一种船舶定位喷气式螺旋桨的制作方法

本发明是涉及一种螺旋桨，具体地说是涉及一种船舶定位喷气式螺旋桨。

背景技术：

随着全球经济快速发展，船舶航运市场兴旺，中国一举成为全球最大造船国家，民用商船产品越来越多。有多种船舶需要经常在海上进行长时间定点作业，但是海上有风浪干扰，为了保持船体稳定，传统的做法是船舶必须启动马达低速行驶，或者掉转船头迎着风浪前进，否则船舶将被风浪推出定点作业区，甚至有发生倾覆的危险。

重量、重心和船体的面积是船稳定性的决定性因素，现有的维持船舶稳定性的方法有陀螺仪器，陀螺仪器最早是用于航海导航，后来发展为稳定船体的陀螺装置，作为一种船舶稳定器以减小船舶在风浪中的摇摆。当船体侧摇时，陀螺力矩迫使框架携带转子一起相对于船体旋进。这种摇摆式旋进引起另一个陀螺力矩，对船体产生稳定作用。而利用风浪使船舶在海上保持稳定，以便进行长时间定点作业的装置是一种新研制的特殊流体力学装置，能够有效地把海上风浪的能量加以利用。该装置由一个特制的水下旋转翼和一套滑行机件组成。当船舶与海浪运动方向成某一角度时，水下旋转翼会转动并产生水平和垂直牵引力，其中水平牵引力可保证船舶不偏离航向，垂直牵引力可减少船舶颠簸。滑行机件由船尾的风动船舵和船头的水动船舵组成，风动船舵能保证船舶在风浪中的定点不移位，水动船舵则能利用水的阻力，防止船头转向。船用螺旋桨是船只必不可少的重要组成部分，技术也非常成熟，螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转，将发动机转动功率转化为推进力的装置，船用空气动力螺旋桨的叶片被配置和装配为从螺旋桨的侧面向螺旋桨的旋转轴，由于叶片被制成产生从螺旋桨侧面向旋转轴的向内的气流的形状，所以空气通过叶片的外部或“支撑”被向内拉动，吸入的空气随着螺旋桨的旋转，在螺旋桨的旋转轴的中心附近区域内被压缩，当螺旋桨旋转时，叶片依次在中心区产生压力，从而形成压力，进而产生较大的推力。这种“喷气式螺旋桨”可以形成漩涡，通过漩涡螺旋增大海浪表面积的同时对海浪施加一个向下的拉力，面对海浪冲击时变被动受力为主动化解，从而达到消散能量、稳定船体的作用。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种结构简单、稳定性好、行之有效、易于推广、造价低廉的解决方案。

现有的船舶稳定器多为静电陀螺仪。由于静电场仅有吸力，转子离电极越近，吸力就越大，这就使转子处于不稳定状态。所以这种静电陀螺仪不能承受较大的冲击和振动，另一方面，静电陀螺仪结构和制造工艺复杂，成本较高，不适合大面积推广使用。

而“一种利用风浪使船舶定位的装置”是一种新研制的特殊流体力学装置，由一家俄罗斯公司研发而成，虽然理论完备，但是技术尚不成熟，实际应用效果有待检验，另外其专门针对海上定点作业船舶研制，普遍适用性有待考察，难以大面积推广使用。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种船舶定位喷气式螺旋桨，包括：水下空气压缩气缸1、高压喷气管道2、特制螺旋桨3、高压喷气头4。所述水下空气压缩气缸1，是水下所喷出得高压气体的动力来源，所述高压喷气管道2，是高压气体的输送管道，最终通过高压喷头4将高压气体喷出，来维持船身的平稳。所述特制螺旋桨3转动时，可生成漩涡，对船身产生一定的向下牵引力，减小船身因波浪冲击导致的上下浮动。

基于液体波动研究和混合浪谱原理的“螺旋场”体系，面对海浪冲击，传统的做法都是“消能”，目前防波堤凸起的石块就是通过碎浪来消能，该喷气式螺旋桨可以通过螺旋桨形成漩涡，通过左右相反漩涡螺旋和前后多个漩涡联动，进而形成海浪“轨道”，一旦船身与水面产生一定的夹角，就利用漩涡螺旋增大海浪表面积的同时对海浪施加一个向下的拉力，变被动受力为主动化解，从而达到消散能量、稳定船体的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

各个组成部位在其他行业领域早有应用，技术成熟，可以借鉴技术原理和研发经验，也可以在现有设备的基础上直接进行技术改造，大大降低了研发成本和使用成本，总的来说，这种“喷气式螺旋桨”结构简单、稳定性好、行之有效、易于推广、造价低廉。

附图说明

图1是本发明一种船舶定位喷气式螺旋桨的工作示意图

图2是本发明一种船舶定位喷气式螺旋桨的结构示意图

图3是本发明一种船舶定位喷气式螺旋桨的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1和图2所示一种船舶定位喷气式螺旋桨，包括：水下空气压缩气缸1、高压喷气管道2、特制螺旋桨3、高压喷气头4。特制螺旋桨3左右成对均匀配置在船底部两侧，特制螺旋桨3的总个数依据船身长度正比例配备，每个高压喷气管道2连接水下空气压缩气缸1，输送高压空气，性能更加稳定；高压喷气头4末端伸出特制螺旋桨3，一个喷气大孔，周围有若干喷气小孔，与高速旋转的特制螺旋桨3相互配合更容易形成漩涡螺旋。

图3是本发明一种船舶定位喷气式螺旋桨工作流程图，首先船体的角度陀螺仪测量船体与水面的角度，当倾斜角度大于30度时，气缸压缩空气，接着经过管道进入螺旋桨空腔，然后螺旋桨高速旋转并喷出高压气体，最后通过左右相反漩涡螺旋和前后多个漩涡联动，进而形成海浪“轨道”，通过漩涡螺旋增大海浪表面积的来减小海浪冲击的同时，对船体生成一个向下的拉力，变被动受力为主动化解，从而达到消散能量、稳定船体，并且让角度陀螺仪时刻测量船体与水面的角度，当角度小于30度时，喷气螺旋桨停止工作，当船体与水面的角度仍大于30度时，喷气螺旋桨继续工作。

本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
本发明一种适用于一种船舶定位喷气式螺旋桨，包括：水下空气压缩气缸（1）、高压喷气管道（2）、特制螺旋桨（3）、高压喷气头（4）。船体的角度陀螺仪测量船体与水面的倾斜角度大于30度时，水下空气压缩气缸（1）压缩空气，气体经高压喷气管道（2）进入高压喷气头（4），特制螺旋桨（3）高速旋转并喷出气体，并通过左右相反漩涡螺旋和前后多个漩涡联动，漩涡螺旋增大海浪表面积的同时对海浪施加一个向下的拉力，高压喷气头（4）向水平方向喷射高压气体来保持船身在水平位置的固定，让角度陀螺仪时刻测量船体与水面的角度，一旦船体与水面的角度大于30度，喷气螺旋桨继续工作。

技术研发人员：娄保东
受保护的技术使用者：南京乐朋电子科技有限公司
技术研发日：2017.08.27
技术公布日：2019.03.05