[发明专利]一种基于三段式超空泡水翼的超高速水面航行器

权利要求书

1.一种基于三段式超空泡水翼的超高速水面航行器，包括船舶主体，其特征在于，在船舶主体的前部两侧分别安装有两个对称的前水翼，后部两侧分别安装有两个对称后水翼，前水翼包括一端与船舶主体连接的水平平翼、通过一端与平翼另一端连接且向船舶主体方向倾斜的斜翼、连接在斜翼另一端且垂直于水平面的垂翼，其中斜翼的另一端延伸至船舶主体的船底下方，垂翼的长度为斜翼长度的四分之一，斜翼和垂翼为超空泡翼型；

所述斜翼包括矩形段和收缩段，设矩形段的宽度等于弦长，则长度为2.5个弦长，收缩段的一端宽度等于弦长，另一端宽度等于三分之一弦长，两端之间在1.2个弦长的距离内连接，且其中一侧的倾斜角度大于另一侧的倾斜角度；

两个所述前水翼的所述垂翼之间距离等于弦长，两个所述后水翼的所述垂翼之间的距离为3.5个弦长；

后水翼和前水翼结构相同，但后水翼的平翼翼展长度大于前水翼的平翼翼展长度；

在两个后水翼之间的船舶主体上并排安装有两台喷气发动机，在船舶主体的尾部安装有半浸桨；

所述超空泡翼型包括两块一端相接另一端张开的吸力面和受力面，以及与吸力面和受力面的张开端连接并形成弧形收缩的收缩端，吸力面和受力面分别为由接触端向张开端方向弧形凸起的弧形面，其中吸力面通过数值模拟方法确定轮廓，受力面通过约翰逊三阶设计方法确定轮廓，收缩端利用NACA设计方法确定轮廓，进而确定吸力面和受力面的长度和两者之间夹角的角度大小，以及收缩端的长度；

所述吸力面与所述受力面形成的夹角大小在5度，所述吸力面与所述受力面的长度为所述收缩端长度的三倍，所述收缩端的夹角为30度，所述吸力面整体过渡到所述收缩端的端点处，以形成所述收缩端的上顶面，所述收缩端的下顶面由张开端处的所述受力面边沿弧形连接到所述收缩端的端点，形成一个内凹面。

2.根据权利要求1所述的水面航行器，其特征在于，

所述平翼连接在所述船舶主体的上边沿处，所述船舶主体为圆舭艇型。

3.根据权利要求1所述的水面航行器，其特征在于，

所述斜翼与所述平翼通过两边形成一个固定夹角的折板连接，折板的两边上设置有螺栓孔，在所述平翼和所述斜翼的连接端上设置有同样的螺栓孔，三者通过穿过螺栓孔的螺栓固定在一起，折板的夹角为45度，使固定后的所述斜翼与所述平翼之间的夹角保持在45度。

4.根据权利要求3所述的水面航行器，其特征在于，

所述斜翼上的螺栓孔设置有多个，通过不同的螺栓孔与所述折板固定，可实现所述斜翼伸出长度的调整。

5.根据权利要求1所述的水面航行器，其特征在于，

所述前水翼和所述后水翼均采用鸭式配置，两者的负荷相等。

6.根据权利要求1所述的水面航行器，其特征在于，

所述垂翼的一端与所述斜翼的收缩段连接，另一端在0.3个弦长距离内收缩为一个弧形凸起。

7.根据权利要求1所述的水面航行器，其特征在于，

所述前水翼连接在所述船舶主体上距离前端三分之一处，所述后水翼与所述船舶主体的尾端对齐，且与所述前水翼相隔10个弦长。