CN108639236A - 一种机翼型高速三体游艇结构 - Google Patents
一种机翼型高速三体游艇结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108639236A CN108639236A CN201810463485.6A CN201810463485A CN108639236A CN 108639236 A CN108639236 A CN 108639236A CN 201810463485 A CN201810463485 A CN 201810463485A CN 108639236 A CN108639236 A CN 108639236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- airfoil type
- linking arm
- hull
- high speed
- propeller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
- B63B1/12—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
- B63B1/125—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising more than two hulls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H7/00—Propulsion directly actuated on air
- B63H7/02—Propulsion directly actuated on air using propellers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明涉及船舶工程技术领域,特指一种机翼型高速三体游艇结构,包括船体、涵道风扇螺旋桨推进器、机翼型连接臂、片体与水下螺旋桨,船体两侧分别连接有机翼型连接臂,机翼型连接臂连接于片体,涵道风扇螺旋桨推进器设于机翼型连接臂上,水下螺旋桨设于船体的尾部上。本发明创新性突出,机翼结合涵道风扇螺旋桨的独特结构,不仅实现了游艇在高速时的地效翼航行,还提高了游艇的稳定性、舒适性和操作性。
Description
技术领域
本发明涉及船舶工程技术领域,特指一种机翼型高速三体游艇结构。
背景技术
目前,国内现有的私人游艇绝大多数都是单体结构,其稳定性不强,遇到风浪容易侧倾,相对于普通三体游艇,横向摆动幅度大,舒适性差,通过水下螺旋桨推进,巡航速底低,极限速度也已经很难再提高,相对于普通三体游艇,连接臂部分只是起到了连接片的作用,实现不了地效翼航行。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种防撞诱导型城市中分带安全岛,具有耐候性强、反光效果佳、生命周期成本低、绿色环保,有效提高安全岛警示、诱导、防撞功效,从而保障交通安全。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种机翼型高速三体游艇结构,包括船体、涵道风扇螺旋桨推进器、机翼型连接臂、片体与水下螺旋桨,船体两侧分别连接有机翼型连接臂,机翼型连接臂连接于片体,涵道风扇螺旋桨推进器设于机翼型连接臂上,水下螺旋桨设于船体的尾部上。
进一步而言,所述机翼型连接臂为小展弦比、后掠式三角形机翼,其翼展为18.5米,连接船体端的弦长为4米,连接片体端的弦长为3米,依次递减设置。
进一步而言,所述机翼型连接臂的尾部设有襟翼。
进一步而言,所述涵道风扇螺旋桨推进器设于机翼型连接臂的正下方位置。
进一步而言,所述船体顶部设有用于乘客的上层建筑。
进一步而言,所述船体与片体均采用空心小水线面船体设置。
本发明有益效果:
1.通过将机翼型连接臂设计成机翼形状,产生升力,低速时减少吃水深度,高速时实现地效翼航行;
2.通过涵道风扇螺旋桨推进器的使用,避免了现有船舶水下螺旋桨在一定高速极限时的失速效果;
3.通过将涵道风扇螺旋桨推进器设于机翼型连接臂的正下方位置,使大量气流通向机翼型连接臂下方,在机翼型连接臂与水面之间形成气垫,从而更有效的产生升力;
4.将船体设计为三体游艇船型,其耐波性好,兴波阻力小,更舒适更安全。
附图说明
图1是本发明三体游艇前视图;
图2是图1侧视图;
图3是图1俯视图;
图4是图1后视图;
图5是襟翼设于机翼型连接臂尾部结构图;
图6是片体结构图。
1.船体;2.涵道风扇螺旋桨推进器;3.机翼型连接臂;4.片体;5.水下螺旋桨;6.襟翼。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1至图6所示,本发明所述一种机翼型高速三体游艇结构,包括船体1、涵道风扇螺旋桨推进器2、机翼型连接臂3、片体4与水下螺旋桨5,船体1两侧分别连接有机翼型连接臂3,机翼型连接臂3连接于片体4,涵道风扇螺旋桨推进器2设于机翼型连接臂3上,水下螺旋桨5设于船体1的尾部上。以上所述构成本发明基本结构。
本发明采用船体1两侧分别通过机翼型连接臂3连接于片体4,从而产生浮力,涵道风扇螺旋桨推进器2设于机翼型连接臂3上,使大量气流通向机翼型连接臂3下方,在机翼型连接臂3与水面之间形成气垫,从而更有效的产生升力,涵道风扇螺旋桨推进器2的使用主要是在高速航行时提供动力,水下螺旋桨5设于船体1的尾部上,主要是在低速航行时提供动力。
需要说明的是,本发明所述三体游艇的航行动力由两种推进器提供,一种是常规的置于船尾的水下螺旋桨5,它作为游艇低速航行时的动力。
另一种是涵道风扇螺旋桨推进器2,作为游艇高速航行时的动力。水下螺旋桨5在低速缓行的时候开启,由于空气密度比水低很多,低速航行时涵道风扇螺旋桨推进器2的效率很低,两种推进器在不同情况下的配合使用。
实际应用中,本发明所述涵道风扇螺旋桨推进器2在高速航行时开启,地效翼航行阶段,船体1在水面上一定高度,水下螺旋桨5已经无法提供动力,涵道风扇螺旋桨推进器2旋转时,桨叶不断把大量空气(推进介质)向后推去,在桨叶上产生一向前的力,即推进力,涵道风扇螺旋桨推进器2所提供的动力在一定范围内与船体1航行速度成正比,所以在船体1高速行驶时,涵道风扇螺旋桨推进器2能提供极大的动力。
实际应用中,本发明所述涵道风扇螺旋桨推进器2功率计算:靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置,简称螺旋桨;螺旋桨运动时主要存在的阻力有空气摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力等;桨叶因高速圆周运动使叶尖处速度最高,诱导阻力比较大,对外界气流产生冲击造成噪声大,这是自由螺旋桨动力效率低的主要原因;自由螺旋桨由于是悬臂梁结构杆件,在气动作用下叶尖处容易变形导致效率进一步恶化,这是限制螺旋桨高速运动的瓶颈之一,也是螺旋桨飞机及直升机速度限制之关健;而采用涵道风扇螺旋桨2则能适当避免缺陷。
实际应用中,本发明所述涵道风扇(Ducted Fan),指在自由螺旋桨的***设置涵道的一种推进装置,自由螺旋桨的原理同飞机机翼类似,涵道风扇螺旋桨推进器2的优点:由于叶尖处受涵道限制,冲击噪声减小,诱导阻力减少,而效率较高,在同样功率消耗下,涵道风扇较同样直径的孤立螺旋桨,会产生更大的推力,同时由于涵道的环括作用,其结构紧凑、气动噪声低、使用安全性好,因此作为一种推力或升力装置,被广泛应用于飞行器设计当中。
实际应用中,本发明所述涵道风扇螺旋桨推进器2的输出功率为螺旋桨的拉力与飞行速度的乘积。输入功率为发动机带动螺旋桨旋转的功率。以下是螺旋桨拉力的计算原理。
螺旋桨的拉力(T)公式:T=Ctρn2D4
螺旋桨的有效功率公式:P桨=TV
式中:
Ct—拉力系数
V—航行速度
ρ—空气密度(在标准状况下为1.297kg/m2)
n—螺旋桨转速
D—螺旋桨直径
更具体而言,所述机翼型连接臂3为小展弦比、后掠式三角形机翼,
其翼展为18.5米,连接船体1端的弦长为4米,连接片体4端的弦长为3
米,依次递减设置。本发明所述机翼型连接臂3设计成小展弦比、后掠形式三角形机翼,其尺寸设计需要综合考虑船速、船重、表面积、适航性等因素后设计,机翼型连接臂3产生升力的等效力作用点在三体船重心的前方,且同在船的中轴线上,这样可以使船的前部抬高。
实际应用中,本发明所述机翼型连接臂3升力的计算原理:机翼型连接臂3置于气流中时,机翼型连接臂3除受到气流方向的作用力(称谓阻力)外,还受到一个与气流方向相垂直的力(称谓升力)的作用,所谓机翼型连接臂3,通常是指它所产生的升力比其阻力大得多的物体,机翼所具有的这一特性,与其机翼剖面形状(翼型)密切有关,机翼剖面的动力特性还与机翼冲角有关,机翼型高速三体游艇升力的计算过程如下:
升力L=C1×1/2×ρ×V2×A,
式中:
Cl——升力系数,为一定冲角、翼型下的估计值
ρ——空气密度(在标准状况下为1.297kg/m2)
V——动压(即相对速度)
S——机翼参考面积
更具体而言,所述机翼型连接臂3的尾部设有襟翼6。采用这样的结构设置,通过襟翼6辅助机翼型连接臂3提供升力。
更具体而言,所述涵道风扇螺旋桨推进器2设于机翼型连接臂3的正下方位置。采用这样的结构设置,在船体1高速航行时提供动力,并配合机翼型连接臂3在它和水面之间形成气垫.
更具体而言,所述船体1顶部设有用于乘客的上层建筑。
更具体而言,所述船体1与片体4均采用空心小水线面船体设置。本发明所述船体1以小水线面三体船为母型船并结合飞行器的优点设计,以达到超高速地效翼航行且更加安全稳定,片体4为空心小水线面船体,起到浮力和稳定船体1的作用。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:包括船体(1)、涵道风扇螺旋桨推进器(2)、机翼型连接臂(3)、片体(4)与水下螺旋桨(5),所述船体(1)两侧分别连接有机翼型连接臂(3),所述机翼型连接臂(3)连接于片体(4),所述涵道风扇螺旋桨推进器(2)设于机翼型连接臂(3)上,所述水下螺旋桨(5)设于船体(1)的尾部上。
2.根据权利要求1所述一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:所述机翼型连接臂(3)为小展弦比、后掠式三角形机翼,其翼展为18.5米,连接船体(1)端的弦长为4米,连接片体(4)端的弦长为3米,依次递减设置。
3.根据权利要求1所述一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:所述机翼型连接臂(3)的尾部设有襟翼(6)。
4.根据权利要求1所述一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:所述涵道风扇螺旋桨推进器(2)设于机翼型连接臂(3)的正下方位置。
5.根据权利要求1所述一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:所述船体(1)顶部设有用于乘客的上层建筑。
6.根据权利要求1所述一种机翼型高速三体游艇结构,其特征在于:所述船体(1)与片体(4)均采用空心小水线面船体设置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810463485.6A CN108639236A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种机翼型高速三体游艇结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810463485.6A CN108639236A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种机翼型高速三体游艇结构 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108639236A true CN108639236A (zh) | 2018-10-12 |
Family
ID=63756079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810463485.6A Pending CN108639236A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种机翼型高速三体游艇结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108639236A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110803261A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-02-18 | 江苏雨能水利工程有限公司 | 一种飞行功能三体遥控测量船 |
WO2020082441A1 (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 博雅工道(北京)机器人科技有限公司 | 一种手持式水下飞行器 |
CN113911143A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-11 | 重庆理工大学 | 一种气动悬浮列车 |
CN114771717A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-07-22 | 中国船舶科学研究中心 | 一种小水线面三体翼船 |
JP7199585B1 (ja) | 2022-05-10 | 2023-01-05 | 勉 桐山 | 海流発電用三胴船 |
CN116461641A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-21 | 扬帆集团股份有限公司 | 一种汽车滚装船的空气辅助动力装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6311635B1 (en) * | 1997-06-25 | 2001-11-06 | Gilles Vaton | Monohull having stern stabilizers for a high speed ship |
CN2521074Y (zh) * | 2002-02-04 | 2002-11-20 | 王绍雄 | 两栖地面效应飞行器 |
CN102407918A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-04-11 | 江苏科技大学 | 一种复合三体冲翼船 |
CN103640675A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 江苏科技大学 | 水面三体两栖无人艇 |
CN203511975U (zh) * | 2013-09-05 | 2014-04-02 | 中船重工(海南)飞船发展有限公司 | 高适航性经济型地效翼船 |
CN106564596A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 中国特种飞行器研究所 | 一种水陆两栖飞机的高性能复合船型 |
-
2018
- 2018-05-15 CN CN201810463485.6A patent/CN108639236A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6311635B1 (en) * | 1997-06-25 | 2001-11-06 | Gilles Vaton | Monohull having stern stabilizers for a high speed ship |
CN2521074Y (zh) * | 2002-02-04 | 2002-11-20 | 王绍雄 | 两栖地面效应飞行器 |
CN102407918A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-04-11 | 江苏科技大学 | 一种复合三体冲翼船 |
CN203511975U (zh) * | 2013-09-05 | 2014-04-02 | 中船重工(海南)飞船发展有限公司 | 高适航性经济型地效翼船 |
CN103640675A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-19 | 江苏科技大学 | 水面三体两栖无人艇 |
CN106564596A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 中国特种飞行器研究所 | 一种水陆两栖飞机的高性能复合船型 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020082441A1 (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 博雅工道(北京)机器人科技有限公司 | 一种手持式水下飞行器 |
CN110803261A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-02-18 | 江苏雨能水利工程有限公司 | 一种飞行功能三体遥控测量船 |
CN113911143A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-11 | 重庆理工大学 | 一种气动悬浮列车 |
JP7199585B1 (ja) | 2022-05-10 | 2023-01-05 | 勉 桐山 | 海流発電用三胴船 |
JP2023166671A (ja) * | 2022-05-10 | 2023-11-22 | 勉 桐山 | 海流発電用三胴船 |
CN114771717A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-07-22 | 中国船舶科学研究中心 | 一种小水线面三体翼船 |
CN116461641A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-21 | 扬帆集团股份有限公司 | 一种汽车滚装船的空气辅助动力装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108639236A (zh) | 一种机翼型高速三体游艇结构 | |
CN107176286B (zh) | 基于双涵道风扇动力***的可折叠式固定翼垂直起降无人飞行器 | |
US7100867B2 (en) | Lifting foil | |
Fish et al. | Marine applications of the biomimetic humpback whale flipper | |
CA2787758C (en) | Paddle wheel yacht | |
US8464977B2 (en) | Positive-pressure flying aircraft | |
US5601047A (en) | Dualcavitating hydrofoil structures for multi-speed applications | |
JP3472799B2 (ja) | ブレード用翼型 | |
US20040091359A1 (en) | Blade and wing configuration | |
JP3477564B2 (ja) | 船舶用ビルジ渦エネルギー回収装置 | |
JPH1035591A (ja) | プロペラ | |
EP0459076B1 (en) | Stable racing catermaran with hydrofoil qualities | |
JP6342959B2 (ja) | 揚力を推力に変換する翼型構造体 | |
CN205418070U (zh) | 一种类三角布局高空螺旋桨 | |
CN1182005C (zh) | 动力增升型地效飞行器 | |
JP4486249B2 (ja) | ブレード用高性能翼型 | |
GB2374331A (en) | Aerofoil with protruding aerodynamic surface | |
JPH02262461A (ja) | 水面飛行機 | |
CN205418071U (zh) | 一种外载式布局高空螺旋桨 | |
CN221367464U (zh) | 一种翼梢弯曲连接浮筒的水上无人机 | |
JP2002293294A (ja) | 船舶用高揚力二枚舵システム | |
CN105691596A (zh) | 一种类三角布局高空螺旋桨 | |
CN214875553U (zh) | 一种分布式推进的纵列式高速无人直升机 | |
CN109415121B (zh) | 在其后区中具有突起的飞行器转子叶片套筒及具有此套筒的转子 | |
WO2024011283A1 (en) | High lift aerofoil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181012 |