[发明专利]喷水式高速轮船

说明书

本发明涉及轮船的主体结构和推进方式。

现有轮船的主体结构为流线型船体，推进方式为螺旋桨推进。其优点是舱内有效空间大，建造和使用起来比较方便。不足之处是航行速度太低，一般时速都在100公里以下，这与高速发展的现代社会格格不入，对于人类充分开发和利用海洋资源是一个很大的障碍。陆地上的汽车、火车都在千方百计地排除障碍提高速度，而海洋里开阔无阻正是轮船任意驰骋的好地方，俗话说：“天空任鸟飞，海阔凭鱼跃”。因此，大幅度地提高轮船速度已经成为现代社会发展的迫切需要。

本发明的目的是提供一种既能高速而平稳地运行，又比现有轮船更加节能的新型轮船。

在现有建造轮船的指导理论中，有两条理论存在严重问题：一是认为水的阻力特性是摩擦阻力；二是认为反作用力和作用力相等。经过我们的深入研究发现：水的阻力特性虽然在做功方面具有摩擦阻力特征，但是在阻力的大小方面却具有惯性阻力特征，应该用公式F_阻=ma(m：表示参加运动的水的质量，a：表示水运动时产生的加速度)来计算；反作用力的大小虽然与作用力密切相关，但是二者并不是在任何条件下都完全相等，一般是F_反=F_阻≤-F。F_阻=ma表明水的阻力随着船速的升高而迅速增大，如果用这个公式把空气阻力与水阻力作一个比较，就发现物体在相同的运动速度下所受的水阻力大约是空气阻力的800倍，这就是水阻力难以克服的原因。F_反=F_阻≤-F表明轮船所获得的推力等于螺旋桨旋转时所受的纵向阻力，而一般都小于发动机所提供的作用力，即是说螺旋桨的半径越大推进效率就越高，这就是现有螺旋桨轮船推进效率低下的原因。

综合上述两条理论，为了有效地获得推力和减少前进阻力，本发明对现有技术作了两方面的改进：一是采用大功率的轴流泵作为喷水式推进器以便有效地获取反作用力；二是采用大口径的过水管道从船舱内部分流，用来减小因轮船高速运动而使水产生的巨大的惯性阻力。具体方案是：在船头的两侧各设有一个进水口，在船舱内设有Y字形排水管联接这两个进水口和船尾的喷水口；在Y字形排水管的前两个支管之间设有发动机、离合器和变速箱等动力机械，与Y字形排水管和管内的叶轮一起构成一部大功率轴流泵，作为轮船的喷水式推进器；在Y字形排水管的两侧各设有一条前后相通的大口径过水管作为舱内分流器，用来增加轮船的宽度和减小前进的阻力。

利用本发明的两点改进，可以构成单个推进器和多个推进器等多种实施例。

图面说明：

图1是本发明的船舱内部结构示意图，

下面结合单个推进器构成的实施例(附图)，对本发明作进一步说明。

本发明的基本外形仍然为流线型。参照图1所示，在船头的两侧各设有一个进水口1，在船舱内设有Y字形排水管4联接这两个进水口1和船尾的喷水口5；在Y字形排水管4的前两个支管之间设有发动机6、离合器7和变速箱8等动力机械，与Y字形排水管4和管内的叶轮9一起构成一部大功率轴流泵，作为轮船的喷水式推进器；在喷水口5的中间设有尾舵10，用以控制轮船的航行方向。在Y字形排水管4的两侧各设有一条前后相通的大口径过水管3作为舱内分流器，用来增加轮船的宽度和减小前进的阻力；在Y字形排水管4的进水口1和过水管3的进水口2两处还设有栅网，用以防止较大的固态物体进入管道造成阻塞。

本发明具如下特点：

1.喷水式轮船的运行阻力小推进效率高，与现有轮船相比可以节能35-45％，同时还可以提高速度2-3倍乃至更高；2.喷水式轮船的推进器可以随意增多，其船体结构就可以适当加宽，因而具有吃水浅和抗风浪能力强等优点；3.与现有的双体船相比，不仅高速节能，而且还具有载货能力强和稳定性好等优点。