无兴波阻力船及船体制作和推进技术的制作方法

一.技术领域：

它是一种在水面极快航行的船的船体制作方法和该船的配套的三面向后推进方法的设计制作法。图1，它主要是为根除船头兴波阻力，也解决功率增加后兴波阻力递增，使船速还是上不去的问题。现在的船都是船尾推进，随着发动机功率的加大，激振现象也越来越严重。船尾喷水船目前用大排量泵解决船速慢的问题，但也沒有解决兴波阻力形成的问题图13，更沒有解决兴波递增旳问题。现有的船是船头破浪、船尾有回流水，形成：船尾像鸭子的屁股，造成船旳形状阻力。航速越快，船体后方吸附阻力越大。

船的推进，大多数是船尾部向后推水。我做的船体从两侧加上船尾向后同时射流推进，解决因单发动机功率过大而有的激振及单发动机过重而使船前后失衡。

我设计的船体形状如铅笔一样，从船头到船尾旳连线都是水平的直线，不会产生形状阻力图5。船体的底部是双层的图9，最下面一层是用紧固螺丝把u形槽钢板与船体的两边连接。u形槽可以拆装，便于维修、除锈。双层底的中间是推进水泵的水源管道[船尾一头封口]，水从船头以航速进入管道，再由水泵喷口图2射流管喷出。图1。

二.

背景技术：
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世界上凡是在水面上以高速航行的排水型船，图13，随着航速进一步加大，要求发动机的功率大大提高，造成单机船安全航行都发生了问题。图13是美国无人舰队其中的一条船，为了安全，主船的两侧都加了小船做支点，以防不测。我设计的船体从根本上消除了兴波阻力，也消除了船体的形状阻力。此船除了船体的外表面与水形成的摩擦力外，对船体周围的水体几乎不产生因顶、挤、压、而形成的阻力。从船头流入管道的水被水泵及时抽走变成推力。所以不会在船头产生兴波阻力。

船体底部装有水泵的水源管道，是来源于我小学时的一次郊游：

当时我捉蝴蝶的网从直径一米左右的环状铁丝上脱落了，手里只有一根竹竿和竹竿头上的铁丝圆环。我把一半铁丝圆环垂直伸入水里，左右划动，水面上的树叶在环内通过时，沒有位移。铁丝圆环在水里的阻力也很小，可以很快左右水平划动。

现在我把一根薄壁管子的半根管子水平浸在水里，在水面上丛向移动，管子的前方也不形成波浪，管子里的漂浮物位移也很小[管子直径要大]。所以管子的阻力来源于管壁的厚薄形成的面积大小。管子移动阻力的大小，于面积和移动速度有关。

把水管的一亇管子口封住，把管子里的水不断抽出并向后喷出，则管子水平移动阻力狠小，管子的进水口一头水面上也不会产生波浪，就是图一的状况。从图一可以看出船体的前半部沒有任何波浪，船体的两旁的水花不是船体造成的，而是喷水管喷出的水柱形成的浪花，水柱离船体有3公分距离不会产生摩擦阻力。

关于泵推知识，来源于在一次参观消防队的训练过程中看到的现象：当时，消防车上的出水总管接好后，在消防喷枪一头只有一个消防兵拿着喷枪，指向高空。接喷枪的消防管，有几米是弯曲的放在地上，当消防车的高压水流通过消防软管到达喷枪出口喷出时，那位紧握消防喷枪旳战士根本站不稳，很快倒退！这时马上有另外两个消防兵立刻上去把握喷枪的那位消防员扶住，并扶住消防管，才使高压水柱平稳的喷上几十米的高空。正当训练进入高潮时，连接消防车的出水总管的一个消防管接头脱落了，当时连接消防车的出水管有大量水涌出，同时消防车旳发动机的排气管冒出了黒烟，发动机转速明显变慢。这说明当时带动水泵的柴油机负荷突然增加，转速变慢，而油门供油没有变动，从而产生了柴油燃烧不完全，造成排气管数秒的冒黑烟现象。

以上的情况，使我选用了离心泵射流推进。因为第一个消防员的喷枪反推力大，柴油机负荷小，而水管接头脱落后，消防带的反作用力小，而柴油机负荷大。所以图2船两边所用喷头直径细而流速大，推力也大。

现在水面上的喷水推进船如图16所示：这种推进船有几亇地方与我制作的推进方法不一样。

1.我的船泵水源是从船头以航速进入水泵的，船头沒有兴波阻力；而图16中可以看出泵氺流来源于船体的后半部，船高速航行时，由于进水管口內的水与船底下面的水会产生流速差、从而不利于水的进入，降低了泵的效率。

2.图16中喷水的泵用的是双级轴流水泵。此泵流量大，但扬程低，喷水的反推力不如第一亇消防员手中的消防喷枪，且要求泵轴功率大。

3.图16中船体设计：尾部下方会产生回流水，船的附体阻力随航速加快而增大。

我设计的船体是直体，没有回流水造成的吸附阻力。

4.图16中旳喷水口面积大，流量大。获得大推力效率差，我设计昀喷水口小，但反推力效率高，有利于发动机的选择及位址的安装。

5.图16中泵进水管旳直径与喷出水管直径一样，是不对的。我设计的泵进水管粗、出水管中等、喷管直径小。反推力大。

图15是某大国泵船出水口的照片可见发动机功率很强大，才能滿足这些喷口的水压和流量！

6.在上海外滩的黄浦江上，上海水上派出所的执法船，为了尽快赶到执法现场，他们把应该装在拖轮上的发动机装在了执法小艇上，由于航速大，停在江边的大小船只和水上浮船办公室山摇地动，人都站不稳。而我设计的船，再快也沒有兴起的波浪。图1中的船一次性把兴波全部消除。从图1中可清楚看到船速很快，但船体的前半段水面如镜，水面反射图景很清楚，船体的后半段两旁的水花，是喷管出水造成的。

在2019年10月30日第一次试船时，喷管出水口放在水下面，船体的后半部分旳水面，沒有浪花。反射景物也看的出。试验结果比图3；图10中的推进功率---航速的数椐提高了很多，(发动机功率增加2倍，航速约增加1倍)。

三.

技术实现要素：
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1.无兴波阻力船及船体旳制作方法和该船的三方向(左后方、右后方、船尾)后的射流推进设计制作方法是彻底解决了船航行时有兴波阻力递增的难题，同时把泵推技术用新的推进方案部暑在船的两旁和后方。由于现有船的兴波阻力是高速船的主要阻力。无兴波阻力船体的制作方法，根除了兴波阻力，同时也消除了船的形状阻力和吸附阻力，在图3、图10中可以看到，只有把功率增加到4倍、6涪、8倍，船的航速才提高了1倍。无兴波阻力船体的设计和三方向后射流推进制作方法的船，当水泵功率增加2倍，航速几乎增加1倍，最主要的是：船头永远没有兴波阻力。船体加长，发动机和水泵就可以相应增加，航速可达很快。

2.三方向(左后方、右后方、船尾)后的射流推进制作方法，有利于船的维修，无论哪个发动机、水泵有故障，都可以单独关停该机泵，此船照样航行。等到了目的地，用吊车把有问题的机泵整体调离，换一台备用机泵接上去就可以了。维修时间很短，肮行日期不受影响。

四.附图说明：

图1：试验船航行实况，船尾有防水的塑料包装，保护插头，插座不会受潮。

图2：试验船右侧喷管及阻挡视线旳橡胶软板。

图3：船舶阻力数据表。

图4：试验船的电源线、电源板、插座。

图5：直筒船体，(形如铅笔])。

图6：导向杆示意图。几

图7：拆掉水泵的船体，(防盗，如需可马上装上去)。

图8：试验船所用过的10只水泵。

图9：船体横断面示意图。

图10：船速与动力的有关数椐。

图11：拆离水泵的水泵出水管。

图12：船到终点时，被岸撞坏的滤网。

图13：美国无人船，尾波。

图14：试验船用泵型号。

图15：某大国喷水船出水口。

图16：现有喷水船示意图。

五.无兴波阻力船体的制作方法和该船旳三方向(左后方、右后方、船尾)后的射流推进方法的具体实施方法如下：

1.买一根4米长、20公分直径的下水道管子，把管壁用锯子开成长4米、宽16公分的长条口子。

2.把管口向下平放，在管壁上用螺丝钉加装通长的木条，使管口向上时管子能平放。(加装木条时，先用鉆头打底孔。)

3.在开口的两边木条上加装封口板，把开口封掉。在封口板上挖10个洞，以能把10个潜水泵等距放入为准。

4.在封口板旳左右两边上加木条，抬高船体的垂直高度，为加装泡沫板增加船的浮力打基础。

5.加装泡沫板后把泡沫板挖10个洞与封口板洞对应。.

6.用橡塑软板把船的左、右、下方包好，(用木鏍丝固定在事装好的木条上)。

7..把潜水泵放入洞中。再把潜水泵的水位开关竖放固定(这一点很重要)，图8：使水位开关处于接通状态。

8.把10根水泵的出水软管装上喷管。另一头装在水泵上图11。

9.把水泵的电源践(10根)全部集中到船尾。

10.把船的两边挖洞并把软管伸出船体外。固定在吃水线的上方，固定时喷管与船体之间有3公分的垫层。喷管口向下15度以防止水流对船体的摩擦产生阻力。图2。

11.在船的头、尾部加装可滑动的导航杆图6。在船头加装滤网图12。。

12.把.水泵水位开关、、水泵电源线全部用泡沫板盖好。做成图1的样子，用来测试消除兴波阻力的实效及功率与航速的变化数据。

13.把电源的插座固定在船尾，把10个插头全部插入。并用塑科袋防水。(因为船起步时，水喷到池壁上会把插座溅湿。图1。

14.把管道船尾一头用海棉堵严，不能进水。

15..把船放入池中。

16.在选好的航道两头岸上都打桩，拴上1500磅的风筝饯，一头栓在健身带上，把健身芾拉紧固定在另一个桩上，拉力达40公斤。(要拉的很紧)。

17.把船的首、尾导航杆分别分开，分别放入风筝线。并能使船沿风筝线轻松滑动。图1。

18.电源线一头在船尾，另一头与电源板连接。电源板上有闸刀、漏电保护器、保险丝，图4。线是首次使用的名牌绝缘软线。当电源接通后，合上闸刀，船就很快离开了岸边。图1。

19..我分别用两只泵、三只、四只、六只、九只泵推进，(插头通电可以任意选择多、少)。

试验结果：功率增加2倍，航速增加1倍。