一种垫升式高性能地面效应船

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一种垫升式高性能地面效应船
申请号	CN201410769676.7	申请日	2014-12-15	公开(公告)号	CN104608874A	公开(公告)日	2015-05-13
申请人	中国特种飞行器研究所;			发明人	吴彬; 史圣哲; 李成华; 江婷; 王丽丽;
摘要	一种垫升式高性能地面效应船，它包括地面效应机翼（1）、穿浪型中间主船体（2）、穿浪型侧船体（3）、涡扇发动机（4）、动力装置前进气道（5）、动力装置出气道(6)、机翼船体连接支柱(7)、船体侧挡板(8)和姿态调整前翼(9)，本发明优点是：1、该发明通过使用地面效应机翼降低船舶载荷，从而降低船舶水面航行的水阻力，同时该发明船舶还兼具有抗浪能力高的特点。
权利要求	1.一种垫升式高性能地面效应船，其特征在于它包括地面效应机翼（1）、穿浪型中间主船体（2）、穿浪型侧船体（3）、涡扇发动机（4）、动力装置前进气道（5）、动力装置出气道(6)、机翼船体连接支柱(7)、船体侧挡板(8)和姿态调整前翼(9)，穿浪型中间主船体(2)与穿浪型侧船体(3)共同组成穿浪三体滑行艇，地面效应机翼(1)与穿浪型中间主船体(2)和穿浪型侧船体(3)之间通过机翼船体连接支柱(7)连接，穿浪型侧船体(3)与地面效应机翼(1)端面之间布置船体侧挡板(8)，地面效应机翼(1)的两侧前端设有姿态调整前翼(9)，地面效应机翼(1)前部两侧分别布置有动力装置前进气道(5)和动力装置出气道（6），且动力装置前进气道（5）与动力装置出气道(6)相通，涡扇发动机(4)位于动力装置前进气道(5)和动力装置出气道（6）之间，穿浪侧船体（3）、船体侧挡板（8）和地面效应机翼（1）之间组成垫升气腔，动力装置出气道（6）的与垫升气腔相通。 2.根据权利要求1所述的一种垫升式高性能地面效应船，其特征在于姿态调整前翼（9）可以通过控制调整角度，在高速航行时可以通过调整角度来调整船舶滑行姿态，改善地面效应船的性能。
说明书全文	一种垫升式高性能地面效应船技术领域 [0001] 本发明涉及到地效飞机领域，具体涉及到一种垫升式高性能地面效应船。背景技术 [0002] 目前，常规的船舶，随着航速的提高，作用在船舶上来自水的作用力逐渐由静浮力转为动升力，同时，随着航速的提高，船舶所受的阻力也随之大幅增加，虽然目前可以通过增大动力的方式来提高船舶的航行速度，但是，由于水阻力的增加导致运载效率降低，有效地载荷同时减少。为了适应军民用需要，逐渐发展了各种高性能的船舶，包括滑行艇、水翼船、气垫船、地效翼船等，不同的船舶都具有不同的设计特点，气垫船重量的80%靠气垫来支撑，而水翼船几乎所有的重量由浸没在水中的水翼提供，气垫船和水翼船航速基本在50Kn左右，地效翼船在地效区域内航行，利用地面效应作用使船舶所有重量用机翼的升力来支撑，航速可以超过100Kn，但地效翼船存在地效区飞行的稳定性问题。目前，还未有类似船舶将地效翼船和高海况适应船舶优点融合的新型船舶出现。发明内容 [0003] 本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种垫升式高性能地面效应船。 [0004] 本发明包括地面效应机翼、穿浪型中间主船体、穿浪型侧船体、涡扇发动机、动力装置前进气道、动力装置出气道、机翼船体连接支柱、船体侧挡板和姿态调整前翼，穿浪型中间主船体与穿浪型侧船体共同组成穿浪三体滑行艇，地面效应机翼与穿浪型中间主船体和穿浪型侧船体之间通过机翼船体连接支柱连接，穿浪型侧船体与地面效应机翼端面之间布置船体侧挡板，地面效应机翼的两侧前端设有姿态调整前翼，地面效应机翼前部两侧分别布置有动力装置前进气道和动力装置出气道，且动力装置前进气道与动力装置出气道相通，涡扇发动机位于动力装置前进气道和动力装置出气道之间，穿浪侧船体、船体侧挡板和地面效应机翼之间组成垫升气腔，动力装置出气道的与垫升气腔相通。 [0005] 姿态调整前翼可以通过控制调整角度，在高速航行时可以通过调整角度来调整船舶滑行姿态，改善地面效应船的性能。 [0006] 本发明优点是：1、该发明通过使用地面效应机翼降低船舶载荷，从而降低船舶水面航行的水阻力，同时该发明船舶还兼具有抗浪能力高的特点，地效应机翼内部布置动力及吹、引气管路，内部动力既为船舶航行提供动力，同时将吹出的气流引入机翼下气腔中，使船舶在机翼气动升力和主动吹气式增升共同作用下达到垫升的效果，减小水面航行时的阻力。该发明的垫升式高性能地面效应船具有高运载能力，高速巡航的特点，可用于远洋货运及载客运营。2、地面效应机翼与穿浪三体船进行了融合，利用了穿浪三体船优异的波浪运动低响应特点和地面效应船地面效应作用降载、减阻的优点，可以大大提升穿浪船的性能。 [0007] 附图说明图1是本发明结构示意图。 [0008] 图2是本发明俯视图结构示意图。 [0009] 图3是本发明侧视图结构示意图。具体实施方式 [0010] 如图1、2、3所示，本发明包括地面效应机翼1、穿浪型中间主船体2、穿浪型侧船体3、涡扇发动机4、动力装置前进气道5、动力装置出气道6、机翼船体连接支柱7、船体侧挡板8和姿态调整前翼9，穿浪型中间主船体2与穿浪型侧船体3共同组成穿浪三体滑行艇，地面效应机翼1与穿浪型中间主船体2和穿浪型侧船体3之间通过机翼船体连接支柱7连接，穿浪型侧船体3与地面效应机翼1端面之间布置船体侧挡板8，地面效应机翼1的两侧前端设有姿态调整前翼9，地面效应机翼1前部两侧分别布置有动力装置前进气道5和动力装置出气道6，且动力装置前进气道5与动力装置出气道6相通，涡扇发动机4位于动力装置前进气道5和动力装置出气道6之间，穿浪侧船体3、船体侧挡板8和地面效应机翼1之间组成垫升气腔，动力装置出气道6的与垫升气腔相通。 [0011] 姿态调整前翼9可以通过控制调整角度，在高速航行时可以通过调整角度来调整船舶滑行姿态，改善地面效应船的性能工作原理如下：该垫升式高性能地面效应船是一种新型的高性能船舶，是一种将高性能三体船与地效飞机相结合的产物，同时船舶引入的主动式动力增升的原理。 [0012] 该垫升式高性能地面效应船类似于侧壁式气垫船，但与侧壁式气垫船相比没有前后裙指，尾部机翼接近水面，与两侧船体形成的端板共同形成气腔，船体前面未设置裙指，通过船舶自身行进使空气封闭于气腔当中，同时，船舶主动吹气与行进中的来流一起作用于机翼及气腔，使船舶的升力大为提升，大大减小了船舶在水面航行时的湿面积，减小了摩擦阻力，降低了总阻力。 [0013] 在船舶停泊于水面之上时，由穿浪型中间主船体2和穿浪型侧船体3组成的下船体提供足有的静浮力，使该船舶能够漂浮在水面之上，同时，船舶三体的布置，确保飞机具有足够的横向稳定性。当船舶需要航行时，启动发动机提供向前的推力，船舶逐渐由静止开始启动航行，同时，发动机吹出的气流经地面效应机翼1下部安装的动力装置出气道6直接吹入地面效应机翼1下方，使机翼下气腔内的压力增加，在压力的作用和船体滑行水动力的共同作用下，船体抬升，随着航行速度不断的增加，地面效应机翼1上的气动力效果逐渐体现，与发动机吹气增升引起的压力增加和船体上高速滑行的水动力共同支撑船舶的载荷，随着速度的增加，气动升力将占到载荷的绝大部分，由于整个航行过程船舶不离开水面，故水动力仍起到一定的效果，在巡航速度航行时，其吃水将非常浅，浸湿面积小，水阻力小。 [0014] 随着航速的增加，首部的姿态调整前翼9的效果逐渐体现，在高速航行时，可以通过调整其角度来微小调节船舶运行的姿态。 [0015] 利用涡扇发动机4提供动力，同时将动力装置前进气道5布置在姿态调整前翼9上方，能够利用姿态调整前翼9减小喷溅水花进入发动机的概率，同时，将动力装置出气道6布置在地面效应机翼1下方，能够将发动机喷出的气流直接吹入垫升气腔当中，为船体进一步的提高垫升压力，提升船体的性能。