[发明专利]带有可收放式水翼的断阶复合船型

说明书

技术领域

本发明涉及复合型高性能船领域，具体涉及带有可收放式水翼的断阶复合船型的水动力构型。

背景技术

减阻提速是船舶设计者的一贯追求。在油价高企、温室气体排放受限的今天，减阻节能也成了造船界的关注热点。水翼作为一种效能比很高的水动力部件，在高速船上的使用频率很高。

水翼就是在水中工作的机翼，它在水中运动就像飞机机翼在空气中运动一样产生升力。水翼带来的好处有很多，由于水的密度约为空气密度的800倍，在同等升力之下，水翼的尺度比机翼小得多。加装水翼后，靠水翼升力支撑部分艇重的高速艇比一般的滑行艇所受阻力小，因而水翼具有减阻、提速、节能的功能，而水翼的垂向阻尼和水翼系统的纵向自稳特性，也大大改善了船艇的运动性能。

水翼一般安装在船舶底部基线以下，因此靠水翼支撑部分艇重的高速艇在正常航行时的最大吃水一般都很深。较大的吃水会影响船艇功能的正常发挥，如在浅水域，水翼易触底，在渔网和水草区，水翼易缠绕，在码头区，水翼影响停靠。而类似于冲锋舟、登陆艇这样的高速船艇，伸出船底的水翼明显会影响登滩，更是难以接受。为此，有人设计出上翻水翼，即将水翼上翻到甲板上，但这样的水翼系统较笨重，船艇的形状也需要特殊设计,导致机构复杂、工艺技术困难。

鉴于上述问题，需要采取一定的技术措施来实现水翼的收放，一方面要不影响水翼性能的正常发挥，如改善船艇的快速性和耐波性；另一方面要不影响船艇功能的正常发挥，解决船艇在浅滩区的作业受限问题，提高工作安全性，并保证船艇能够停靠有限水深港口或便于小型水翼复合船艇的舰载携带。

发明内容

本申请人针对上述问题，本发明提出一种带有可收放式水翼的断阶复合船型，实现了水翼的收起和放下。在浅水域，通过回收水翼解决了水翼复合船在浅水区域的作业受限问题，使得船艇功能得以正常发挥；而在深水域，将水翼展开到相应位置，从而减小自由面对水翼的影响，增加了水翼支撑的水动力，体现了水翼复合船型的优势(快速性、耐波性和舒适性)。

本发明的技术方案如下：

适用于单体船型的方案一：带有可收放式水翼的断阶单体复合船型，包括带有断阶和假尾的船体、前后两个水翼及其支柱、水翼系统收放装置。在船体中前部设置断阶，水翼通过支柱分别安装于断阶后和假尾下，并在船上配置水翼系统收放装置，用于控制水翼的收放。在需要的时候可以利用收放装置进行控制，通过支柱实现水翼的收放。前水翼通过上下可升降的支柱实现收起和放下，从而可将前水翼收放在断阶后的船体底部。后水翼同样通过上下可升降的支柱实现收起和放下，从而可将后水翼收放在假尾之下，并紧贴船体底部。

适用于双体船型的方案二：带有可收放式水翼的断阶双体复合船型，包括两个带有断阶和假尾的片体、前后两个水翼及其支柱、水翼系统收放装置。在船体中前部设置断阶，水翼通过支柱分别安装于断阶后和船体尾部的假尾下，并在船上配置系统收放装置，用于控制水翼的收放。前后水翼均通过支柱上下升降来实现水翼的收起和放下，收起的水翼紧贴在断阶后和假尾下的船体底部。

适用于双体船型的方案三：带有可收放式水翼的断阶双体船型，包括两个带有断阶和假尾的片体、前后两个水翼及其支柱、水翼系统收放装置。在船体中前部设置断阶，水翼通过支柱分别安装于断阶后和船体尾部的假尾下，并在船上配置水翼系统收放装置，用于控制水翼的收放。支柱和水翼之间都是通过铰接连接的，两侧的支柱与船体也是铰接。在需要的时候可以通过收放装置的控制，来实现水翼的收放。因为是双体船，两个片体之间会存在槽道，在水翼收起时，船体两侧的支柱通过向内侧转动、中间的支柱通过上下升降来带动水翼进行回收，最终水翼可以收放在相应的槽道内，两侧的支柱通过转动最终紧贴在船底，而中间的两个支柱通过升降收放在船体内部，考虑到回收过程中水翼有可能会打到船体中间的折角，相应对断阶后的船底折角进行倒角工艺。

本发明的技术效果：

本发明通过在船体上设置断阶和假尾，将水翼通过支柱(大部分支柱可以上下升降，还有部分支柱可以转动)安放在断阶后和假尾下，同时利用水翼系统收放装置来调节控制，从而实现水翼的收起和放下。这解决了水翼在浅水域时的回收问题，避免了因水翼触底而影响船艇功能的正常发挥；而在深水域将水翼放下来，减小了自由面对水翼的影响，增加了水翼支撑的水动力，体现了水翼优异的水动力特性(快速性、耐波性和舒适性)。前后水翼设计成不一样的形状，其对应的升阻比性能也不一样，同时设计好前后水翼至重心的位置，使得水翼具有纵向自稳特性，从而提高船舶的纵向稳定性。功能的实现主要通过以下几点：