TWI571406B - Hull can be deformed in water, underwater dual-use vehicles - Google Patents

Description

船體可變形之水上、水下兩用載具

本發明係與一種船體變形技術有關，特別是指一種船體可變形之水上、水下兩用載具。

按，一般的水上載具，由於必須考慮到其能漂浮於水面上，因此都無法潛入水底供水下活動使用，而一般的水下載具，由於為減低本身具有之浮力，此類載具反而以能入潛於水下為其功能主要考量，因此都不適用於水上，且縱然水下載具應用於水上航行，一般亦僅能以排水船型之速度域進行航行，而無法完全發揮其推進器之效能，有鑑於此，坊間各業者莫不積極開發研究，以期改善此一缺失而創作出一嶄新載具。然而，水上、水下兩用載具首先必須突破之問題係在於如何使水上與水下所使用之行進動力以同一機構驅動，並於不同狀況下運行自如，為此，本案發明人基於多年從事相關領域產品生產之經驗，積極加以研究改良，經過多次實驗與改進而終有本發明之產生。

本發明之目的係在提供一種船體可變形之水上、水下兩用載具，其係運用可變形的船體結構，提高載具之運動效率，使原本只能以排水型船速度域之航行速度，在水上達到滑航艇之速度域。

為達上述目的，本發明所提供之船體可變形之水上、水下兩用載具，其係包含有：一艟體，其係具有一水密艙，該艟體於該水密艙之後側，係由該艟體之底側朝上凹設有一容室；一外板，其前端係樞設於該艟體之容室下方，且該外板之後端係形成一自由端，而可供調整該外板與該艟體底側之相對角度；一驅動裝置，其係設於該艟體之容室內，且該驅 動裝置係連接至該外板，以供驅動該外板樞轉；一推進器，其係縱向設於該外板下方，以供驅動該艟體航行。

本發明所提供之船體可變形之水上、水下兩用載具，透過該外板樞轉，調整該艟體外型及該推進器之推進角度，使該推進器可分別於水上及水下驅動該艟體航行，從而提升該艟體航行之速度以及運動效率，使原本只能以排水型船速度域之航行速度，在水上達到滑航艇之速度域。

10‧‧‧艟體

11‧‧‧水密艙

12‧‧‧容室

13‧‧‧氣囊

14‧‧‧圓弧面

15‧‧‧斜面

20‧‧‧外板

21‧‧‧樞軸

22‧‧‧凹槽

30‧‧‧驅動裝置

31‧‧‧液壓缸

32‧‧‧連桿

40‧‧‧推進器

第1圖係本發明之水上模式之示意圖。

第2圖係本發明之水上模式之剖視圖。

第3圖係本發明之水上模式另一視角之剖視圖。

第4圖係本發明之剖視示意圖。

第5圖係本發明之水下模式之示意圖。

第6圖係本發明之水下模式之剖視圖。

第7圖係本發明之水下模式另一視角之剖視圖。

請參閱第1圖至第7圖所示，其係揭露有一種船體可變形之水上、水下兩用載具，該船體可變形之水上、水下兩用載具係包含有：

一艟體10，其係具有一水密艙11，該水密艙11係可選擇為蛋形或圓弧形，該水密艙11內設有一操作系統以及一維生系統，且該艟體10於該水密艙11之後側，係由該艟體10之底側朝上凹設有一容室12，又該艟體10內更設有數氣囊13，以供該艟體10利用該等氣囊13所儲存之空氣調整該艟體10之浮力，俾利於該艟體10於水中潛浮航行，於本發明，該等氣囊13係對稱設於該艟體10之左右兩側，且該艟體10之船艏係為左右對稱之梭型，且於該船艏之上側係具有一圓弧面14，下側係具有二斜面15，而呈上圓下尖之外型，另，該艟體10稜舟必線之寬度係為1.43米，水線入水角則係為77度，而該艟體10之前端至中段底部係為橫斜高角8至15度 船體線型，其中，該艟體10之橫斜高角最佳係為11.7度。

一外板20，其係設於該艟體10中段至該艟體10尾端處，且該外板20之前端係樞設於該艟體10之容室12下方，而該外板20之後端係形成一自由端，可供調整該外板20與該艟體10底側之相對角度，其中，該外板20之前側係具有一樞軸21，俾供該外板20利用該樞軸21樞設於該容室12外相對該水密艙11之底側，使該外板20可以該樞軸21為軸心樞轉，而調整該外板20與該艟體10底側之相對角度，於本發明，該外板與該艟體底側之相對角度係介於10度至30度，且該外板20之後側中間處係朝上凹設有一凹槽22，使該外板20之後側底部形成為Ω狀。

一驅動裝置30，其係設於該艟體10之容室12內，並與該操作系統相接，且該驅動裝置30係連接至該外板20之後側，以供驅動該外板20樞轉，其中，該驅動裝置30係包含有至少一液壓缸31，該液壓缸31係設於該艟體10之容室12內，且該液壓缸31係朝該外板20設有一連桿32，該連桿32係可藉由該液壓缸31朝該外板20軸向伸縮，且該連桿32之末端係樞接於該外板20上，藉此，係可透過該液壓缸31連動該連桿32驅使該外板20樞轉。

一推進器40，其係縱向設於該外板20之凹槽22內，並與該操作系統相接，以供驅動該艟體10航行，於本發明，該推進器40係為一導罩式螺槳，其係有別於習知的推進軸螺槳，而於螺槳外周進一步設有一導罩，藉此，可透過導罩使入流均勻，而提高螺槳面的入流速度，並進一步減少翼尖渦流，俾提高螺槳推進效率。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體之瞭解，如下所述：

請繼續參閱第1圖至第7圖所示，該載具係可透過該驅動裝置30樞轉該外板20，且由於該推進器40係固設於該外板20，是以該推進 器40之軸傾角係可與該外板20之樞轉傾角同步變化，於本發明，該外板20係可透過該液壓缸31連動該連桿32進行伸縮而產生10度角的樞轉變化，並藉以同步調整該推進器40之軸傾角，當該驅動裝置30樞轉該外板20，而使該推進器40之軸傾角為10度時，該推進器40係可供水上航行之用，俾使該載具形成為一水上模式，當該驅動裝置30樞轉該外板20，而使該推進器40之軸傾角為0度時，該推進器40係可供水下航行之用，俾使該載具形成為一水下模式，藉此，該載具係可透過該外板20樞轉，調整該推進器40之推進角度，使該推進器40於水上模式及水下模式皆發揮最佳功效，而可分別應用於水上及水下驅動該艟體10航行，並使該艟體10於水上航行時能達到滑航艇之速度域。

值得一提的是，該外板20凹設該凹槽22，使該外板20之後側底部形成為Ω狀，係有利於該推進器40之裝設，並使該推進器40於推進該艟體10時水流入流平順，藉此，係可供降低該載具之航行阻力。再者，該艟體10之底部設有可改變角度之外板20，不僅可藉以改變該艟體10艉部之外觀，並改變該推進器40之推進角度，且更可藉此減少該艟體10之浮力，而該載具之船艉變形前後經阻力分析，係可大幅降低水下航行阻力達73%，俾使該載具可藉改變外型達到降低船型阻力之外型變化者。

此外，該艟體10之船艏為左右對稱之梭型，並呈上圓下尖之外型，稜舟必線之寬度為1.43米，水線入水角為77度，橫斜高角為11.7度等船體線型，係使該載具適合水上滑行以及水下潛航。

茲，再將本發明之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：

1、本發明之船體可變形之水上、水下兩用載具，其係透過樞轉該外板，調整該推進器之推進角度，使該推進器可分別應用於水上及水下驅動該艟體航行，從而提升該艟體航行之速度以及運動效率，使原本只能以排水型船速度域之航行速度，在水上達到滑航艇之速度域。

2、本發明之船體可變形之水上、水下兩用載具，其係應用 計算流體力學及船模試驗分析船型在變形前後之阻力特性，以得到優化船型適合在水上與水下航行，使原本只能以排水型船速度域之航行速度，在水上達到滑航艇之速度域。

3、本發明之船體可變形之水上、水下兩用載具，其係運用可變形的船體結構，降低載具於水上及水下航行阻力，從而提升該艟體航行之速度以及運動效率，使原本只能以排水型船速度域之航行速度，在水上達到滑航艇之速度域。

綜上所述，本發明在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本發明實已具備發明專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本發明之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧艟體

11‧‧‧水密艙

12‧‧‧容室

20‧‧‧外板

21‧‧‧樞軸

30‧‧‧驅動裝置

31‧‧‧液壓缸

32‧‧‧連桿

40‧‧‧推進器

Claims (9)

1. 一種船體可變形之水上、水下兩用載具，其係包含有：一艟體，其係具有一水密艙，該艟體於該水密艙之後側，係由該艟體之底側朝上凹設有一容室；一外板，其前端係樞設於該艟體之容室下方，且該外板之後端係形成一自由端，而可供調整該外板與該艟體底側之相對角度；一驅動裝置，其係設於該艟體之容室內，該驅動裝置係包含有至少一液壓缸，該液壓缸係設於該艟體之容室內，且該液壓缸係朝該外板設有一連桿，該連桿係可藉由該液壓缸朝該外板軸向伸縮，且該連桿之末端係樞接於該外板上，以供驅動該外板樞轉；一推進器，其係縱向設於該外板下方，以供驅動該艟體航行；藉此，透過該外板樞轉，調整該推進器之推進角度，使該推進器可分別於水上及水下驅動該艟體航行，並提升該艟體航行之速度以及運動效率。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該外板係朝上凹設有一凹槽，俾使該外板形成為一Ω狀，而該推進器係設於該外板之凹槽內。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該外板與該艟體底側之相對角度係介於10度至30度。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該艟體內係設有數氣囊，以供該艟體利用該等氣囊所儲存之空氣調整該艟體之浮力。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該外板係設於該艟體中段至該艟體尾端處，且該外板之前側係具有一樞軸，以供該外板利用該樞軸樞設於該容室外相對該水密艙之底側。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該艟體係為一左右對稱之梭型，且於該艟體之上側係具有一圓弧面，下側係具有二斜面，而呈上圓下尖之外型。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該艟體之前端至中段底部係為橫斜高角8至15度船體線型。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該推進器係為一導罩式螺槳。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之船體可變形之水上、水下兩用載具，其中，該水密艙係可選擇為蛋形或圓弧形。