一种活动断阶、气泡减阻地效翼船的制作方法

本发明属于高性能船舶设计技术领域，具体涉及一种活动断阶、气泡减阻地效翼船。

背景技术：

地效翼船是利用地面效应翼产生附加升力，有较大升阻比和超低空高速巡航能力的，介于飞机和常规排水型船之间的一种新型高速船舶，具有一般舰艇不可比拟的优良耐波性和高航性，在军事和民用领域有广泛应用，并且市场前景广阔，成为近年来国际船舶发展的热点之一。虽然近年来各国对地效翼船的研究取得了突飞猛进的进展，但是依然存在以下技术难题：(1)起飞过程中阻力峰值大，所需起飞距离长，使船身无法快速抬离水面；(2)降落入水过程中，船身所受的冲击载荷较大，容易造成船身疲劳，甚至破坏。这不仅关系到地效翼船的机动性、独立活动能力以及实用发展空间，更重要的是关系到其安全性。

目前解决上述问题的方法主要有：在首部安装发动机或者采用底部有斜升角的水橇等技术。但是以上技术方案均存在着不同的缺点和不足之处。如动力增升或者动力气垫技术使地效翼船的起飞性能、船体强度、稳定性和耐波性都得到了改善，但是进入到巡航速度时，大部分发动机被闲置，造成质量上的累赘和经济上的浪费，此外尽管这种地效翼船安装有前置式发动机改善起飞性能，但是在起飞前的排水和滑行阶段地效翼船仍依赖于船体各升力面提供支持；如采用一般的水翼或者水橇尽管可以减少起飞阻力和功率，但是可能在入水时以负的攻角入水，造成地效翼船过度纵倾而被拉入水中并使之损毁。

技术实现要素：

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种新型的活动断阶、气泡减阻地效翼船，其具有起飞性能和入水性能良好等优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种活动断阶、气泡减阻地效翼船，其特征在于，包括：

被置于地效翼船船底、一端通过转轴与地效翼船船底活动连接且能够在传动装置的控制下在断阶收放室内绕转轴进行转动的活动断阶，该活动断阶后端内部形成有作为气室的空腔结构，所述气室一侧经由送气通道与送气管连通，另一侧经由均布于所述活动断阶后端的断阶面上的若干喷气孔与外界连通；

被形成于地效翼船船底的断阶收放室，该断阶收放室具有收纳所述活动断阶的半封闭空间；

被固定于地效翼船船底的气泵，该气泵经由送气管、送气通道向气室输送空气；

被置于所述断阶收放室内的传动装置，该传动装置用以驱动所述活动断阶进行收放动作；

以及两个被对称置于地效翼船纵剖中心线两侧的纵向裙板，所述纵向裙板自所述活动断阶后端沿船底型线向地效翼船后端延伸。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶与转轴连接处设置有套筒，所述转轴穿过该套筒将活动断阶与地效翼船船底连接为一体。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶的垂直摇摆角为-15°至10°。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶的最大宽度为地效翼船船宽的0.5～0.7，且所述活动断阶的最大长宽比为1/3～1。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述转轴被置于距离地效翼船船首0.2l～0.4l的位置处，其中l为地效翼船船长。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述气室的长度为所述活动断阶最大长度的0.2～0.4。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述传动装置包括：通过轴承与所述活动断阶连接的电动推杆以及用于通过驱动所述电动推杆带动活动断阶进行收放动作的控制器。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述喷气孔采用耐腐蚀材料制备而成。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述纵向裙板的高度为5～15cm，其长度为船长的20％～40％。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的一种活动断阶气泡减阻地效翼船，本发明能够有效地减小地效翼船在起飞过程中的起飞阻力，并且在降落过程中有效地降低冲击载荷。

附图说明

图1是本发明所述的活动断阶、气泡减阻地效翼船侧视图；

图2是本发明所述的活动断阶、气泡减阻地效翼船后视图；

图3是图1中(I)处的局部放大图；

图4图2中(II)处的局部放大图；

图5是本发明所述的活动断阶、气泡减阻地效翼船底部视图。

图中：1、活动断阶，11、断阶面，2、转轴，3、气泵，4、送气管，5、气室，51、送气通道，6、断阶收放室，7、传动装置，71、电动推杆，72、控制器，8、喷气孔，9、纵向裙板，A、纵向裙板延伸位置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明所述的活动断阶、气泡减阻地效翼船，其包括：

活动断阶1、转轴2、气泵3、送气管4、气室5、断阶收放室6、传动装置7、喷气孔8、纵向裙板9；如图3所示，所述活动断阶1被置于地效翼船船底可作为地效翼船船底一部分、一端通过转轴2与地效翼船船底活动连接且能够在传动装置7的控制下在断阶收放室6内绕转轴2进行转动，该活动断阶后端(即尾部)内部形成有作为气室5的空腔结构，所述气室一侧经由送气通道51与送气管4连通，另一侧经由均布于所述活动断阶后端的断阶面11上的若干喷气孔8与外界连通，如图4所示，；所述断阶收放室6被形成于地效翼船船底，其具有收纳所述活动断阶的半封闭空间；所述气泵3被固定于地效翼船船底靠近活动断阶1的位置，该气泵3经由送气管4、送气通道51向气室输送空气；所述传动装置7用以驱动所述活动断阶进行收放动作，其被置于所述断阶收放室内；所述纵向裙板9有两个，两者被对称置于地效翼船纵剖中心线两侧且使得每一所述纵向裙板自所述活动断阶后端沿船底型线延伸至地效翼船的后端即A位置处，如图5所示。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶1与转轴2连接处设置有套筒(图中未示出)，所述转轴穿过该套筒将活动断阶与地效翼船船底连接为一体。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶1的垂直摇摆角为-15°至10°；所述垂直摇摆角即所述活动断阶绕转轴的转动角度。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述活动断阶1的最大宽度为地效翼船船宽的0.5～0.7，且所述活动断阶的最大长宽比为1/3～1。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述转轴2被置于距离地效翼船船首0.2l～0.4l的位置处，其中l为地效翼船船长。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述气室5的长度为所述活动断阶最大长度的0.2～0.4。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述传动装置7包括：通过转动轴承与所述活动断阶连接的电动推杆71以及用于通过驱动所述电动推杆带动活动断阶进行收放动作的控制器72。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述喷气孔8采用耐腐蚀材料制备而成。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述纵向裙板的高度为5～15cm，其长度为船长的20％～40％。

基于上述方案，本发明所提供的地效翼船，其活动断阶通过转轴与船底连接，通过传动装置控制其绕转轴上下转动，所对应的摇摆角范围为-15°至10°，所述活动断阶对应地效翼船的三种工作状态：起飞工作状态、入水工作状态以及巡航飞行状态，处于起飞工作状态时调节活动断阶摆角为0°，即与水平面平行，处于正常的断阶状态；处于巡航飞行状态时活动断阶向上收起即调节摇摆角至10°，处于入水工作状态时活动断阶向下释放即调节摇摆角至-15°；船体底部设置气泵并使其靠近活动断阶收放室，能够在起飞工作状态时产生所需压强的气体，并通过送气管进入气室，这样地效翼船能够通过喷气孔向后喷气，同时在使用过程中，当地效翼船刚从水面起飞时需要进行喷气一段时间后再关闭以避免受海水浸湿的喷气装置暴露在空气中被腐蚀；所述气室设置在活动断阶的后端，可以防止海水沿送气管道进入气泵并腐蚀气泵；半封闭结构的所述断阶收放室能够将船体内部与海水隔开；所述电动推杆由电机推杆和控制器组成，控制器驱动电机推杆牵动活动断阶上下转动；所述纵向裙板能够减少气泡横向逃逸，保证船底气泡层从而达到减阻的作用。实验证明，通过本发明所述气泡减阻技术能够使地效翼船的起飞阻力减少20％-30％左右，此外活动断阶以及气室的设置能够有效的解决海水腐蚀问题；同时在降落过程中，活动断阶首先接触水面，能够起到减缓冲击的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。