[发明专利]近海三翼面B类地效翼船

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能船技术，尤其是一种近海三翼面B类地效翼船，它比现有同样排水量的实用中小型海上地效翼船具有更好的航行性能。

背景技术

地效翼船是一种利用地面效应实现在水面之上的快速飞行的高性能船舶，它具有飞机的航行速度，可以在水面频繁起降和较长时间的排水航行，比飞机安全、经济，且操控容易、使用简便，是21世纪的新型运载工具。经过80年的发展，地效翼船技术已经走向成熟并开始实用。目前国际上已就地效翼船属于高性能船，而不是飞机的法律定位达成共识，国际海事组织(IMO)已颁布了相应的规范。我国政府相关部门，船级社和海事局也早已颁布了相应的法规执行文件。

按照IMO的MSC/Circ.1054《地效翼船暂行指南》的分类，A类地效翼船只能在地效区飞行(对于中小型地效翼船地效区高度一般只有零点几米)，飞出地效区就无法稳定飞行，因此不适应海上有波浪条件下使用；而B类地效翼船可以在地效区内外稳定飞行，具备了在海上应用的基本条件。

目前典型的实用海上B类地效翼船通常采用飞机式布局(例如俄罗斯的“小鹰”、“雌鹞”)，近年来又在此基础上开发了新的组合翼式布局(如我国的“翔州1号”)。排水量达数百吨的大型B类地效翼船已建成多年，并且实现了在海上应用。但是现有的中小型B类地效翼船要在海上正常使用还必须解决以下问题：

1.波浪水面起降的耐波性问题

地效翼船的水面起飞和降落都采用滑行方式，其水面起降的耐波性主要取决于其排水量和外廓尺度，中小型地效翼船因排水量和尺度较小，因此其起降的耐波性较大型地效翼船低，影响了其海上的应用。

可以采用一些技术措施来解决中小型地效翼船的起降耐波性问题，主要是提高水面起飞时的耐波性。这些技术措施可以归纳为水动力方法、空气动力方法和增大动力配置方法，关键是减少水面滑行时的水动阻力和增大克服阻力能力：

a.水动力方法——采用先进的船体滑行面线型、新的水动力布局和水橇等措施，减少船体在波浪中滑行的阻力，提高波浪海面的滑行性能；

b.空气动力方法——采用机翼增升系统提高起飞滑行过程中的机翼升力，减少水面滑行时船身的吃水，达到减少滑行水阻力的目的；但因机翼离水面太近，先进的机翼增升装置在受到波浪撞击时极易损坏，只能采用效率较低的简单襟翼。

采用动力增升系统，将前置发动机的喷流(或螺旋桨产生的滑流)引入机翼和船身下方的气腔形成动力增升。但中小型地效翼船的尺度小，动力增升的喷流会引起海水喷溅和雾化，使周围的空气中盐雾浓度进一步提高，严重影响发动机正常工作；水雾还会影响驾驶员的视线严重影响航行的安全。因此海上中小型地效翼船慎用动力增升。

c.增大动力配置方法——在保证总体技术性能和经济性不受影响的情况下尽可能地配置大功率发动机，增加动力沉余，提高船体在波浪滑行时的加速度和克服水阻力的能力，减少滑行起飞时间。

2.张(悬)臂式机翼的刚度和强度问题

地效翼船在不对称降落时单侧机翼或侧浮体着水的撞击，组合式地效翼船在地效区飞行时安装位置较低的外翼有可能与波浪相撞，这些都会在机翼的根部形成巨大的应力，而张臂式机翼存在着刚度不足和根部的构件的强度难以承受这些巨大的载荷而发生永久变形或损坏。

3.提高动力装置在海洋盐雾条件下的工作可靠性问题

地效翼船在海上应用的实践表明，海洋盐雾条件对发动机有极为不利的影响。首先是海面的空气中盐雾浓度过大，超过了发动机正常工作盐雾浓度的数百甚至数千倍，盐雾不但腐蚀发动机外部机件，更严重的是吸入发动机后在压气机和涡轮叶片上沉积，改变其截面形状，导致发动机不能工作；盐雾空气进入发动机调节附件会在其中结晶、腐蚀敏感元件，使发动机频频出现故障。靠动力增升的地效翼船由于前置发动机必须布置在较低位置，还存在高速旋转的螺旋桨桨尖打水损坏问题。发动机是全船的心脏，必须从总体布置、结构设计和动力装置的选型、改造、维护性设计等多方面保证其在海洋气象条件下工作的可靠性。

发明内容

本发明专利的近海三翼面B类地效翼船就是针对上述存在的耐波性、机翼的刚度和强度、在海洋盐雾条件下的工作可靠性问题，解决使用中的限制，拓宽中小型地效翼船的应用范围。

本发明采用如下技术方案：