[发明专利]船艇底部喷气的功能转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于船艇底部喷气的功能转换装置，具体来说，是用于控制、辅助驱动滑行艇、气垫船及地效翼船垫升与前进的一种功能转换装置。

背景技术

水面高速船艇绝大多数是滑行艇，高速航行时，滑行艇底部大部分露出水面，其最大的阻力是滑行艇的底面与水的摩擦力，这时艇底前三分之一处会频繁遭受到海浪的剧烈抨击，且高速航行时泛起的波浪，使其运动轨迹明显地显示在雷达上，难以匿迹。气垫船虽然可以腾空航行，但在水面航行时气囊围裙受到水的冲击，极易撕裂；陆路航行时气囊围裙易被碎玻璃石片等杂物划割而破裂。大多数地效翼船是靠地面效应产生气垫，必须有前进速度才能产生地效作用，且大多数只能在水面上滑行起飞、降落。在进出港口时会受港区泊位及水文气象等条件的限制。采用了静力气垫技术的地效翼船，虽然能够从静止状态就可以直接垫升前进，但前置导管桨的设计、安装位置及导流设计是一大技术难点；气动中心与船的中心不一致将导致地效翼船失稳甚至倾覆，静力气垫用于地效翼船，在配平问题方面是设计上的又一技术难点。

发明内容

本发明提出了一种船艇底部喷气的功能转换装置，这种功能转换装置是将吸入的空气从滑行艇、气垫船或地效翼船的底部喷出，在船艇启动时，气体竖直向下喷出形成静力气垫，起着垫升作用，使船艇慢慢脱离水面(地面)，达到一定高度后，气体转向后喷出，推动船艇前进，成为船艇的辅助驱动力(用于滑行艇时，可以作为主驱动力)。在船艇降落时，气体由向后喷出转为竖直向下喷出而形成静力气垫，使船艇慢慢接近水面(地面)，最终柔性靠泊(着陆)。由于该静力气垫的作用，船艇不仅有着良好的起飞性能和较小的峰阻，还具备一定的两栖性与可登陆性。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

用于滑行艇、气垫船及地效翼船等船艇底部喷气的功能转换装置，概括分为四大部分：第一部分是气源部分，包括进气口、气源设备和输气管道，进气口可以设置在首部，也可以设置在尾部，气源设备是指提供气流的风机或其它发动机；第二部分为船艇底部多级断级式凸阶部分；第三部分为喷气口部分，包括多个喷气口及与之相配套的单向阀，喷气口设置在船艇底部各凸阶的根部；第四部分是调控部分，包括气流转向板、监测船艇纵向平衡与横向平衡的双轴水平传感器，以及船艇自动控制系统。

从进气口吸入的气流，经风机或其它发动机加压后，通过输气管道、单向阀，最终由喷气口处的气流转向板定向喷出。气流竖直向下喷出时，滑行艇、气垫船或地效翼船垂直升降；气流向后喷出时，辅助推动滑行艇、气垫船及地效翼船前进。

船艇在静力气垫作用下脱离水面(地面)后，安装在船艇上的双轴水平传感器即时监测着船艇的纵向平衡与横向平衡，一旦出现纵、横方向的失衡情况时，传感器同步将纵、横平衡数据馈送到船艇自动控制系统，由控制系统通过伺服电机、液压杆等电子机械手段调整相关气流转向板的角度，使喷气角度发生变化，以保持船艇的纵向平衡与横向平衡。单向阀的作用是当滑行艇、气垫船或地效翼船停泊在水面或以排水方式在水面航行时，阻止水流倒灌进船艇。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、用于滑行艇时，可以使滑行艇完全摆脱艇底与水的摩擦力，不再使用水下螺旋桨或喷水推进器，将兴波阻力降低到接近于零，在气垫的隔离下，海浪对船艇底部抨击造成的伤害大为减小，能够极大地提高航速，兴波形成的浪花也相应减小，由此得以有效地降低雷达反射波；

2、用于气垫船时，可以不再使用气囊围裙，免受频繁修补、更换围裙之苦。这样在水面航行时就消除了围裙兴波阻力、围裙浸湿阻力以及围裙波浪阻力；

3、用于地效翼船，在水面行驶时，船底喷出的气层将船体与水隔开，极大地降低了水与船体之间的摩擦阻力。以底部喷气生成气垫的方式，取代产生静力气垫的前置导管桨，有效地减少船体重量，降低迎风面积。各气流转向板在双轴水平传感器的监测控制之下各自动作，有效地保持了船艇的纵向平衡与横向平衡，基本上解决了静力气垫用于地效翼船在设计上的平衡配置这一技术难点。

采用了本发明方案的滑行艇、气垫船、地效翼船，具有一定的两栖性与可登陆性。平时可以在岸上停放，不需要专门的码头、泊位，只需要一个简单的坡道就可以上岸、下水，极大地降低了基本建设的投资，方便了对上述船艇的维修与养护，同时也延长了滑行艇、气垫船及地效翼船等船艇的使用寿命。

附图说明

图1、本发明向下喷气状态侧视图；

图2、本发明向下喷气状态艇底示意图；

图3、本发明向下喷气状态局部示意图；