[发明专利]少水模式槽运

摘要

少水模式槽运，是在专用水槽中装少量水就可以满足船舶航行需要的低能耗、大运输量的航运新模式。低能耗措施主要有三：①利用标准水槽，配合特殊形状的标准船只及稳定的船速，在有限空间内形成特殊水流，该水流能自动把航行中船身的大部分抬出水面，且为保持该动平衡状态而消耗的能量很小。这样不但减少船的迎流截面积，减少船的航行阻力，而且水槽的用水量还可大大减少，②采用标准自封闭气垫船，利用船底所封闭气体，隔开船底与水的直接接触，使船底在气上走，阻力比水要小800倍，③抛弃螺旋桨推进，改为岸边电机(直线电机、链轮传动、架空钢索拉牵)驱动，既节能又无污染。还采用了适应严寒、干旱、沙漠地区全天侯运输的多项措施。所提供的低能耗、大运输量少水模式槽运方案，将使丝绸之路转化成欧亚之间大宗货物陆地船运通道成为可能。

主权项

一种专用水槽内装少量水就能航行的船舶航运系统，包括：水槽，水，船，岸边牵引动力装置；其中，水槽，水槽宽度有严格的尺寸标准，与形体特别的槽运船配合，形成特殊的水流，完成自动抬升船体和转弯功能；与行船速度为定速对应，转弯水槽也是定半径转弯；槽运水槽采取梯级水平槽形式，并采用能利用下坡船队势能牵引上坡船队的上下联动的斜坡水槽作梯级转换；视沿途地形不同，水槽分别采用地下隧洞、地表、高架方式；互相隔离的相邻双向水槽间有水流循环自流暗道；水槽壁面精度不求过高，但要光滑，最好能在槽壁、槽底，装涂减阻材料以减低船及“槽流”阻力；槽运水槽有主干航道水槽、付航道水槽之分，主干航道上所有船队只有一个速度，付航道上的船队，用相同速度，以圆弧切线方式进出主干航道，全线由计算机调控进出，理想境界是各船队头尾相接；全线动力装置也由计算机控制，船来启动船走关闭；由于水槽用水量不大，容易实现就近补水，实在干旱，用槽运船从远处运水；水槽水位调节：高水位靠超过槽壁高度自动溢出，超低水位时要自动补水，为此每段水平水槽都设有调节余缺的水池及相应设备；正常水槽为浅水水槽，为应对天灾人祸造成的水槽阻塞、断裂灾害，在浅水槽中每隔一定距离修一段应急深水槽，并添置额外动力，以备水槽修复后船队重新起动时用；应急深水槽还设有清淤设备；在水槽转弯处、应急深水槽及梯级转换处，还应添置加气设备，给气垫舱补气；水槽有敞开式、封闭式之分：敞开式，适合环境条件较好地段，封闭式，可以是隧洞，也可以是类似于坎儿井、蔬菜大棚，采用坚固耐用的轻薄顶篷，既能防风尘、阻蒸发又能利用地热，有必要沿途装太阳能热水器加温，水温高阻力小更节能，特别适合严寒、干旱、沙漠地区；其中，水，对于干旱严寒地区，视情况要用低温不冻且蒸发少的特种水溶液、盐水、油来替代；其中，船，以船队方式运行，由十多艘标准化自封闭气垫船和犁形船头、船尾构成，其运行速度为定速；标准化气垫船，是一种无动 力、敞开式、方方整整的平底船，可以运集装箱也可运散货；船舱四边分布四个注水方式的调吃水、调平衡舱，船底设有自封闭气垫舱；船之间，底部有折叠式密封气垫通道，两侧有弹性布帘盖住前后船之间隙，消除船间的水流涡流，使装满货、调好吃水和平衡后的船队，仍然保持方方整整光光溜溜的单船形态；犁形船头以小角度斜坡和变化的曲面引导水流汇入船与槽之间隙；犁形船尾反之，以小角度斜坡和变化的曲面引导水流按设计要求流出船与槽之间隙；通过对缝隙宽度、船头船尾斜坡角度、曲面变化的精心设计和试验定型，形成能自动把船体大部抬出水面和维持高水位动平衡的特别水流，并作到维持该高水位动平衡状态所需补充能耗最省；犁形船头前端的分水劈的偏移，可造成船头两边的缝隙进水量不等，两缝隙水位不一样高，船就要傾斜、偏移、转弯，利用分水劈的船舵效应，做一个可偏移的分水劈，并配合转弯水槽的壁面角度调整，我们可以完成定速船队，在定转弯半径的水槽中的转弯任务；在犁形船头两侧加装能突然伸出的挡水板作紧急刹车；其中，岸边牵引动力装置，有直线电机、链轮传动、架空钢索拉牵驱动三种方式：当采用直线电机驱动时，电机初级线圈安装在岸边，而船的金属外壳就是电机次级；当采用链轮传动方式时，动力电机和链轮安装在岸边，而船的外壳上安装变形链条；用架空钢索拉牵船，类似于架空钢索缆车，比较适合于水位有变动的场合，上述三种动力都使用电力，视情况选用其一。