,其中,2r—涌浪导流设施(4)的底面宽度,(14)—进水口,(19)—喷水口。
图11为航行器的甲板平面俯视图,其中,(6)—方向舵,(7)—喷水推进装置,(8)—动力装置。
图12为航行器的前视图。
图13为航行器的后视图。
图14为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的前视图。
图15为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的后视图。
图16为动力喷水推进系统的纵剖面图,其中(14)—进水口,(17)—进水道,(18)—方向舵的转动轴,U—航速。
图17为设置二条涌浪导流设施,采用挂桨机为动力推进器的飞鱼水面航行器敞蓬艇的侧视图。
图18为航行器的仰视图。
图19为航行器的甲板平面俯视图,其中(21)—为采用双挂桨机时的机座,(22)—为采用单挂桨机时的机座。
图20为航行器的前视图。
图21为航行器的后视图。
图22为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的前视图。
图23为压浪阻溅流设施(5)镶嵌于船舷(2)表面上的飞鱼水面航行器的后视图。
图24为喷水流和方向舵舵面作用的示意图,其中(A)—逆时针转向,(B)—刹车,(C)—顺时针转向,(D)—直线向前航向,箭头表示喷水流。
图25为设置一条涌浪导流设施时航行器前进运动中激起的水动力流场的后视示意图,其中垂向的箭头表示涌浪导流设施提供的附加升力,对称内向的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。
图26为设置二条涌浪导流设施时航行器前进运动中激起的水动力流场的后视示意图,其中垂向两箭头表示涌浪导流设施提供的附加升力,对称内向的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。
图27为飞鱼水面航行器系列中的交通艇侧视图,该艇以飞鱼水面航行器的各项特征为基础,按交通艇的舱室和上层结构的要求设计。
图28为飞鱼水面航行器系列中的救援艇侧视图,该艇以飞鱼水面航行器的各项特征为基础,按救援艇的舱室、甲板和上层结构的要求设计。
图29为飞鱼水面航行器(带有尖头者)和一般船艇(带有钝头者)在转向时回转半径的比较图,从图中的对比可以看到飞鱼水面航行器的回转半径远小于一般船艇,具有机动性的优势。
图30为飞鱼水面航行器在航行时激起的水动力流场中涌浪导流设施提供的附加力侧视图,其中,α—涌浪导流设施的顶线与船底平面的夹角,L0—涌浪导流设施提供的附加升力,F0—附加推力。
图31为一般滑行艇在风浪中的航态示意图,其中,箭头所指为前进航向。
图32为具有本实用新型各项特征的飞鱼水面航行器在风浪中的航态示意图,其中,箭头所指为前进航向。
由图知,本实用新型提供的飞鱼水面航行器由船体、船舱、动力推进操纵系统和上层结构组成。特点是:
船体包括船底(1)、船舷(2)、甲板(3)、涌浪导流设施(4)和压浪阻溅流设施(5)。其中船底(1)为前部是二等边三角形后部是矩形组成的平面船底;垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置有一条或多条涌浪导流设施(4),该涌浪导流设施(4)从艏部一直贯穿到艉部,其底面纵轴线与船底(1)的中轴线重合(设置一条涌浪导流设施时)或平行于船底(1)的中轴线(设置多条涌浪导流设施时),其横剖面为
型或∩型,纵剖面为
型,其顶线前低后高带有倾角;甲板(3)以下,船底(1)以上的两船舷(2)上设有压浪阻溅流设施(5),该压浪设施(5)为前低后高带有一定倾角的挡板,可以镶嵌于船舷(2)表面上,也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体。
上层结构(9)包括顶蓬(16)和船桅(10),动力机舱(11)放在船体后部,客舱(12)放置于船体前部,里面设有驾驶员座(15)和若干客座(13),动力机舱(11)和客舱(12)上面设置顶蓬(16),船桅(10)置于顶蓬之上。
动力推进操纵系统包括喷水推进装置(7)、方向舵(6)、动力装置(8)。其中,在船体的后部,甲板(3)以下的两船舷(2)内侧,甲板(3)和船体滑行航态时的吃水线之间的空间内,贴近水面设置一个或多个动力喷水推进装置(7),该动力喷水推进装置(7)的中心线或居中平行于船体中轴线(喷水推进装置(7)设计为一个时),或对称平行于船体中轴线(喷水推进装置(7)设计为一对或多个时),可以用连结构件固定在船体后部所需的位置上;放置在动力机舱(11)内的用以驱动该喷水推进装置(7)的动力装置(8)与之相连接,动力装置(8)可以是柴油机,也可以是其他动力设备;方向舵(6)用足够强度的结构件固定在艉部,方向舵(6)的转动轴(18)与舵机连接以操纵舵面转向。喷水口(19)置于船体艉端,如附图2、10和附图16所示。进水口(14)设置在船底(1),其纵向中轴线与船底(1)的中轴线平行(当设置一对喷水装置或多个喷水装置时)或与船底(1)的中轴线重合(当设置一个喷水装置时),该进水口(14)在船底(1)纵向的位置,根据设计要求确定之,要确保航行器在滑行航态时空气不能进入进水口(14)并且使水流在进水道(17)中的沿程损失和局部损失最小;因此它们的位置离开艏部,和涌浪导流设施以及船舷两侧、艉端都应有适当的距离。
航行器开始运行时,水流从进水口(14)进入进水道(17),然后进入喷水泵(或其他喷水装置)加速,加速后的水流由设置在艉端的喷水口(19)喷出。
本实用新型将船底(1)设计成二等边三角形和矩形的组合,相应的船体形状头尖尾宽,船首底部切去一角,呈圆弧R(见附图1);于是在滑行航态时,艏部升力面积小,当艏部进入波浪时,没有太大的拍击扰动,当它继续通过波浪时会产生一个小的尾倾力矩,但这一尾倾力矩被有比较宽大底面积的艉部产生的升力所造成的首倾力矩消除,因此纵倾很小;并因其首部切去前踵,侧壁下部近于垂直,从而大幅度地降低了对波浪响应的敏感,为实现它在风浪中平稳破浪航行提供了一个重要条件。船底(1)的前部设计成二等边三角形,相应的船体头尖,有利于在风浪中平稳地破浪前进;后部设计为矩形,则有利于增加船体的有效空间和使水动浮力的浮心适当地前移,以便使水动浮力的浮心处于船总重的重心略前(当推力和阻力构成反时针方向的力矩时)或略后(当推力和阻力构成顺时针方向的力矩时),从而造成良好的滑行攻角。
为了减阻、增推,提高航向、横向稳定,并且提高航行器在风浪中平稳破浪前进的能力,沿船底(1)中轴线或平行于船底(1)的中轴线,垂向凹进并贯穿船底(1)首尾设置一条或多条底面宽度为2r的涌浪导流设施(4)。当航行器在前进、上浮、达到滑行航态的过程中,船首被推的水流将部分进入涌浪导流设施(4)而顺畅地流向尾部,于是船首水面涌高被降低而大幅度地减小了阻力。从船底(1)的底平面看(附图2),一条涌浪导流设施(4)的设置,船底(1)就变成相当于有2r宽度间隔的滑行双板,被推压的水流除涌向二板的两侧外,必有一部分涌入二板的中缝2r宽的空间;于是被船底推向两舷的水流造成的侧部水面涌高也因部分水流涌入涌浪导流设施(4)而降低,从而减少了能量的耗散而减小阻力。显然涌浪导流设施(4)凹进船底平面有一定高度,贯穿首尾,能配合尖艏的布局提高航行器的平稳破浪前进能力,也就是说,提高了抗风浪性能。涌入涌浪导流设施(4)的水流不仅减小了阻力,而且还产生了附加升力和横向稳定力矩,从而增加了航向稳定、横向稳定,提高了操纵性能。涌浪导流设施(4)前低后高倾斜的顶部导致附加力的分量能提供一部分前进推力,使航速增大。虽然三角形二边之和大于第三边(涌浪导流设施(4)的横剖面设计成凹三角形形状时),圆弧弧长大于直径(涌浪导流设施(4)的横剖面设计为凹园弧形时),也就是说涌浪导流设施(4)的设置增加了船体浸湿面积,从而增加了摩擦阻力;但事实上,由于涌浪导流设施(4)的设置而增加的附加推力在某些条件下能远大于由于浸湿面积增大而增加的摩擦阻力,同时,由于船首处水面涌高和两舷侧水面涌高的降低而相当大地减小了阻力,进一步显示出涌浪导流设施(4)的减阻、增推以及提高航向、横向稳定,提高操纵性能和抗风浪性能等等优点。见附图25、26、30、31、32。
本实用新型在两船舷(2)上设置压浪阻溅流设施(5),该压浪阻溅流设施(5)从艉部向前直线延伸时逐渐向下对船底平面形成3倾角,固定在两舷,也可凹进两舷表面与两舷成一体。于是沿两舷上升的波浪或溅流由于此压浪阻溅流设施(5)的作用而向下翻卷,这不仅减小了船体侧壁浸湿面积,从而减小了水的摩擦阻力,而且还产生了附加升力、推力和横向稳定力矩;并且使乘员的视野免除被溅流水花所干扰。
本实用新型以上述船体特征为基础设置动力喷水推进操纵系统,在船体后部设置动力机舱(11)、喷水推进装置(7)、动力装置(8)和方向舵(6)。居中平行或对称平行于船体中轴线设置一个或多个喷水推进装置(7),该喷水推进装置(7)的喷水口(19)在航行器进入滑行航态后处于水面之上,但贴近水面;其进水口(14)置于船底,该进水口(14)的中轴线与船底中轴线重合(设置一个喷水推进装置时)或对称平行于船底中轴线(设置多个喷水推进装置时),其位置的确定依据是:既要确保在低速直到最高滑行速度下,进水口(14)必须完全没于水中,又要让进水道(17)对船底的倾角最合理从而使水流的沿程损失和局部损失最小。水流的加速可用水泵或其他方式实现。
和喷水口(19)一一对应设置滑行航态时贴近水面但在水面之上的方向舵(6),舵面受喷水流的作用而使航行器转向、刹车,见附图24;其中图(A)为逆时针转向,图(B)为刹车,图(C)为顺时针转向,图(D)为前进航向,箭头是指喷水流。把方向舵(6)置于水面之上,其优点之一是航行器的尾阻降低,在进入滑行航态后尾阻降到最低限;其优点之二是航行器的操纵性和机动性能大为提高;因为方向舵(6)处于空气中,舵面转向时不受水流的影响,航行器的尾部流场也不受舵面转向的影响,喷水口(19)喷出的水流直接作用于转了向的舵面上,使航行器在转向力的作用下在水的滑行面上左右转向,受到的水阻力最小;得以机动、灵活地转向,回转半径小。沿船底中轴线或平行于船底中轴线方向上的涌浪导流设施(4)的设置,加强了航行器在改变航向时的横向稳定。由于本实用新型采用动力喷水推进装置(7)并在水面之上喷水,而与之对应的方向舵(6)也置于水面之上,(如图16);因此,当航行器在前进、上浮、达到滑行航态的过程中,就克服了采用螺旋桨推进所带来的吃水愈浅推进效率愈低的弱点而使推进效率保持不变,并且能使吃水最浅,从而使航行器能在水流湍急有暗礁的浅水内河中克服浅水急流,越过暗礁而平稳地航行。
本实用新型的上层结构(9)采用流线型的外型布局,既减小了空气阻力又显得美观大方(如图1、5、6、27、28)。
以本实用新型飞鱼水面航行器的各项特征为基础,根据不同用途的要求,布置相应的舱室、甲板和上层结构等等,可设计成交通艇、救援艇以及其他小、中、大型的船艇。附图27、28勾画出其中的二个实施例。
本实用新型各项特征的体现,使航行器的操纵性和机动性大为提高;附图29显示一般船艇(带有钝头者)改变航向时的回转半径和飞鱼水面航行器(带有尖头者)转向时的回转半径的比较。由图可见,本实用新型的回转半径远小于一般船艇的回转半径,这就充分显示飞鱼水面航行器的机动性优势。
图31为一般滑行艇在风浪中颠簸前进的航态,图32为飞鱼水面航行器由于其各项特征的实现而在风浪中平稳破浪前进的航态;两者相互对比,可见本实用新型抗风浪性能的优势。
综上所述本实用新型提供的飞鱼水面航行器,采用二等边三角形与矩形组合的船底(1),使得升力系数最大,浸湿面积和摩擦阻力为最小,艏部升力面积小,艉部升力面积大;再加上涌浪导流设施(4)的设置,使其纵倾小,船艏水面涌高和两舷外水面涌高降低而大幅度地减小了阻力,增大了航向稳定、横向稳定;采用动力喷水推进器(7)和与之相对应的方向舵(6)在滑行航态时处于水面之上,但贴近水面,使得航行器的推进效率良好并保持稳定,尾阻减到最小,吃水最浅,进一步减小纵倾,船首水面涌高和两舷外水面涌高也随之相应地降低,并且转向方便、灵活、稳定,回转半径小(见附图29);因此,能大幅度地提高航行器的航速,并提高其操纵性能、机动性能、适航性能和在风浪中破浪平稳前进的性能(如图32)。
与现有的各类船艇相比:本飞鱼水面航行器在运动中能最大限度地摆脱水的阻力,从而大幅度地提高其航速;同时又能充分运用自身运动所激起的水动浮力来负荷自重和载重,因而能满足各种吨位的需求;因此远优于排水型的各类船艇。飞鱼水面航行器的船底升力面积及其布局能克服水翼艇的水翼升力面及其布局和结构造成的各项缺点,能克服气垫船靠动力气垫负荷总重所带来的各项弱点,并且船底二等边三角形和矩形组合的布局和涌浪导流设施的设置能克服一般滑行艇船体布局所带来的缺点,而且能克服海刀艇单纯的等腰三角形平底带来的航向稳定、操纵性较差的弱点。采用动力喷水推进操纵系统并使喷水口和与之相对应的方向舵在滑行航态时处于水面之上,但贴近水面的布局和涌浪导流设施的设置与船底布局相呼应,更是相得益彰,使本实用新型更优于现有各类船艇的性能。它具有的有益效果是:使飞鱼水面航行器与各类船相比,在相同能耗下,不但能有更高的航速,而且有更好的航向稳定、横向稳定;并且,不但吃水浅,而且机动性、操纵性、适航性、抗风浪性能等等皆优于常规船艇。
实施例1,根据本实用新型的各项特征设计的旅游艇:如图1、5、2、6、3、7、4、8所示:
船底(1):前部为二等边三角形和后部为矩形组合而成的平面船底,二等边的边长为4.95m,矩形边长为长4.94m和宽3.4m;
垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置一条底面宽度为2r的涌浪导流设施(4),2r=0.40m,横截面为∩型,纵剖面为
型;
两船舷(2)上各镶嵌一条前低后高呈5度倾角的挡板,该挡板即压浪阻溅流设施(5)。
在船体后部设置动力喷水推进操纵系统:平行对称于船体中轴线,设置一对喷水推进装置(7)和与之一一对应的方向舵(6)以及相应的动力装置(8)。该动力装置(8)采用重庆康明斯NT14—C,1543×781×1300mm、168KW、1800转/分。航行器在滑行航态时喷水推进装置(7)和与之对应的方向舵(6)处于水面之上,但贴近水面。
进水口(14)为0.7m×0.3m,其后端位于离艉端2.1m处,其外侧边离船舷0.7m,其内侧边离涌浪导流设施0.5m。
采用喷水泵717IIIc型,流量0.552米3/秒,压头H=24.4米,双泵总推力为2.40吨。
喷水口(19)设在艉端。
上层结构(9)设计成流线型,客舱(1 2)内有驾驶员座位(1 5)、客座(13)若干。艇体总长11米,水线长9.54米,型宽3.4米,高2.0米,自重5.6吨,载重量3.4吨,总重9吨。排水状态下吃水0.40米,滑行航态时吃水≤0.1 5米。设计航速25节-36节,即45公里/小时——64.8公里/小时,可达到的最大航速为40节即72公里/小时。能在一般的海面、内河航行,也能在浅水内河以及水流湍急有暗礁的内河,例如浪沧江航行。如果采用能提供更大推力的动力装置(8)和相应的喷水推进装置(7)则能相应地大幅度提高航速,达到设计要求的高速。而现有的常规滑行艇在同样的推力下,由于阻力大,航速将低于本实用新型的约15%,而且难以在浅水内河和有急流暗礁的内河航行,并且机动性、稳定性和抗风浪性能以及提高航速的性能等均不及本实用新型。
实施例2,根据本实用新型各项特征和各自的用途可分别设计成交通艇、救援艇。其侧视图分别如附图27、28所示,其仰视图请见附图2。
船底、涌浪导流设施、压浪阻溅流设施、动力喷水推进操纵系统的布局类似于实施例1,或根据用途适当加大尺寸,根据对航速的不同要求选用动力和喷水推进装置的型号;然后
1)根据交通艇的用途要求设置相应的舱室,见附图27;
2)根据救援艇的用途要求设计相应的舱室和甲板,见附图28。
这样的交通艇和救援艇航速变化的可控范围大,能达到设计要求的高速,有良好的航向、横向稳定,有良好的适航性、操纵性,有平稳破浪前进的抗风浪性能;机动灵活,改变航向时的回转半径小,各方面性能都优于现有常规的此类船艇,见附图29、31、32。
实施例3,根据本实用新型各项特征而设计的游艇之二,参见附图9、10、11、12、13、14、15。
1)二等边三角形和矩形组合的平面船底(1);
2)对称于船底(1)的中轴线设置二条涌浪导流设施(4);
3)两船舷上各设置一压浪阻溅流设施(5);
4)设置客舱(12),驾驶员座(15)、客座(13)5个座位;
5)居中并平行于船体中轴线设置一个喷水推进装置(7)和与之对应的方向舵(6)以及相应的动力装置(8),从而构成本实施例的动力喷水推进操纵系统,在滑行航态时,喷水口和与之对应的方向舵(6)处于水面之上但贴近水面,根据设计要求确定动力装置(8)和喷水装置(7)的机械型号;
6)采用敝蓬,设置挡风板(20)。
艇体总长6.2米,宽2.2米,高1.8米(包括挡风板高度),水浅长5.0米,总重1.50吨。
此艇在滑行航态时,吃水特浅,可在多浅滩的内河中航行,平稳、安全。
实施例4,根据本实用新型各项特征而设计的游艇之三。
1)二等边三角形和矩形组合成的平面船底(1);
2)对称于船底中轴线设置二条涌浪导流设施(4);
3)两船舷(2)上各设置一压浪阻溅流设施(5);
4)设置客舱(12),驾驶员座(15),客座(13)7个座位;
5)以挂浆机为推进动力,可采用双浆,设两个挂浆机座(21),也可采用单浆,设一个挂浆机座(22)。
艇体总长5.5米,宽2.2米,高1.8米(包括挡风板高度),水线长4.8米,总重1.5吨,参见附图17、18、19、20、21、22、23 。
效果:上述游艇比现有技术的各类游艇在相同能耗下航速可提高约15%,航向稳定、横向稳定、操纵性、机动性、适航性以及抗风浪性能均优于现有的各类滑行艇,能在沿海、内河航行。能耗低,速度变化可控范围大,吃水浅,航行时平稳、安全。
Claims (3)
1.飞鱼水面航行器,由船体、船舱、动力推进操纵系统和上层结构组成,其中上层结构包括顶蓬(16)和船桅(10),动力机舱(11)放在船体的后部,客舱(12)放在船体的前部,客舱(12)内设驾驶员座位(15)和若干客座(13),动力机舱(11)和客舱(12)上面设置顶蓬(16),船桅(10)置于顶蓬(16)之上,其特征在于船体包括船底(1)、船舷(2)、甲板(3)、涌浪导流设施(4)和压浪阻溅流设施(5);其中船底(1)为前部是二等边三角形,后部是矩形组成的平面船底;垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置一条或多条涌浪导流设施(4),该涌浪导流设施(4)从艏部一直贯穿到艉部,其底面纵轴线与船底(1)的中轴线重合,或对称平行于船底(1)的中轴线,横剖面为∩型或
型,纵剖面为
型,其顶线前低后高带有倾角;甲板(3)以下,船底(1)以上的两船舷(2)上设置压浪阻溅流设施(5),该压浪阻溅流设施(5)为前低后高带有一定倾角的挡板,可以镶嵌于船舷(2)的表面上,也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体。
2.按权利要求1所述的飞鱼水面航行器,其特征在于所述的动力推进操纵系统,包括喷水推进装置(7)、动力装置(8)和方向舵(6);其中在船体后部甲板(3)以下的两船舷(2)内侧,甲板(3)和船体滑行航态时的吃水线之间的空间内,贴近水面设置一个或多个喷水推进装置(7),该喷水推进装置(7)的中轴线或居中平行于船体中轴线,或对称平行于船体中轴线分布,用连结构件固定在船体后部所需位置上,喷水口(19)置于船体艉端;与喷水口一一对应设置方向舵(6),该方向舵(6)靠近喷水口(19),航行器在直线前进时,舵面与喷水口的垂向直径平面的延伸面重合,构成航行器在滑行航态时喷水口和舵面一起处于水面之上,但又贴近水面,方向舵(6)用足够强度的结构件固定在艉部,方向舵(6)的转动轴(18)与舵机连接以操纵舵面转向;在动力机舱(11)内放置用以驱动喷水推进装置(7)的动力装置(8),该动力装置(8)可以是柴油机或其他动力设备;进水口(14)的纵向中轴线重迭于船底(1)的中轴线,或对称平行于船底(1)的中轴线,设置在船底(1)的适当位置。
3.按权利要求1所述的飞鱼水面航行器,其特征在于可以采用一个或二个挂浆机作为该航行器的动力推进操纵装置,挂浆机挂在艉端。
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