水上飞轮船制造技术

本发明专利技术公开了一种水上飞轮船，它包括流线形船体、含离心涡轮的动力驱动装置、高速行驶平衡系统和船舵，其中，离心涡轮安装于船体的下部，涡轮叶片安装固定于涡轮毂外缘，涡轮叶片向下伸出暴露于船底的下方。本发明专利技术能够以很高的速度在水面向前飞驰，它是利用离心涡轮对其水面施加正压力的反作用力，该力在其竖直向上方向的分力将船体向上抬升出水面，使其船体与水面脱离接触；离心涡轮对水面在水平向前方向的分力则是驱动轮船高速行驶的基本动力。本发明专利技术显著减小轮船与水的接触面积及其受到的阻力，大幅度增大了航行速度，它为人们提供了一种高速、快捷、经济的水上交通工具。

【技术实现步骤摘要】
水上飞轮船
本专利技术涉及ー种水上交通运输工具，特别是一种能够高速航行的机动推进船舶，使其能够达到近似于水面飞驰的航行(即船身能够脱离水体进行的高速航行)，本船不仅可应用于民用轮船，还可以运用于军事舰艇等用途。背景技木明轮船是人们较为熟知的ー种机动推进船。常规的明轮船一般是在轮船侧方安装了ー对拨水桨轮，并在桨轮外缘沿其桨轮半径的方向安装拨水驱动用的桨叶，这是ー种蒸汽机时代风行ー时的轮船，它通过蒸汽机带动明轮，使桨轮转动，桨轮上的桨叶拨水，推动船只前进，其驱动效率很低、航行缓慢，早已被人们所淘汰。为了满足现代航行的需要，人们不断地对轮船进行了各种研发和改进，尤其是对桨轮的相关改造上取得了一定的效果，但 其效果有限，难以大幅度的提高航速。常规轮船受到的主要阻カ是船体与高密度的水之间存在大面积的接触，即使是快艇ー类的快船，它们的后部船底也与水之间有较大的接触面积；同时在常规轮船之上，浸没于水中的螺旋桨受到高密度水之阻カ的负面影响也是不可避免。常规船因此而受到很大的水阻力，当常规船加速行驶时，常规船受到的水阻力将会以更大的增幅而急剧加大，这就是常规轮船难以高速行驶的根本原因。中国专利公开号“CN101875394A”公开了ー种“明轮快艇”，这是一种快艇技木。从它所公开的内容来看，它与常规明轮船并无实质性的区别，根据该申请公开的快艇技术，它将会继承常规明轮船航行特点，它仍将保持其驱动效率很低的问题，无法达到该申请所述抬升前部船身出水面高速航行的目的。另外，即使达到该技术所称之目的，它也无法使船体完全脱离水面，其后部船身仍坐于水面，航行过程中，船体仍然受到较大的水阻力，进而影响航速。一种“用于明轮船的桨轮”，这是由中国专利公开号“ CN101767641A”所公开的ー种明轮船的桨轮技术，该桨轮继承了上述常规明轮船的驱动轮毂，它使用了比常规明轮船更为低置的驱动轮；其驱动轮的拨水叶轮，可以视为是在常规明轮船拨水叶轮基础之上，将常规拨水叶轮修改为从中间将内半段折弯a度角，该实施例所示的角度约为40度角，使其拨水叶轮成为两段的拨水桨叶之结构，其中的一半为靠近轮轴的内半段，还有靠近外缘的外半段的两段组成。拨水叶轮在接近水面时，靠近轮轴的内半段之拨水叶轮在拍击水面的同时，明轮船的拨水叶轮受到水面对它施加的上举之力，使其船体能够被抬升出水面。但是，在“用于明轮船的桨轮”所述的技术之中，它的重要不足之处在于a、它的拨水叶轮还有为其航行提供更大贡献的靠近外缘的外半段，这部分叶轮与前述的常规明轮船桨叶设置的角度相似；该船在能够为航行提供更大贡献的外缘的外半段，使用了极为不利的常规明轮桨叶的安装角度，使它同样继承了常规明轮船拨水驱动效率很低的劣势，大幅度削弱了它由上述的拨水叶轮内半段而带来的少部分好处，显著的降低了驱动轮的整体拨水效率。b、使用该桨轮的明轮船的后半部船身仍坐于水面，被其抬升出水面的前部船体拖着向前行驶，它的后部船底与水面之间还保留有较大的接触面积。该船因其驱动叶轮外缘的外半段的存在，它更大程度的继承了常规明轮船驱动效率很低的劣势，同时还由于后部船底仍坐于水面，船底后部与水面之间仍有较大的接触面积而受到很大的水面阻力，该技术虽然比蒸汽机时代常规明轮船的驱动性能有明显改迸，但是它与现有技术的其它常规快艇等技术相比，该船并没有表现出速度优势。该专利申请之中举例涉及的另外三种拨水叶轮靠近外缘的外半段的拨水桨叶结构，这几例桨叶的不足与前述拨水桨叶的不足之处都有互通的类似缺陷。现有技术常规轮船的航行速度很低，常规轮船船体I只是侧重于对其浸没于水下部分的船体进行了水力流线形设计，对其水上部分船体的表面结构，没有提出很高的气动流线性要求(见附图1-1)。一种常规离心式涡轮水泵或离心式涡轮气泵(见附图1-2)，这是专门用于输送水 或输送气的设备；常规离心式涡轮的这ー类技术，在此前没有任何人将其扩展应用于抬升轮船、并且同时将其用于驱动轮船高速行驶的案例。常规技术轮船的船体、船底等部分与水接触的面积很大，而上述几个经过改进的现有技术轮船亦未能达到显著减阻的目的。因此现有技术轮船，不能满足人们希望大幅度提升航速的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供ー种水上飞轮船，使它受到的水阻力大幅度减小，达到近似于水面飞驰航行的效果，从而大幅度的提高轮船水上航行的速度，为人们提供了高速、快捷、经济的水上交通工具。本专利技术的目的是这样实现的水上飞轮船包括船体、设有推进装置的船舶动カ装置，其改进之处在于船体为整体外表面符合气动カ特性的流线形船体；推进装置为离心涡轮，离心涡轮安装于船体的下部，离心涡轮包括涡轮轴、涡轮毂和宽大的涡轮叶片；涡轮叶片安装固定于涡轮毂外缘，涡轮叶片向下伸出暴露于船底的下方；离心涡轮暴露于船体下方部分的优选高度，大于涡轮直径的四分之一井小于涡轮半径；船体下部两侧设置有两对、三对或更多对的离心涡轮；船体的尾部设置有船舵，船舵的底部为高速舵；船体下部两侧的离心涡轮，可以按照相互交错的不対称的布局进行安装和配置；离心涡轮亦可对称设置于船体下部的两侧。船体的涡轮对水正压カ之反作用力的向上分力，驱动船体向上而抬升出水面，使船体摆脱了高密度水的阻碍；涡轮对水正压カ之反作用力的向前分力，构成驱动轮船前进的主要动カ；本专利技术之涡轮在向前旋转时，水与涡轮之间有相对运动，涡轮叶片因此而受到水的粘滞阻力和湍流阻力；水对涡轮的这些阻力，具有阻止涡轮旋转的趋势，对于本轮船而言，轮船受到的这个阻力，是通过涡轮传递过来的，指向前方的力，这个カ不仅没有构成阻碍轮船前进的阻力，反而构成驱动轮船前进的牵引力之一。我们常见的与此相似的例子是汽车行驶时，地面对车轮构成阻碍其旋转的阻力，而这个力，正是驱动汽车前进的动力，如果此カ为零，汽车将原地打滑而无法行驶。本专利技术因此而使其受到水的不利阻力降至最低的程度。进ー步的，船体内设置有离心涡轮的整流罩，该整流罩与船底相交之处设置有开ロ，涡轮叶片从开ロ处伸出船体，在整流罩靠近涡轮轴的位置之上连通有与船体上方的空气相通的整流进气管；进ー步的，本船离心涡轮整流罩的后侧设置有后喷引流ロ，船底设置有后喷出水ロ，船体内设有与后喷引流口和后喷出水ロ相连通的后喷引流道；本专利技术离心涡轮外缘与整流罩内侧的间距，明显大于常规离心涡轮泵的涡轮外缘与水泵外壳内侧的间距。本船的涡轮旋转时，涡轮会将一部分水带入整流罩，使涡轮叶片通过这部分水与整流罩的内壁有了接触，涡轮会因此而受到较大的水阻力，从而可通过如下方式大幅度的降低涡轮在此受到水的阻力首先，通过整流罩后侧的后喷引流ロ，将引入整流罩内部的大部分水，通过后喷引流道，再从后喷出水ロ向船底后方的水面喷射出去；它不仅因此而将涡轮整流罩内部的大部分水流引了出来，既可以使涡轮在整流罩内部避免受到这一部分水的阻碍而产生能量损耗，同时从后喷出水ロ向船底后方水面的喷射，可以获得额外的推进能量。其次，涡轮整流罩内部还有少部分的水没有从后喷引流ロ之中导出，为了避免这一部分水与涡轮叶片接触而阻碍涡轮的旋转，所以，这里将涡轮外缘与整流罩的内壁之间设置了较大的间距；当高速旋转的涡轮叶片将少部分的水带入整流罩内部时，高速飞溅的水会受到整流罩的内壁约束而沿着整流罩内壁，向着涡轮旋转的方向流动，最后从整流罩前端，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 CN 201110079566.4;2011.07.30 CN 20111021.ー种水上飞轮船，它包括船体、设有推进装置的船舶动カ装置，其特征在于船体为整体外表面符合气动カ特性的流线形船体；推进装置为离心涡轮，离心涡轮安装于船体的下部，离心涡轮包括涡轮轴、涡轮毂和宽大的涡轮叶片，涡轮叶片安装固定于涡轮毂外缘，涡轮叶片向下伸出暴露于船底的下方；船体下部两侧设置有离心涡轮，船体的尾部设置有船舵，船舵的底部为高速舵。2.根据权利要求I所述的ー种水上飞轮船，其特征在于离心涡轮对称设置于船体下部的两侧。3.根据权利要求I或2所述的ー种水上飞轮船，其特征在于船体两侧的离心涡轮之间通过变速器相连；变速器的变速比的变速区间分别为小于一、等于ー和大于ー的三个变速区域。4.根据权利要求I所述的水上飞轮船，其特征在于船体内设置有离心涡轮的整流罩，该整流罩与船底相交处设置有开ロ，涡轮叶片从开ロ处伸出船体，在整流罩靠近涡轮轴的位置之上连通有与船体上方的空气相通的整流进气管。5.根据权利要求4所述的ー种水上飞轮船，其特征在于离心涡轮整流罩的后侧设置有后喷引流ロ，船底设置有后喷出水ロ，船体内设有与后喷引流口和后喷出水ロ相连通的后喷引流道。6.根据权利要求I所述的水上飞轮船，其特征在于离心涡轮上的每ー个涡轮叶片外缘的ー侧端点与其相邻涡轮叶片外缘的另ー侧端点所決定的直线与涡轮轴的轴线平行；每个涡轮叶片内缘的一侧端点与相邻涡轮叶片内缘的另ー侧的端点所決定的直线与涡轮轴的轴线平行；在所有涡轮叶片外缘之上的任意一点都是位于以涡轮半径所決定的圆柱面之上。7.根据权利要求I所述的水上飞轮船，其特征在于任意一个涡轮叶片外缘的中点与其后面相邻涡轮叶片两侧外缘的两个端点是处于同一条直线之上，该条直线与涡轮轴的轴线平行；任意一个涡轮叶片内缘的中点与后面相邻涡轮叶片内缘之两...

【专利技术属性】
技术研发人员：章洪，章晓宇，
申请(专利权)人：章洪，
类型：发明
国别省市：