一种轻型漂浮推进船体的制作方法

本发明涉及船体行驶技术领域，更具体的是涉及一种轻型漂浮推进船体。

背景技术：

船指的是凡利用水的浮力，依靠人力、风帆、发动机如蒸气机、燃气涡轮、柴油引擎、核子动力机组等动力，牵、拉、推、划、或推动螺旋桨、高压喷嘴，使其能够在水上移动的交通运输工具，利用机器推进的大船都可称为轮船，小一点的船叫小船、舟或艇。中国渔船拥有量世界第一，2013年就达到107.2万艘，占全球总数24.4％，其中机动渔船69.5万艘，全球占比26.3％，2017年中国造船业三大指标份额全球居首，同比增长60.1％其中海船1136万修正总吨，出口量占全球比46.8％，可见船业的市场是多么的巨大。随着造船技术的不断提高，船的运行速度也在不断提升，但是当船的运行速度越快船就越容易倾翻，所以对船体的安全性要求也就越高。

现有技术中安全性较高的船包括船体、平衡板、弹性拉绳、螺旋桨、侧稳定板、浮箱、浮箱固定架、平衡板转轴、配重杆和侧挡板；船体的两侧通过若干浮箱固定架对称固定安装有两个浮箱；浮箱的底部均固定安装有一个侧稳定板；浮箱的顶部均通过螺栓固定安装有一个侧挡板；船体的底部固定设置有一根配重杆；船体的底部一侧还设置有两个螺旋桨；船体的内侧还通过平衡板转轴活动安装有一个平衡板；平衡板的顶部两侧固定对称设置有若干根弹性拉绳，且弹性拉绳的另一侧与船体的两侧固定连接。该船通过在船体的两侧设有浮箱和稳定板，这样该船在行驶使时，船体的稳定性更好，故而不容易产生倾翻事故，更加安全。

但是，上述现有技术中的船也正因为在船体的两侧均设有浮箱和稳定板，这样势必会较大的增大船体的应水面积，也就会较大的增大船体的阻力，从而增加了该船的能耗，可见该船在能耗和安全上不能两全。因此，我们迫切的需要一种既能相对降低能耗又更加安全的船体。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明提供了一种轻型漂浮推进船体，用于解决现有技术中的船在能耗和安全性上不能两全，即不能使船体相对降低能耗又更加安全的问题。本发明中中鳍梁轻度将水分开作用于船体本体底面的内凹弧槽底部，边鳍梁将向两侧挤压的水引到船体本体尾部释放，边鳍梁引流的水还会产生对船体本体向上的托力，且中鳍梁呈梭形，尾翼的宽度沿船体本体行驶的方向逐渐减小，因此可以较大的减少该船体受到的阻力，从而可以减少相应的能耗；通过尾翼以及尾翼、中鳍梁和边鳍梁的协调配合作用可以较大的增加该船体的平稳性，以及通过遇险注水系统可以减少遇险事故，从而可以较大的提高该船体的安全性。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种轻型漂浮推进船体，包括和安装在船体本体上的动力装置，所述船体本体的底面中部沿其长度方向安装有呈梭形的中鳍梁，所述船体本体的底面两侧均安装有位于竖直方向的边鳍梁，所述船体本体的后部两侧均安装有位于水平方向的尾翼，且尾翼的宽度沿船体本体行驶的方向逐渐减小，所述船体本体内还设有遇险注水系统。

工作原理：当该船体在高速行驶的过程中，由于船体底部水流冲击的作用，冲击挤压流动的水会自然分流到船体的内凹弧槽底部和两侧，分流到船体底部和两侧的水会挤压到边鳍梁上，边鳍梁再将向两侧挤压的水引到船体本体尾部释放，挤压到边鳍梁上的水会向上移动，如此就会对船体本体产生向上的托力，使船体本体的吃水深度相对降低，从而可以减少船体受到的阻力，也就可以相应的降低能耗。

由于中鳍梁呈梭形，所谓梭形就是两头尖中间宽的一种形状，这样中鳍梁受到的阻力也很小；由于边鳍梁是安装在竖直方向的，所以边鳍梁在水流方向的截面面积是比较小的，所以边鳍梁的水阻力也比较小；由于尾翼的宽度沿船体本体行驶的方向逐渐减小，所以直接撞击在尾翼上的水流量是比较少的，因而尾翼的水阻力也比较小。如此中鳍梁、边鳍梁和尾翼充分发挥了仿生器官也就是防鱼鳍的结构的协调作用，从而使该船体受到的水阻力相对较小，进而降低了相应的能源消耗。

由于尾翼设置在水平方向，所以尾翼可以增加该船体在行驶过程中的稳定性，特别是在高速行驶，以及转弯时该船体的稳定性体现得尤为突出。边鳍梁的设计安装所处的位置，让轻型艇壳在转向行驶时形成一中心杠杆的作用，达到理想的平稳灵活性，同时边鳍梁后部及船体后部的水向两侧释放出来，正好由两侧尾翼所压制性接收，达到了理想的该船体尾部重而漂起来的效果。也就是说除了尾翼单独可以有助于该船体的稳定和托力作用外，尾翼、中鳍梁和边鳍梁三者仿生器官结构的协调作用让该船体更加的稳定漂浮，从而使得该船体的安全性更高。

退一步讲，即使该船体遇险，当水进入船体内时，进入船体内的水可以很快的进入遇险注水系统中，当水进入遇险注水系统后，可以增加该船体的重量，降低该船体的重心，这样该船体就更稳定不容易倾翻，达到了水上不倒翁的效果，从而进一步的提高了该船体的安全性。

综上，该船体上设置的尾翼、中鳍梁和边鳍梁的协同下不但可以减少船体在水中前进的阻力，从而降低船体所需能耗，而且可以使该船体在行驶过程中，特别是高速行驶以及转弯时更加稳定，从而提高了该船体的安全性；通过设置遇险注水系统可以在船体遇险时有一个保障，从而进一步的提高了该船体的安全度。总之，通过上述设计该船体可以达到能耗上和安全性上两全的效果，也就是使船体在相对降低能耗的情况下又更加安全。

值得注意的是：一是动力装置安装在船体本体上本领域技术人员是知晓的，故对动力装置的具体结构、安装位置、安装方式、以及船体内的电路连接等在此不作赘述；二是本申请文件所说的“船体”为广义的船体，还包括舰艇等，且船体的材质可以优先选用纤维材料。

作为一种优选的方式，所述中鳍梁与船体本体一体成型，且中鳍梁包括相互成型为一体的前鳍梁和后鳍梁，所述前鳍梁的长度大于后鳍梁的长度。

作为一种优选的方式，所述中鳍梁的长度小于船体本体底面的长度。

作为一种优选的方式，所述边鳍梁与船体本体一体成型，且边鳍梁包括相互成型为一体的前边梁和后边梁，所述前边梁的纵截面形状呈三角形，所述后边梁的纵截面形状呈扇形。

作为一种优选的方式，所述前边梁的长度大于后边梁的长度。

作为一种优选的方式，所述尾翼与船体本体一体成型，且尾翼包括相互成型为一体的翼根和翼面，所述翼根安装在船体本体上，且翼根呈梭形，翼面呈半芭蕉扇形。

作为一种优选的方式，所述尾翼的前部延伸至边鳍梁的后部。

作为一种优选的方式，所述遇险注水系统包括设在船体本体内的应急注水空间，所述船体本体的后部设有与应急注水空间相通的多个快速注水孔，所述船体本体的前部设有与应急注水空间相通的多个排气孔。

作为一种优选的方式，所述船体本体的底面呈内凹弧槽，所述内凹弧槽的高度为45毫米-75毫米。

作为一种优选的方式，所述船体本体的侧壁内还开有安全浮力填充空间，所述安全浮力填充空间内填充有轻质物。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明中中鳍梁轻度将水分开作用于船体本体底面内凹弧槽底部，边鳍梁将向两侧挤压的水引到船体本体尾部释放，边鳍梁引流的水还会产生对船体本体向上的托力，且中鳍梁呈梭形，尾翼的宽度沿船体本体行驶的方向逐渐减小，因此可以较大的减少该船体受到的阻力，从而可以减少相应的能耗；通过尾翼以及尾翼、中鳍梁和边鳍梁的协调配合作用可以较大的增加该船体的平稳性，以及通过遇险注水系统可以减少遇险事故，从而可以较大的提高该船体的安全性。

(2)本发明中中鳍梁前部长后部短且前部和后部不对称，中鳍梁的前端和后端均没有到达船体本体底面的前端和后端，中鳍梁有着对船体本体底部前后顺向的加固作用，中鳍梁的前后端渐变流线形符合流线体阻力小的设计；动力装置可以安装在中鳍梁上，在中鳍梁的后部正好利用了其最宽度和最高度对船体本体的支撑，也到达到了动力装置对船体推进时，船体本体顺向和横向的根部受力要求。

(3)本发明中边鳍梁为前部修长的三角刀形和后部四分之一圆的扇形刀组成，边鳍梁整体分别安装于船体本体底面两侧中部靠后位置，所占长度比约为船体本体总长的三分之一；边鳍梁有着对船底部边沿加固的作用，在陆地运输中边鳍梁是站立在专用拖架上的两个主要支撑点，对船底部设施及整个底盘都起到了保护作用；在行驶过程中刀形边鳍梁的阻力很小，能将底部向两侧挤压的水顺引到尾部失放，让水向两侧的挤压力一定程度的转化为对船向上的托力，行驶时相比常规艇或船的水浪小很多；行驶时边鳍梁如两把大刀一样插入水中，哪怕是高速漂浮状态它也克服了微拱底盘容易左右摆动的缺陷；边鳍梁前部休长的三角体在运行时遇上障碍物还会起到缓冲化解的作用。

(4)本发明中尾翼为半芭蕉扇形，分别安装于船底部后两侧，类似飞机侧翼的结构安装，前后长度较长，向两侧延伸的宽度较窄。尾翼前端设置于边鳍梁的三角刀体与扇形刀体之间，后端设置到船体本体的尾部；稍厚的翼根中部达到了高速漂行时尾翼托力的反作用力要求；尾翼的拱形面向上，平面向下于船底微拱弧线顺延至尾翼边沿，尾翼的中部以前的边沿箭羽似的后掠，扁平后掠的尾翼在行驶中阻力极小；在高速行驶中尾翼的背面几乎离开了水面，相对理想的克服了轻型艇尾部下沉姿态，艇壳轻快漂浮形态展示了出来。

(5)本发明中尾翼、中鳍梁和边鳍梁的协同下不但可以减少船体在水中前进的阻力，从而降低船体所需能耗，而且可以使该船体在行驶过程中，特别是高速行驶以及转弯时更加稳定，从而提高了该船体的平稳安全性。

(6)本发明中遇险注水系统包括设在船体本体内的应急注水空间，船体本体的后部设有与应急注水空间相通的多个快速注水孔，船体本体的前部设有与应急注水空间相通的多个排气孔。由于船体的后部低于前部，所以当船体遇险时，进入船体中的水会流到船体内的后部，流入船体内后部的水会快速的通过快速注水孔进入应急注水空间中，随着进入应急注水空间的水的增多，进入应急注水空间的水会将应急注水空间内的空气从排气孔中挤压出去，这样有利于水能更加顺利的进入应急注水空间内；由于排气孔仅仅为气体流出的通道，所以排气孔的直径应该小于快速注水孔的直径；随着进入应急注水空间内水的增多，船体的重量增加，船体的重心变得更低，这样该船体就更稳定不容易倾翻，达到了水上不倒翁的效果，从而进一步的提高了该船体的安全性。

(7)本发明中船体本体的底面呈内凹孤槽，内凹弧槽的高度为45毫米-75毫米，也就是，改变了传统船体本体底面凸起的设计方式，这样船体更加稳定，以及更加不容易倾翻。

(8)本发明中船体本体的侧壁内还开有安全浮力填充空间，安全浮力填充空间内填充有轻质物，轻质物可以是不吸水的轻质泡沫胶等，这样可以加厚船体本体的侧壁，且可以增加船体的浮力，减少船体的吃水深度，从而可以降低船体的行驶阻力，进而进一步的减少该船体相应的能耗。

附图说明

图1为本发明的立体结构简图；

图2为本发明的俯视结构简图；

图3为本发明的仰视结构简图；

图4为本发明的正面结构简图；

图5为本发明的侧面结构简图；

图6为本发明中鳍梁的立体结构简图；

图7为本发明中鳍梁的俯视结构简图；

图8为本发明中鳍梁的正面结构简图；

图9为本发明边鳍梁的立体结构简图；

图10为本发明边鳍梁正面结构简图；

图11为本发明尾翼的立体结构简图；

图12为本发明尾翼的俯视结构简图；

图13为本发明图2中a-a处的剖视结构简图；

图14为本发明图2中b-b处的剖视结构简图；

附图标记：1船体本体，101内凹弧槽，2边鳍梁，21前边梁，22后边梁，3尾翼，31翼根，32翼面，4遇险注水系统，41应急注水空间，42快速注水孔，43排气孔，5中鳍梁，51前鳍梁，52后鳍梁，6浮力填充空间。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1-5所示，一种轻型漂浮推进船体，包括船体本体1和安装在船体本体1上的动力装置，船体本体1的底面中部沿其长度方向安装有呈梭形的中鳍梁5，船体本体1的底面两侧均安装有位于竖直方向的边鳍梁2，船体本体1的后部两侧均安装有位于水平方向的尾翼3，且尾翼3的宽度沿船体本体1行驶的方向逐渐减小，船体本体1内还设有遇险注水系统4。

工作原理：当该船体在高速行驶的过程中，由于船体底部水流冲击的作用，冲击挤压流动的水会自然分流到船体内凹弧槽底部和两侧，分流到船体底部和两侧的水会挤压到边鳍梁2上，边鳍梁2再将向两侧挤压的水引到船体本体1尾部释放，挤压到边鳍梁2上的水会向上移动，如此就会对船体本体1产生向上的托力，使船体本体1的吃水深度相对降低，从而可以减少船体受到的阻力，也就可以相应的降低能耗。

由于中鳍梁5呈梭形，所谓梭形就是两头尖中间宽的一种形状，这样中鳍梁5受到的阻力也很小；由于边鳍梁2是安装在竖直方向的，所以边鳍梁2在水流方向的截面面积是比较小的，所以边鳍梁2的水阻力也比较小；由于尾翼3的宽度沿船体本体1行驶的方向逐渐减小，所以直接撞击在尾翼3上的水流量是比较少的，因而尾翼3的水阻力也比较小。如此中鳍梁5、边鳍梁2和尾翼3充分发挥了仿生器官也就是防鱼鳍的结构的协调作用，从而使该船体受到的水阻力相对较小，进而降低了相应的能源消耗。

由于尾翼3设置在水平方向，所以尾翼3可以增加该船体在行驶过程中的稳定性，特别是在高速行驶，以及转弯时该船体的稳定性体现得尤为突出。边鳍梁2的设计安装所处的位置，让轻型艇壳在转向行驶时形成一中心杠杆的作用，达到理想的平稳灵活性，同时边鳍梁2后部及船体后部的水向两侧释放出来，正好由两侧尾翼3所压制性接收，达到了理想的该船体尾部重而漂起来的效果。也就是说除了尾翼3单独可以有助于该船体的稳定和托力作用外，尾翼3、中鳍梁5和边鳍梁2三者仿生器官结构的协调作用让该船体更加的稳定漂浮，从而使得该船体的安全性更高。

退一步讲，即使该船体遇险，当水进入船体内时，进入船体内的水可以很快的进入遇险注水系统4中，当水进入遇险注水系统4后，可以增加该船体的重量，降低该船体的重心，这样该船体就更稳定不容易倾翻，达到了水上不倒翁的效果，从而进一步的提高了该船体的安全性。

综上，该船体上设置的尾翼3、中鳍梁5和边鳍梁2的协同下不但可以减少船体在水中前进的阻力，从而降低船体所需能耗，而且可以使该船体在行驶过程中，特别是高速行驶以及转弯时更加稳定，从而提高了该船体的安全性；通过设置遇险注水系统4可以在船体遇险时有一个保障，从而进一步的提高了该船体的安全度。总之，通过上述设计该船体可以达到能耗上和安全性上两全的效果，也就是使船体在相对降低能耗的情况下又更加安全。

值得注意的是：一是动力装置安装在船体本体1上本领域技术人员是知晓的，故对动力装置的具体结构、安装位置、安装方式、以及船体内的电路连接等在此不作赘述；二是本申请文件所说的“船体”为广义的船体，还包括舰艇等，且船体的材质可以优先选用纤维材料，纤维材料可以增加船体的强度，提高船体的安全性和寿命，符合一身轻一世省的设计理念；三是尾翼3、中鳍梁5和边鳍梁2均可以为碳纤维布包裹，其内部可以为仿生内空结构，仿生内空结构内可填充轻质浮力填充物。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图6-8所示，本实施例给出了中鳍梁的一种优选结构，即中鳍梁5与船体本体1一体成型，且中鳍梁5包括相互成型为一体的前鳍梁51和后鳍梁52，前鳍梁51的长度大于后鳍梁52的长度；中鳍梁5的长度小于船体本体1底面的长度。

本实施例中：中鳍梁5前部长后部短且前部和后部不对称，中鳍梁5的前端和后端均没有到达船体本体1底面的前端和后端，中鳍梁5有着对船体本体1底部前后顺向的加固作用，中鳍梁5的前后端渐变流线形符合流线体阻力小的设计；动力装置可以安装在中鳍梁5上，在中鳍梁5的后部正好利用了其最宽度和最高度对船体本体1的支撑，也到达到了动力装置对船体推进时，船体本体1顺向和横向的根部受力要求。动力装置还可以安装在中鳍梁5上，控制推进转向，也就是螺旋桨安装在中鳍梁5上的安装孔后的300毫米处。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例3：

在实施例1的基础上，如图9-10所示，本实施例给出了边鳍梁的一种优选结构，即边鳍梁2与船体本体1一体成型，且边鳍梁2包括相互成型为一体的前边梁21和后边梁22，前边梁21的纵截面形状呈三角形，后边梁22的纵截面形状呈扇形；前边梁21的长度大于后边梁22的长度。

本实施例中：边鳍梁2为前部修长的三角刀形和后部四分之一圆的扇形刀组成，边鳍梁2整体分别安装于船体本体1底面两侧中部靠后位置，所占长度比约为船体本体1总长的三分之一；边鳍梁2有着对船底部边沿加固的作用，在陆地运输中边鳍梁2是站立在专用拖架上的两个主要支撑点，对船底部设施及整个底盘都起到了保护作用；在行驶过程中刀形边鳍梁2的阻力很小，能将底部向两侧挤压的水顺引到尾部失放，让水向两侧的挤压力一定程度的转化为对船向上的托力，行驶时相比常规艇或船的水浪小很多；行驶时边鳍梁2如两把大刀一样插入水中，哪怕是高速漂浮状态它也克服了微拱底盘容易左右摆动的缺陷；边鳍梁2前部休长的三角体在运行时遇上障碍物还会起到缓冲化解的作用。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例4：

在实施例1和实施例3的基础上，如图11-12所示，本实施例给出了尾翼的一种优选结构，即尾翼3与船体本体1一体成型，且尾翼3包括相互成型为一体的翼根31和翼面32，翼根31安装在船体本体1上，且翼根31呈梭形，这里翼根31具体的形状是上面拱下面平，翼面32呈半芭蕉扇形；尾翼3的前部延伸至边鳍梁2的后部，具体的位置是前边梁21和后边梁22的相交处。

本实施例中，尾翼3为半芭蕉扇形，分别安装于船底部后两侧，类似飞机侧翼的结构安装，前后长度较长，向两侧延伸的宽度较窄。尾翼3前端设置于边鳍梁2的三角刀体与扇形刀体之间，后端设置到船体本体1的尾部；稍厚的翼根31中部达到了高速漂行时尾翼3托力的反受力要求；尾翼3的拱形面向上，平面向下于船底微拱弧线顺延至尾翼3边沿，尾翼3的中部以前的边沿箭羽似的后掠，扁平后掠的尾翼3在行驶中阻力极小；在高速行驶中尾翼3的背面几乎离开了水面，相对理想的克服了轻型艇尾部下沉姿态，艇壳轻快漂浮形态展示了出来。

本实施例的其他部分与实施例1和实施例3相同，这里就不再赘述。

实施例5：

在实施例1的基础上，如图13-14所示，本实施例给出了遇险注水系统的一种优选结构，即遇险注水系统4包括设在船体本体1内的应急注水空间41，船体本体1的后部设有与应急注水空间41相通的多个快速注水孔42，船体本体1的前部设有与应急注水空间41相通的多个排气孔43。

本实施例中：由于船体的后部低于前部，所以当船体遇险时，进入船体中的水会流到船体内的后部，流入船体内后部的水会快速的通过快速注水孔42进入应急注水空间41中，随着进入应急注水空间41的水的增多，进入应急注水空间41的水会将应急注水空间41内的空气从排气孔43中挤压出去，这样有利于水能更加顺利的进入应急注水空间41内；由于排气孔43仅仅为气体流出的通道，所以排气孔43的直径应该小于快速注水孔42的直径；随着进入应急注水空间41内水的增多，船体的重量增加，船体的重心变得更低，这样该船体就更稳定不容易倾翻，达到了水上不倒翁的效果，从而进一步的提高了该船体的安全性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

实施例6：

在实施例1-5的基础上，如图5所示，本实施例给出了可以使船体更加稳定的一种优选结构，即船体本体1的底面呈内凹弧槽101，内凹弧槽101的高度为45毫米-75毫米，也就是，改变了传统船体本体1底面凸起的设计方式，这样船体更加稳定，以及更加不容易倾翻；同时尾翼3、中鳍梁5和边鳍梁2以及内凹弧槽101底部的协同下可以减少船体在水中前进的阻力，从而降低船体所需能耗。另外，由于上述结构，使得该船体可以在高速行驶的时候达到骑浪行驶的效果，如此船体的速度更快，更节能能源，水浪很小，对环境的影响也很小。

如图13-14所示，同时给出了船体耗能更少的一种优选结构，即船体本体1的侧壁内还开有安全浮力填充空间6，安全浮力填充空间6内填充有轻质物，轻质物可以是不吸水的轻质泡沫胶等，这样可以加厚船体本体1的侧壁，且把船体的浮力增加到船体两侧上方，让浮力重心和注水后重心作用到了相对理想高度差，减少船体的吃水深度，从而可以降低船体的行驶阻力，进而进一步的减少该船体相应的能耗；同时使船体更加稳定不容易倾翻，即使船遇险装满水，安全浮力空间6也让船保证不完全沉入水面下，安全浮力空间6与遇险注水系统4可以在船体遇险时有个不沉不翻的安全保障，从而进一步的提高了该船体的安全度。

本实施例的其他部分与实施例1-5相同，这里就不再赘述。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。