带有可收放式水翼的断阶复合船型制造技术

本发明专利技术提供一种带有可收放式水翼的断阶复合船型，包括带有断阶和假尾的船体、前后两个水翼及其支柱、控制水翼收放的装置。前水翼位于断阶之后，后水翼位于假尾之下，并在船体内部设置水翼收放装置，用于收放前后水翼。水翼展开时，水翼位于船体基线之下；水翼收起时，前水翼位于断阶之后、后水翼位于假尾之下，并紧贴船体底部。本发明专利技术对于加装水翼的断阶复合船型来说，在深水区，既可利用水翼优异的水动力特性，达到减阻、提速、节能的目的，又可利用水翼的垂向阻尼和水翼系统的纵向自稳特性，显著改善船艇的运动性能；而在浅水区，可将前水翼收到断阶之后，将后水翼收到假尾下方，避免因水翼触底而影响船艇功能的正常发挥。

Split step composite ship type with retractable hydrofoil

The invention provides a broken step composite ship type with retractable hydrofoil, comprising a hull with broken steps and a false tail, two front and rear wings and a prop thereof, and a device for controlling the retracting of the hydrofoil. The front hydrofoil is located at the broken step, the rear hydrofoil is below the false tail, and a hydrofoil retracting device is arranged inside the hull for retracting the fore and aft hydrofoil. When the hydrofoil is deployed, the hydrofoil is below the base line of the ship. When the hydrofoil is retracted, the former hydrofoil is located behind the break and the aft hydrofoil lies below the false tail and stays close to the bottom of the ship. The invention is to install hydrofoil fault step hybrid ship, in the deep water area, not only can use the excellent hydrodynamic characteristics of hydrofoil, the drag, speed, energy saving, and can use the vertical and longitudinal damping hydrofoil hydrofoil system stability characteristics, improve the motion performance of ship in shallow water; area can be received before the hydrofoil step, below will receive a fake tail hydrofoil, avoid hydrofoil bottom and influence the normal function of the boat.

【技术实现步骤摘要】
带有可收放式水翼的断阶复合船型
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本申请人针对上述问题，本专利技术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)。本专利技术的技术方案如下：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。本专利技术的技术效果：本专利技术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：1、水翼的收起。本专利技术在船体中前部设置断阶，船体尾部设置假尾，然后分别在断阶后和假尾下通过支柱安装水翼，支柱是可以上下升降或转动的。在需要的时候，比如说浅水区域或者是高速船需要登滩时，伸出船底的水翼会明显影响船舶的吃水，增加事故的发生概率，这时候就可以利用收放装置对水翼及其支柱进行调节控制，将水翼收起来，回收后的水翼紧贴在船底(对于双体船型的方案三，回收后的水翼则可安放于两片体间的槽道内，从而充分利用这部分空间)，支柱收放在船体内部(对于双体船型的方案三，部分支柱收放并紧贴于船底)。这些设计方案，在水翼回收后，避免了因水翼触底而影响船艇功能的正常发挥，提高了工作的安全性，并保证船艇能够停靠有限水深的港口。2、水翼的放下。本专利技术中的水翼及其支柱在收放装置的控制下也可放下来。在深水区域，根据需要，利用收放装置可以快速地放下水翼，最终将水翼安置于相应的位置，便于利用水翼优异的水动力特性。水翼一方面可以提高船舶的升阻比，大幅提高船舶的阻力性能，从而达到减阻、提速、节能的目的；另一方面又可利用水翼的垂向阻尼和水翼系统的纵向自稳特性，显著改善船艇的运动性能，提高船舶的耐波性和适航性。本专利技术在船体中前部设置了断阶，船尾部设置了假尾，前后两个水翼通过支柱分别安装于断阶后和假尾下，其中采用的支柱是可以上下升降或转动的，从而便于水翼的快速收放，回收后的水翼可以紧贴在断阶后和假尾下的船体底部，避免了因水翼触底而影响船艇功能的正常发挥，降低了触礁事故发生的风险。而放下来的水翼则可以充分利用水翼优异的水动力特性，从而达到减阻节能的效果。整体上看，采用可收放式水翼，机构工艺都相对简单，可靠性更高，对于船舶的安全性、快速性、耐波性等都是有利的。附图说明图1为本专利技术适用于单体船型的侧视结构示意图。图2为本专利技术适用于单体船型的俯视结构示意图。图3为本专利技术适用于单体船型的正视(从船尾方向看)结构示意图。图4为本专利技术适用于双体船型的侧视结构示意图。图5为本专利技术适用于双体船型的俯视结构示意图。图6为本专利技术适用于双体船型的正视(从船尾方向看)结构示意图。图7为本专利技术适用于双体船型的另一方案的侧视结构示意图。图8为本专利技术适用于双体船型的另一方案的俯视结构示意图。图9为本专利技术适用于双体船型的另一方案的正视(从船尾方向看)结构示意图。其中：1、船体(包括单体船或双体船)；2、断阶；3、前水翼；4、前支柱；5、前收放装置；6、假尾；7、后水翼；8、后支柱；9、后收放装置。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。见图1-图9，本专利技术包含船体1(包括单体船或双体船)、假尾6，在船体1中前体底部设置的断阶2，前水翼3通过前支柱4安装在断阶2后，前水翼3及前支柱4由前收放装置5进行控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有可收放式水翼的断阶复合船型，其特征在于：包括底部带有断阶(2)、尾部带有假尾(6)的船体(1)，前水翼(3)通过前支柱(4)及前收放装置(5)安装于断阶(2)的后侧，后水翼(7)通过后支柱(8)及后收放装置(9)安装于假尾(6)的下侧；所述断阶(2)设置在船体(1)的中前部，所述前收放装置(5)及后收放装置(9)位于船体(1)的内部。

【技术特征摘要】
1.一种带有可收放式水翼的断阶复合船型，其特征在于：包括底部带有断阶(2)、尾部带有假尾(6)的船体(1)，前水翼(3)通过前支柱(4)及前收放装置(5)安装于断阶(2)的后侧，后水翼(7)通过后支柱(8)及后收放装置(9)安装于假尾(6)的下侧；所述断阶(2)设置在船体(1)的中前部，所述前收放装置(5)及后收放装置(9)位于船体(1)的内部。2.根据权利要求1所述的带有可收放式水翼的断阶复合船型，其特征在于：所述前收放装置(5)驱动前支柱(4)于船体(1)底部升降实现前水翼(3)的收起和释放；所述后收放装置(9)驱动后支柱(8)于假尾(6)底部升降实现后水翼(7)的收...

【专利技术属性】
技术研发人员：何术龙，眭爱国，马丹萍，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32