楔形断级充气减阻高速滑行船艇制造技术

本发明专利技术为一种楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征为在于：在船底部设置小的数量不等的楔形断级，断级的周边安装有防空气逃逸的三角形状护条。楔形断级处设置充气管，并连接空压机。根据楔形断级综合参数－功率－船艇阻力之间的关系所建立的数据库，利用计算机程序对楔形断级充气控制，实现楔形断级处充气，减少湿表面积，降低阻力，达到同功率下提高船艇航速的目的。本发明专利技术的楔形断级充气减阻高速滑行船艇具有以下优点：不增加滑行船艇总体设计前提下，部分实现断级船艇减阻效果；应用计算机动态控制楔形断级的充气，提高了楔形断级充气的功效，降低了功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
楔形断级充气减阻高速滑行船艇
该专利技术应用于高性能船艇领域，具体为楔形断级充气减阻高速滑行船艇。技术背景断级滑行艇源于水上飞机，目的是用来确保起飞时的稳定性。设计断级的目的，就是通 过降低船体的浸润湿面积，减少粘性阻力，同时可以保持高的水动升力。为了达到目的，断 级的设置必须满足两个条件第一个为断级处发生流动分离和断级后形成通气的条件；第二 为船体下表面的通气区域的长度。上述条件中任何一条都增加了滑行船艇设计的难度。同时， 滑行船艇断级的设置将船艇的从一个滑行面分割为多个滑行面，则要求船艇具有良好的操控 性,设计难度大大增加。因此，尽管断级船具有很好速度的优势，但是，断级高速滑行船艇的 设计工作量要远远大于普通滑行船艇的设计。利用现有的滑行船艇设计，适当吸取断级的优 点，这就成为我们专利技术楔形断级充气减阻高速滑行船艇的一个出发点。我们专利技术的楔形断级 充气减阻高速滑行船艇基本保持了滑行船艇原有的整体滑行面，即没有增加滑行船艇的操控 性要求；没有将断级所必需考虑二个条件增加到船艇设计中，即采用小的楔形断级和空压机 充气实现，维持了原有船艇设计。但是，楔形断级充气减阻高速滑行船艇却拥有部分断级船 艇的特点，即船艇航行中，减少了湿表面积，减低了阻力，提高了同功率下船艇的航速。
技术实现思路
专利技术一种楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征在于，在船底部设置小的数量不 等的楔形断级，断级的周边安装有防空气逃逸的三角形状护条。楔形断级处设置充气管，并 连接空压机。根据楔形断级综合参数-功率-船艇阻力之间的关系所建立的数据库，利用计算 机程序对楔形断级充气控制，实现楔形断级处充气，减少湿表面积，降低阻力，达到同功率 下提高船艇航速的目的。附图说明图1楔形断级充气减阻高速滑行船艇结构示意图。图2楔形断级充气减阻高速滑行船艇结构A-A横剖面示意图。附图1-船艏、2-船艉、3-楔形断级、4-船体底部、5-船体上部、6-护条、7-微型压浪 板、8-断面中轴。图3楔形断级工作原理示意图。 图4楔形断级尺寸参数示意图。附图9-空压机、10-充气管线、11-气阀、12-水线、13-水线、14-计#机。具体实施方式(a) 楔形断级充气减阻高速滑行船艇布置图l， 2给出了楔形断级充气减阻高速滑行船艇示意图。楔形断级3设置在船体底部4， 并可以设置多个小的楔形断级3。而且，楔形断级3布置沿断面中轴8对称分布。楔形断级3 周边安装防空气逃逸的三角形护条6，防止断级充气后气体逃逸。当船体横摇时，挡板也可 以起到防止空气逃逸的作用，尽可能的保持充气减阻的效果。同时，护条的存在增加了船体 横向对水体的投影面积，提高了船体回转的操控性。护条前部设置微型压浪装置7，减少护 条阻力和改变水流进入楔形断级处的水线，如图3的水线13。图4给出了楔形断级3的参数， 包括高度H1、长度L1、护条6的高度H2和微型压浪板7的长度L2，这些参数将直接影响到 船体阻力。(b) 楔形断级充气减阻图3给出了楔形断级充气减阻的实现过程。其中空压机9通过充气管路10为楔形断级3 提供压力空气，当断级处空气压力Pl大于水体的动水压P2时，即P1〉P2，断级处3将充满 空气，减少船体湿表面积，实现了减阻的目的。微型压浪板7的存在，使流进楔形断级的水 线位置不同，如水线12和13，其中12为没有微型压浪板时水线位置，13为微型压浪板存在 水线位置。因此，微型压浪板的尺寸也作为楔形断级综合参数一并考虑。楔形断级充气目的 是在断级处充满压力空气，形成气幕减少船体湿表面积。在进行减阻控制之前，需对其进行 标定，包括三个方面(l)根据选定的船型的阻力曲线，确定楔形断级的尺寸综合参数，以保 证优异性能。在这里，我们选择了船长小于16米船型，其楔形断级尺寸为高度Hl为15厘米、 长度Ll为35厘米、护条6的高度H2为3厘米和微型压浪板7的长度L2为15厘米，这些尺 寸保证了楔形断级处气幕所提供减阻份额要大于相对应的功率在正常使用情况下所能克服的 阻力份额。(2)根据船艇的不同速度下动水压力曲线，建立断级处形成气幕所需功率曲线。(3) 基于以上技术，建立楔形断级综合参数-功率-船艇阻力之间的关系，并将其形成数据库，为 计算机14的动态控制奠定基础。(c) 楔形断级充气的计算机控制计算机14控制气阀11的开关，实现楔形断级充气减阻目的。因此，此处的气阀11为电子控制的气阀。动态控制系统的建立包括三部分第一部分，利用计算机C语言编写控制 程度，包括多通道空压机输出功率控制程序和多通道气阀开关的控制程序，为动态控制楔形 断级充气提供软件基础。第二部分，通过船艇的GPS测定速度，并将之与计算机通讯，实现 速度的采集过程。第三部分，利用前两部分工作，根据已建立的数据库，即楔形断级综合参 数-功率-船艇阻力之间的关系数据库，对楔形断级充气控制，达到提高同功率条件下船艇速 度的目的。同时，将空压机的输出功率与发动机功率形成互配，实现发动机的动态输出，节 省功率损耗。(d)楔形断级充气减阻高速滑行船艇优点本专利技术的楔形断级充气减阻高速滑行船艇具有以下优点1、利用现有的滑行艇设计，在 船底部设置小的楔形断级，进行充气减阻，降低了断级船对其操控性的要求。2、应用计算机软件，通过所建立的数据库，对楔形断级充气进行控制。3、断级充气所需要输出功率为一个动态输出过程，这样减少了功率的浪费。权利要求1.本专利技术为一种楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征在于，在船底部设置小的数量不等的楔形断级，断级的周边安装有防空气逃逸的护条，利用计算机程序对楔形断级充气控制，减少湿表面积，降低阻力，达到同功率下提高船艇航速的目的；2. 根据权利要求1所述的楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征在于，断级的周 边安装防空气逃逸护条，护条形状为三角形。全文摘要本专利技术为一种楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征为在于在船底部设置小的数量不等的楔形断级，断级的周边安装有防空气逃逸的三角形状护条。楔形断级处设置充气管，并连接空压机。根据楔形断级综合参数-功率-船艇阻力之间的关系所建立的数据库，利用计算机程序对楔形断级充气控制，实现楔形断级处充气，减少湿表面积，降低阻力，达到同功率下提高船艇航速的目的。本专利技术的楔形断级充气减阻高速滑行船艇具有以下优点不增加滑行船艇总体设计前提下，部分实现断级船艇减阻效果；应用计算机动态控制楔形断级的充气，提高了楔形断级充气的功效，降低了功率损耗。文档编号B63B1/16GK101565085SQ20081021747公开日2009年10月28日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日专利技术者军 施, 青 曾, 胡照会 申请人:深圳市海斯比船艇科技发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术为一种楔形断级充气减阻高速滑行船艇，其主要特征在于，在船底部设置小的数量不等的楔形断级，断级的周边安装有防空气逃逸的护条，利用计算机程序对楔形断级充气控制，减少湿表面积，降低阻力，达到同功率下提高船艇航速的目的；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施军，胡照会，曾青，
申请(专利权)人：深圳市海斯比船艇科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]