专利名称：气膜超高速舰艇的制作方法
技术领域：
本发明是一种高速快艇，具体是一种利用气膜减阻原理来大幅度提高航速的气膜超高速舰艇。可广泛用在交通艇、缉私艇、巡逻艇等。
背景技术：
高速艇也称作快艇，是二战前后兴起的一些排水量较低，而航速较高的船舶，包括早期的高速排水型艇、滑行艇以及近年来发展较快的水翼艇、气垫船和高速双体船等。气垫船是五十年代推出的一种新型船舶，其主要原理是依靠在船底形成的高于大气压力的空气作为“气垫”，将气垫船整体托起从而不直接接触水面，只是在包围船体周向的“围裙”处有少许的接触，从而大大降低了船体的阻力，因此航速可以很高，但考虑到气垫船的外形和重量一般较大，是用桨叶推动空气来产生前进的推力，这是由它的用途和结构所决定的，因此它的实际速度不是很高。根据保持“气垫”的形式不同气垫船可以分为侧壁式气垫船和全垫式气垫船。高速艇门类很多，在各个不同的历史时期所担负的使命也不同。随着技术的进步， 高速艇的形状、装备、动力和推进方式以及设计理念都在不断的演变，回顾它的发展历程， 了解各个时期的优秀艇型，可从中启迪我们的设计者的灵感。
发明内容
本发明是受气垫船和气膜冷却技术的启发下设计的，以克服其气垫船的外形和重量一般较大，是用桨叶推动空气来产生前进的推力，因此它的实际速度不是很高的技术问题，提供了一种气膜超高速舰艇，它包括船体和气体控制及传输机构，所述气体控制及传输机构由舰艇发动机经小型气泵与舱内的主导气管连接，主导气管经气体控制阀与舰船底仓的各级分导气管连通；再经所述各级分导气管分别与对应的储气室的内腔连通；所述储气室的内腔一侧的“V”字形排气狭缝通向船体底面。本发明的特点及有益效果利用气膜减阻原理来大幅度提高航速的高速快艇。其核心是在运动船舶的船体底面和水之间引入空气形成气层，将船底与水的接触面积大大减小，从而可大幅地减少运动船舶与水的粘滞阻力，使舰船以非常高的航速行驶。本发明将船底的排气狭缝与舰船的纵轴线向后成一定的角度，这样可以降低排出气体沿船底的横向运动；另外还在舰船底的左右两侧设计了气体防泄凹槽，其作用不仅可以降低排出气体沿船底的横向运动，还可以使排出的气体聚集在舰船底部进一步提高气膜层的厚度来减小船底与水的接触面积，通过这两相措施的应用，可以大大降低V形船底对气膜的不利影响。因该小型高速艇机动灵活可广泛当作交通艇、缉私艇、巡逻艇等。该舰艇有两个边界情况，其一是当舰艇以较低的速度行驶时气膜减阻效果不明显因此可关闭所有的气阀，这时与普通舰艇区别不大；其二是当舰艇高速行驶与排气狭缝排气达到耦合点时这时舰底和水面刚好分离，此种情况与气垫船相似。在这两个边界情况之间该舰艇就介于普通舰艇和气垫船之间了。因此该舰艇比一般的舰艇有较宽的航速范围和很高的机动性与经济性。考虑到高速航行舰船对航向稳定性要求比较高，所以该种舰船的船底设计成“V” 字形，可以提高航向的稳定性，但也会对气膜的形成和效率有一定的降低，所以本发明将船底的排气狭缝与舰船的纵轴线向后成一定的角度(如图幻，这样可以降低排出气体沿船底的横向运动，使气层尽可能的沿着舰船底与水流同向流动，将较大面积的船底与水分开。另外还在舰船底的左右两侧设计了气体防泄凹槽，其作用不仅也可以降低排出气体沿船底的横向运动，还可以使排出的气体聚集在舰船底部进一步提高气膜层的厚度来减小船底与水的接触面积，通过这两相措施的应用可以大大降低V形船底对气膜的不利影响。
图1为气膜超高速舰艇的底舱内部结构示意2图1中的A-A剖视3为气膜超高速舰艇艇底面的结构示意4为图3中的B-B剖视5为气膜超高速舰艇整体外形结构示意图附图标记1-舰艇发动机；2-主导气管；3-气体控制阀；4-各级分导气管；5-各储气室；6-储气室内腔；7-排气狭缝；8-气体防泄凹槽；9-舰艇底面。
具体实施例方式参看图1-图5，气膜超高速舰艇，它包括船体和气体控制及传输机构，所述气体控制及传输机构由舰艇发动机1经小型气泵与舱内的主导气管2连接，主导气管2经气体控制阀3与舰船底仓的各级分导气管4连通；再经所述各级分导气管4分别与对应的各储气室5的内腔6连通；所述储气室的内腔6 —侧的“V”字形排气狭缝7通向船体底面9。其中所述“V”字形排气狭缝7的两条缝位于舰船底面9的纵轴线两侧，并向后与该轴线成两相互对称的锐角；在所述舰艇底面9的两侧设有与舰艇底面长度相应的气体防泄凹槽8 ；根据的船体大小和设计速度，来设置所述舰船底仓多级气膜机构的多少。工作原理采用在舰船上的发动机带动一个小型气泵来作为气膜的来源。气泵里高压气体在气体控制阀的控制下以设定的流量和压力流进各级气膜机构，每一级气膜机构都是由分导气管和储气室构成，储气室的内腔是空的里面储存着由该级分导气管送来的高压空气，储气室内腔在舰船底部沿水流方向开有一条狭长的排气狭缝，用以将储气室内腔储存的高压空气排出形成隔开水与船底的气层。根据不同的船体和设计速度可以在舰船底装多级气膜机构，当舰艇前面的几级气膜机构在船底的排气狭缝与水面不接触时气体控制阀会将连通它的分导气管关闭，以免高压气体的浪费。实施例下面结合附图对本发明做进一步说明由附图1中舰艇发动机1带动里面的小型气泵将高压空气通过主导气管2接入气体控制阀3，气体控制阀3受控制机构的命令来调节通向各级分导气管4的流量和压力，以适应不同的航速要求。各级分导气管4将高压空气输送到与之相连的储气室5的储气室6 内腔中(参看附图2，附图1的剖视图A-A)，储气室6内腔中的高压空气可通过排气狭缝7 向后排出将流过该处的水流并与船底隔开。可由附图3中的剖视图B-B (附图4)看到舰艇底面9的气体防泄凹槽8，其作用不仅可以降低排出气体沿船底的横向运动，还可以使排出的气体聚集在舰船底部进一步提高气膜层的厚度来减小船底与水的接触面积。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
权利要求
1.气膜超高速舰艇，它包括船体和气体控制及传输机构，其特征在于所述气体控制及传输机构由舰艇发动机(1)经小型气泵与主导气管( 连接，主导气管( 经气体控制阀(3)与舰船底仓的各级分导气管(4)连通；再经所述各级分导气管(4)分别与对应的储气室(5)的内腔(6)连通；所述储气室的内腔(6) —侧的“V”字形排气狭缝(7)通向船体底面(9)。
2.根据权利要求1所述的气膜超高速舰艇，其特征在于所述“V”字形排气狭缝(7)的两条缝位于舰船底面(9)的纵轴线两侧，并向后与该轴线成两相互对称的锐角。
3.根据权利要求1所述的气膜超高速舰艇，其特征在于在所述舰艇底面(9)的两侧设有与舰艇底面长度相应的气体防泄凹槽(8)。
4.根据权利要求1或2或3所述的气膜超高速舰艇，其特征在于根据的船体大小和设计速度，来设置所述舰船底仓多级气膜机构的多少。
全文摘要
气膜超高速舰艇是为解决目前气垫船外形和重量较大且采用桨叶推动空气来产生前进推力，使其速度不理想等技术问题而设计的。采用的气体控制及传输机构由舰艇发动机经小型气泵与舱内的主导气管连接，再经气体控制阀与舰船底仓的各级分导气管连通，各级分导气管分别与对应的储气室内腔连通；储气室内腔的“V”字形排气狭缝通向舰船底面。利用气膜减阻原理大幅度提高航速。其核心是在运动船舶底面和水之间引入空气形成气层，将船底与水的接触面积大大减小，使舰船以高速行驶。将船底排气狭缝与纵轴线向后成一定角度，降低排出气体沿船底的横向运动；船底两侧的气体防泄凹槽，能降低排出气体沿船底的横向运动，使排出气体聚集在船底部提高气膜层的厚度来减小船底与水的接触面。因小型高速艇机动灵活可广泛当作交通、缉私即巡逻艇等。
文档编号B63B1/38GK102390482SQ20111035339
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者刘晓波, 白彦, 艾延廷, 赵丹 申请人:沈阳航空航天大学