CN1276318A - 环形蹼带船舶推进器 - Google Patents

Abstract

一种环形蹼带船舶推进器,满足了船舶高效率推进器的大面积、低速度推水的要求。目前螺旋桨的桨叶设计面积受“水力效率”的制约已到了最大极限;而仿生企鹅船的两个蹼翼尚须往返交替划水,且蹼翼推水面积还不算大,又存在蹼翼回程阻力,推力也不稳定。本发明的特点是:在绕过主动轮和从动轮的环形传动带上按一定间隔装上一个个凹形蹼,当这环形带的下半边连续用多个凹形蹼向后划水时就实现了高效率推进。它最适于双体船之用。

Description

环形蹼带船舶推进器

本发明属于船舶推进装置，尤其能满足高效率推进器的大面积、低速度推水的设计要求。

目前公知的船舶螺旋桨的桨叶设计面积受“水力效率”的制约已到了极限，不可能继续扩大桨叶推水面积，它存在着很大一部份动力消耗于被其所驱动的小质量、高流速的水流上，又加上螺旋桨所固有的升阻比的阻力和形成水柱涡旋所消耗掉的无用功，这都是螺旋桨效率低下的原因；而目前美国研制的仿生企鹅船是依靠两个挂在船尾像舵一样的“蹼翼”提供推力，两个蹼翼像企鹅一样往返交替向后划水，由于它的推水面积有可能设计得比螺旋桨推水面积大，加之蹼翼不像螺旋桨固有的升阻比的阻力和必然产生的水柱涡旋，因而效率比螺旋桨高，但其推水面积尚不算大，且它的两个蹼翼在往返交替向后划水时，存在蹼翼回程阻力，再之，两个蹼翼的推力线不能很好地和船舶航行线叠合，造成推力矢量投影损失和推力不稳定之嫌。

本发明的目的是提供一种推进器，能大大满足高效率的推进器的大面积、低推水速度的要求，又不存在螺旋桨桨叶固有的升阻比中的阻力和形成水柱涡旋所消耗掉的额外无用功，又没有彷生企鹅船的蹼翼回程阻力，故其推进效率比螺旋桨和仿生企鹅船推进器的推进效率大为提高。

本发明是这样实现的，在绕过主动轮和从动轮的环形传动带上按一定间隔装上一个个凹形蹼翼，组成了环形蹼带，环形蹼带的下半边是沉没在水里的，当环形蹼带受主动轮的驱动而同时使用多个凹形蹼向后划水就产生了大推力。本装置最适合于双体船之用。由于本发明能充分利用双体船船体间的通道安装较长的环形蹼带，使得在同一时间里有更多的蹼翼参加划水，像赛龙舟一样多桨同推一舟，大大提高了总推水面积，在相同的功率下，实现了在单位时间里被推动的流体的大质量、低流速的高效率推进器的要求。由于环形蹼带的下半边的绝大多数蹼翼是纯单向向后划水，决定了蹼翼在水里的运动阻力的绝对值就是推动船舶前进的推力的绝对值，不像螺旋桨固有的升阻比的问题，故蹼翼可尽量采用阻力系数较大的凹形体，使得水流在进入凹形蹼后能反向回流，造成更大的动量变化产生更大的推力。为了使蹼翼在开始进入和退出水面阶段不像昔时蹼轮轮船的蹼片推力矢量的投影损失，本装置用一个主动轮和三个从动轮将环形蹼带支撑成倒梯形布局，减少了蹼带在进入和退出水面的垂直度，尽量减少这出入水面的一、二个蹼翼的推力投影损失。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的总体布局原理图。

图2是各主要部件的组合体的立体图(局部)。

图中：1、环形传动带  2、蹼翼  3、主动轮  4、从动轮  5、水平面

在图1中，蹼翼(2)按一定间隔装固于环形传动带(1)上组成了环形蹼带，并与主动轮(3)和三个从动轮(4)组成一个倒梯形布局的推进器。传动带可以采用耐海水腐蚀的金属制成链条式或用橡皮、全芳香族聚酰氨纤维等挠性材料制成的齿形带样式，并与之相适应的链轮或齿形带轮配合。当蹼带受主动轮的驱动而回转时，沉没在水里的下半边蹼带就用多个蹼翼向后划水产生了大推力。由于蹼翼采用了大阻力系数的凹形体，大大提高了被其推动的水流的动量变化，得到了更大的推力。为了保证推力稳定，每个凹形蹼的推力集中点位置应准确安装于传动带上，为此，凹形蹼有一个缺口使能与传动轮配合而工作。本发明最适宜于双体船作推进之用，它可最大限度地利用船身长度像龙舟多桨排列同推一舟一样增加蹼翼个数，增大推进器总推水面积，达到在单位时间里增大被推动的水流质量、降低水流速度，提高推进效率。为了适应船舶因载重的吃水深度变化，主动轮和从动轮设有同步升降装置，使得船体在超过一定吃水深度时可调整蹼翼最佳沉没深度。

Claims (4)

1、一种环形蹼带船舶推进器，具有蹼翼，其特征是：各个蹼翼是按一定间隔安装于绕过主动轮和从动轮的环形传动带上。

2、按权利要求1所述的推进器，其特征在于蹼翼采用大阻力系数的凹形体。

3、按权利要求1所述的推进器，其特征在于主动轮和从动轮将环形蹼带支撑成倒梯形布局。

4、按权利要求1所述的推进器，其特征在于传动带用金属制作时采用链条结构；当传动带用橡皮或全芳香族聚酰氨纤维等挠性材料制作时，采用齿形带结构。

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