[發(fā)明專利]一種基于可傾斜雙螺旋推進(jìn)器的高速船

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310010854.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN103010439A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡文忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡文忠
• 主分類號(hào): B63H5/00
• 分類號(hào): B63H5/00;B63H5/125
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及快艇在海上快速和平穩(wěn)行駛的技術(shù)方案，特別涉及一種可調(diào)安裝角度的外掛螺旋推進(jìn)器裝置及其螺旋推進(jìn)器平衡分布的方案。

背景技術(shù)

數(shù)千年來，船舶雖然有了很大的發(fā)展，但一直離不開阿基米德原理，始終依賴靜浮力支承船重。水的密度大約是空氣的800倍，在同樣情況下阻力也將是空氣中的800倍。而且船在水氣界面上航行，會(huì)興起波浪，這一由興波而引起的阻力一般與航速的6次方成正比，因此提高船舶的航速確有難度。由于影響排水量式水面船只速度的最大因素是興波阻力，故幾乎所有高速船的設(shè)計(jì)都設(shè)法減少與空水臨界面的接觸面積，或者避開與此臨界面的接觸。例如水翼船是將船身浮上水面，潛水艇則是潛入水下以避免興波阻力。

在現(xiàn)有的船舶中，就滑行艇和水翼船與本發(fā)明類似。滑行艇高速行駛時(shí)，船頭上揚(yáng)，依靠船底與水面間的相對(duì)沖力將船托起，由于船底與水面接觸面小，水的阻力也就減少，所以船能達(dá)到高速。但其也有如下缺陷，由于船速高，船頭也較高，駕駛員有一定的危險(xiǎn)。只能做小船而不能做大船。由于船頭高，本身懼怕風(fēng)浪，在大浪中容易翻船。水翼船分為淺浸式、割劃式、深浸式水翼船。其中以帶有自動(dòng)平衡控制系統(tǒng)的深浸式水翼船的性能最佳。其缺陷有：船必須加速到一定的速度才能使船吃水深度減小，船體減速落下時(shí)，興波阻力與水的其他阻力急劇增大，對(duì)船的沖擊很大。由于船在行駛過程中水翼所承受的載荷是變化的，因此水翼所產(chǎn)生的升力也是變化的，這就必須有自動(dòng)平衡控制系統(tǒng)來控制水翼仰角，從而來改變所提供的升力，以達(dá)到使船平衡的要求。而該平衡控制系統(tǒng)與飛機(jī)上用的類似，其造價(jià)非常的昂貴。而且高速船都有在大浪時(shí)平衡穩(wěn)定性差和機(jī)動(dòng)能力差的共性問題。在現(xiàn)代船只的發(fā)展過程中，提高行進(jìn)速度、增加船只行駛穩(wěn)定性、提高其機(jī)動(dòng)性能一直都是研究的重點(diǎn)。現(xiàn)代螺旋推進(jìn)器技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步為船只的高速和穩(wěn)定的行駛提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種基于可傾斜雙螺旋推進(jìn)器的高速船。該船能解決上述技術(shù)中高航速、高速時(shí)難平衡穩(wěn)定、機(jī)動(dòng)能力差和成本高的問題。通過該船前部左右對(duì)稱分布的可傾斜雙螺旋推進(jìn)器和尾翼螺旋推進(jìn)器的協(xié)作來改變船的吃水深度，從而改變船體所受到的興波阻力。因此，船體能夠?qū)崿F(xiàn)水面上高速行駛的目的。通過調(diào)節(jié)尾翼螺旋推進(jìn)器以實(shí)現(xiàn)船體的轉(zhuǎn)向，以及尾翼螺旋推進(jìn)器和前部雙螺旋推進(jìn)器的協(xié)調(diào)配合，使船能夠在行進(jìn)過程中保持好的平衡穩(wěn)定性和高的機(jī)動(dòng)性能。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案包括：該高速船包括船體1、前部左右對(duì)稱的雙螺旋推進(jìn)器3和3′、尾翼螺旋推進(jìn)器5。主軸2在船體1的中上部位置處，左右對(duì)稱分布的螺旋推進(jìn)器3和3′與主軸2相連接。通過驅(qū)動(dòng)主軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)雙螺旋推進(jìn)器3和3′的傾斜角度a。由于存在傾斜角度a，雙螺旋推進(jìn)器的推力可分解為向前的推進(jìn)力和向上的升力。向上的升力克服船體部分的重力，從而減少船體與水氣面的接觸面積，即減小吃水深度H，因此能大幅的減少船體所受到的興波阻力。此外還可以合理改變傾斜角度a，使雙螺旋推進(jìn)器產(chǎn)生的推力有向下的分力，此時(shí)會(huì)增大船的排水量，從而增加吃水深度H，因此該高速船能夠在大風(fēng)大浪時(shí)穩(wěn)定的航行。而前進(jìn)方向的推力則克服阻力使船加速而達(dá)到高速航行。在船體的尾部，轉(zhuǎn)軸4豎直的安裝在船體1的尾部，尾翼螺旋推進(jìn)器5與轉(zhuǎn)軸4連接，構(gòu)成尾翼螺旋推進(jìn)器裝置。轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為c。尾翼螺旋推進(jìn)器5，可繞連接點(diǎn)在轉(zhuǎn)軸4與尾翼螺旋推進(jìn)器5軸線所在的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度b。通過合理改變角度c與b，實(shí)現(xiàn)尾翼螺旋推進(jìn)器5的推力方向改變。該尾翼螺旋推進(jìn)器裝置實(shí)現(xiàn)船的轉(zhuǎn)向功能和配置平衡的作用。同時(shí)，船前部對(duì)稱分部的雙螺旋推進(jìn)器和尾翼螺旋推進(jìn)器的三點(diǎn)平衡分布和合理的配合使用，可以提高高速船行駛的平衡性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果在于，船體前部對(duì)稱的可傾斜式雙螺旋推進(jìn)器能夠減小船體的吃水深度H即減小排水量，使船能夠在大海中風(fēng)浪較小時(shí)實(shí)現(xiàn)高速行駛。同時(shí)當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí)，調(diào)節(jié)雙螺旋推進(jìn)器和尾翼螺旋推進(jìn)器的傾斜角度，增大吃水深度H，使船能夠穩(wěn)定的行駛。此外，通過增大動(dòng)力，還能使船體完全下沉至水下行駛，達(dá)到在海上隱藏的作用。尾翼螺旋推進(jìn)器裝置不僅可以起到轉(zhuǎn)向作用，還起到與前部雙螺旋推進(jìn)器裝置搭配，實(shí)現(xiàn)高速船在行駛中保持穩(wěn)定和平衡的作用。3個(gè)螺旋推進(jìn)器的三角形平衡分布能夠使船達(dá)到高的機(jī)動(dòng)性能和平衡穩(wěn)定性。同時(shí)，三個(gè)螺旋推進(jìn)器的搭配使用，使得該船具有多種行駛狀態(tài)。與水翼船相比，該高速船不僅克服了水翼船的缺陷，而且制造成本較小。

附圖說明

圖1為船只機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理圖俯視圖