[发明专利]超空泡水面高速艇

说明书

本发明为超空泡水面高速艇，包括下潜体(23)、支架结构、涡轮喷气发动机(8)、驾驶员舱(5)、乘务员舱(4)、S进气道(7)、尾焰处理喷口(9)、电源系统(1)、中央控制系统(6)、空气滤清装置(2)、空气压缩系统(3)、空泡发生器，空泡发生器包括空化器(10)、导气瓦(13)、排气孔(14)、引气槽(16)；空气从空气滤清装置(2)处进入船体并通过S进气道(7)进入到涡轮喷气发动机(8)，最后通过尾焰处理喷口(9)将气体喷出；该艇通过涡轮喷气技术作为推进动力，相比于水下螺旋桨，推进速度更快，效率更高；空泡发生器通过超空泡技术，使船体不直接与水接触，相比传统的舰船，其船体能够减少水阻力，提高航速。

技术领域

本发明属于船舶应用技术领域，具体涉及一种超空泡水面高速艇。

背景技术

现代运输船舶的主机以柴油机为主，经过不断的改进，柴油机动力装置日臻完善，因此成为目前应用最广的船舶动力装置，在数量上占绝对优势。船舶的动力装置连接的推进器通常是螺旋桨，螺旋桨在水中旋转时就能使船舶前进或后退，然而运动体在水中的阻力约为在空气中阻力的850倍，因此，常规的动力装置在水下的速度难以超过35m/s，导致传统的水下航行体普遍存在速度慢、航程短、精度低的缺陷。当螺旋桨超过最佳转速后，转动时周围的水来不及流过来，螺旋桨就会产生空泡现象,因此就降低了它的推力。对于需要在水面作高速机动的船舶来说，在功率越来越大、航速越来越高的要求下，要想进一步提高速度性能，就需要考虑采用全新的推进模式。

为了提高水下航行体的航速,改善水下航行体的性能,目前一般采用增大推进动力和降低航行阻力这两种技术途径。超空泡技术就是利用空泡现象，让物体不再与水直接接触，进而减小航行阻力提高水中物体运动速度的一种技术。超空泡是一种物理现象，当物体在水中以超过每小时185千米的速度运动时，水的摩擦作用会使物体表面的水汽化，产生所谓空泡现象，从而极大减小物体水中运动时所受到的阻力。超空泡技术的出现可以使运动体在水中的阻力降低90％左右，辅以先进的推进技术，运动体将在水中将可以实现超高速的“飞行”。

超空泡减阻技术将会对海洋船舶的研制产生巨大的影响，但目前超空泡技术多用于水面下的航行体上，在水面载体上的应用只是初步尝试，对于吨位小，航速高，机动灵活，排水量通常为数十吨至数百吨，航行速度30到50节的高速艇，一旦运用更加成熟的超空泡技术，那它作为小型舰艇，将在速度、灵活性、经济性等方面要有一定优势。

涡轮喷气发动机是一种涡轮发动机，特点是完全依赖燃气流产生推力。发动机吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，对发动机产生反作用力，推动其向前飞行，通常用作高速飞机的动力。涡轮喷气发动机的特点是推力大，质量小，速度性能好，应用广泛。将涡轮喷气发动机安装在快艇上作为推进的动力，依靠超空泡技术的减阻和涡轮喷气发动机的大推力，并通过系统的自动控制，能够实现高速航行，但目前尚没有应用在船舶上的案例。

发明内容

针对目前现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种巧妙结合飞机和船艇的相关特性、能够实现中小型快艇在水中减阻并进行高速航行、在水中利用超空泡技术并利用涡轮喷气发动机作为动力系统、有接近200千米/小时的速度、能维持长时间稳定航行的超空泡水面高速艇。

本发明的目的是这样实现的：