[发明专利]空气推进船舶纵倾自调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用空气螺旋桨推进船舶技术领域，具体涉及空气推进船舶中用于控制船舶前倾的纵倾自调节装置。

背景技术

为了满足两栖性能要求，催生了采用空气螺旋桨发动机作为动力系统的船舶，一般称为空气推进船舶，其中最典型的是气垫船。空气推进船舶的动力系统一般布置在甲板上，由此带来的结果是动力系统除了产生向前的推力外，同时相对于船舶与接触表面（水面或地面）还会产生一个低头力矩，这样船舶就会发生前倾现象，特别是高速时前倾现象更加严重，而前倾并不利于空气推进船舶在水面航行或在地面滑行，如气垫船会发生高速埋首（船艏大面积浸入水中）甚至翻船。

为了解决空气推进船舶前倾问题，对于气垫船，现有技术一般采用提高船体柔性围裙结构的刚度、改进围裙结构的方法，但这种方法无法使用于其他类型的无围裙结构的空气推进船舶，如空气推进沼泽船，对于气垫船以外的其他类型的空气推进船舶，一般通过船体外形改进设计使其成为船头部高高翘起的平底船型，这种高高翘起的船头虽然不利于船舶在波浪中航行，但水会对船头产生抬头力矩，该力矩可以抵消空气螺旋桨动力系统产生的低头力矩，从而解决船在水面航行过程中的前倾现象，然而这种船体外形改进设计的方法无法解决两栖式空气推进船舶在陆上滑行时的前倾问题。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种空气推进船舶纵倾自调节装置，其能够解决两栖式空气推进船舶在水面航行及陆上滑行时的前倾问题。

本发明的技术方案如下：

空气推进船舶纵倾自调节装置，包括沿船体纵向设置的固定翼和活动翼，固定翼及活动翼均位于空气螺旋桨的正后方，空气螺旋桨固装在船体上；固定翼通过支架固装在船体上，活动翼与转轴固接，转轴可转动地支撑在固定翼的中后部或者可转动地支撑在固定翼的后方；固定翼和活动翼的翼型上表面均为平直面，固定翼和活动翼的翼型下表面均为外凸弧形面；活动翼转动至其翼弦与固定翼的翼弦延长线重合时，活动翼的翼型上表面与固定翼的翼型上表面的延伸面重合，活动翼的翼型下表面与固定翼的翼型下表面的延伸弧形面重合。

其进一步技术方案为：

所述固定翼和活动翼的翼型均为圆头的非对称翼型。

所述固定翼的中后部设有一侧开口的安装槽，所述安装槽的前侧为内凹弧形面、后侧开口，用于容纳活动翼并构成活动翼的转动空间，在船体宽度方向上，转轴可转动地支撑在位于所述安装槽两侧的固定翼的翼段上。

所述固定翼的翼型后缘为内凹弧形槽，所述内凹弧形槽用于容纳活动翼的翼型前缘，在船体宽度方向上，转轴可转动地支撑在支架上。

所述活动翼的翼弦长度小于活动翼的翼弦与固定翼的翼弦延长线重合时的翼弦总长度的二分之一，所述翼弦总长度为固定翼的翼型前缘与活动翼翼型后缘之间的直线连线的长度。

在船体宽度方向上，固定翼的两侧通过支架支撑在船体上，支架朝向空气螺旋桨的一侧为倾斜面，且所述倾斜面的下端位于所述倾斜面的上端与空气螺旋桨之间。

本发明的技术效果：

本发明采取了通过特殊翼型的固定翼在空气螺旋桨旋转时气流作用下对船体产生向下的压力，从而能够用来平衡空气螺旋桨旋转时度船体产生的低头力矩，由此解决空气推进船舶的前倾问题，固定翼的翼型上表面、下表面分别为平直面、外凸弧形面的设置，与常见的非对称的飞机机翼翼型正好相反，同时将固定翼设置在空气螺旋桨的正后方，利用空气螺旋桨旋转产生的向后加速气流对船体产生向下的压力，使得空气推进两栖船舶陆上滑行或水中航行时能够产生反向力矩即抬头力矩来平衡空气螺旋桨旋转是对船体产生的低头力矩；进一步设置可转动的活动翼，并使得活动翼的翼型上表面为平直面，下表面为外凸弧形面，当活动翼转动至其翼弦与固定翼的翼弦延长线重合时，二者的翼型上、下表面分别按照一定的平面斜度和弧形面的弯曲度相互衔接，通过活动翼向上、向下转动，对固定翼对船体产生的向下的压力进行调节，从而能够调节船体纵倾程度的大小，满足两栖船舶在不同的使用场所、气候条件的使用要求。