本發(fā)明涉及一種有助于提高常規(guī)船型船舶航行速度的高端技術(shù)裝備和與其相關(guān)的技術(shù)方法的改進(jìn)創(chuàng)新。

背景技術(shù)：

由《具有自由飛出的箏帆作為風(fēng)力驅(qū)動(dòng)裝置的船舶》已知這種船舶依賴于天然風(fēng)能驅(qū)動(dòng)箏帆，其缺陷是：

1、由于自然界風(fēng)速和風(fēng)向經(jīng)常變動(dòng)，天然風(fēng)能的大小也經(jīng)常變動(dòng)，產(chǎn)生的能量極不穩(wěn)定，對(duì)箏帆的工況影響很大；

2、風(fēng)能的利用受地理位置、氣象環(huán)境限制嚴(yán)重；

3、風(fēng)能的密度小，轉(zhuǎn)換效率低，根據(jù)貝茲公式運(yùn)算，其最大理論效率為59.3％；

4、箏帆做為風(fēng)力驅(qū)動(dòng)裝置的相應(yīng)配套設(shè)備也不是很成熟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種提高常規(guī)船型船舶航行速度的自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器的技術(shù)裝備，他不具有上述缺陷，并且能夠保障其自身配置的大功率、超大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，始終處于或者接近于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，從而提供充足地，持續(xù)強(qiáng)勁的掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力。

技術(shù)方案

本發(fā)明由自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶、自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器、單股或連接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，以及纏繞或附著在牽引繩索上的輸油管路或者輸變電線路、常規(guī)船型船舶上的高壓高速加油系統(tǒng)或者輸變電系統(tǒng)、儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備組成，其特征是：在已有常規(guī)船型船舶自身具備的水下推進(jìn)動(dòng)力的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)裝備選擇自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器作為附加動(dòng)力技術(shù)裝備。

本發(fā)明自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器其中的掠海、掠水飛行高度，為距離海平面、水平面大于5米，小于30米的垂直空間高度。

本發(fā)明自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器其中的燃料供給，來(lái)自自身油料箱所攜帶的油料或蓄電池電能和自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶上的儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備。

在此應(yīng)該不排除，本發(fā)明用于拖拽自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的，自身具備燃料動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，可以選擇將自身具備的燃料動(dòng)力改進(jìn)為電驅(qū)動(dòng)力，但是自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，作為附加動(dòng)力技術(shù)裝備，通過(guò)單股或鏈接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，以及纏繞或附著在牽引繩索上的輸油管路或者輸變電線路與常規(guī)船型船舶上的高壓高速加油系統(tǒng)或者輸變電系統(tǒng)連接，在延伸連接儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備，從而獲取或者補(bǔ)充燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力。

技術(shù)原理

本發(fā)明以自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力，通過(guò)單股或鏈接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，拖拽已經(jīng)開(kāi)啟自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶，二者相互疊加共同作用，最大限度地將水摩擦阻力轉(zhuǎn)化為空氣摩擦阻力，從而相應(yīng)減少船體航行中的總阻力，以實(shí)現(xiàn)常規(guī)船型船舶航行速度提高數(shù)倍以上以至更多。

空氣摩擦阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水摩擦阻力，自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力工效，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)船型船舶自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的工效，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化成能量，常規(guī)船型船舶自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力可以抵消相應(yīng)水摩擦阻力，自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力可以抵消相應(yīng)空氣摩擦阻力，當(dāng)水下推進(jìn)動(dòng)力驅(qū)使常規(guī)船型船舶達(dá)到高速巡航狀態(tài)時(shí)，由于其推進(jìn)動(dòng)力于慣性作用力與自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力相互疊加，并持續(xù)放大，改進(jìn)為水平平面或者接近于水平平面的，無(wú)水密艙的流線底部外形的加寬船體，與改進(jìn)為類似潛水艇、魚(yú)雷、子彈頭流線底部外形的加寬船體，因發(fā)生重心縱向快速前移而產(chǎn)生浮力上升，其水摩擦阻力必然相應(yīng)遞減，幾乎接近附加阻力。

此時(shí)，只要具備相應(yīng)功率的自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力對(duì)其實(shí)施拖拽，就足以促使自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶在水面處于高速滑行狀態(tài)，其航速也會(huì)隨自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行空中牽引動(dòng)力空空中牽引動(dòng)力飛行器的飛行速度，呈幾何基數(shù)遞增。

因自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器的空氣摩擦阻力遠(yuǎn)小于自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的水摩擦阻力，也使自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，能夠以高速飛行所產(chǎn)生的強(qiáng)大比沖，拖拽航速相對(duì)較低的自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶。

相同能耗工況下，空中牽引動(dòng)力的工效遠(yuǎn)大于水下推進(jìn)動(dòng)力工效，也使得自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，能夠以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的滿載排水量和附加阻力的牽引動(dòng)力對(duì)其實(shí)施水平縱向漂移拖拽。

有益效果

本發(fā)明克服了《具有自由飛出的箏帆作為風(fēng)力驅(qū)動(dòng)裝置的船舶》在“背景技術(shù)”中列舉的諸多天然缺陷，具有以下顯著的進(jìn)步：

速度快：普通常規(guī)船型船舶的航速一般在30節(jié)左右，氣墊船為40-140，而采用自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器例如水上飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器，其理論航速則可達(dá)到100-320節(jié)；由于自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器如水上飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器等只是在水面以上做掠海、掠水高度飛行、拖拽，使自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的水摩擦阻力也最大限度的轉(zhuǎn)讓為空氣摩擦阻力，從而大大減少了常規(guī)船型船舶航行時(shí)的總阻力，可以使其航行速度特別是氣墊船的航速提高數(shù)倍以至更多；

安全性高：由于自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器如水上飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器等只有在水面以上的掠海、掠水飛行高度空間飛行，甚至可以在距離水面1～6米的海面、水面高度飛行，一旦出現(xiàn)緊急情況，可隨時(shí)在水面將落；

抗浪性能好：由于自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器如水上飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器等必要時(shí)可以利用襟翼隨時(shí)調(diào)整飛行高度，能自如的倒退，懸停，以及以及垂直起降，所以起對(duì)5米的浪高也無(wú)所顧慮；

成本低廉：自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器如水上飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器的造價(jià)約為同飛機(jī)50％-60％，比購(gòu)買(mǎi)一架飛機(jī)或一艘軍艦的效費(fèi)比低的多；

機(jī)動(dòng)性能好：由于自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器其航行速度比一般常規(guī)船型船舶高10～15倍，比大多數(shù)高速艦艇也快3～5倍，它在多數(shù)情況下不與水面直接接觸，它能根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)飛行高度和速度，提高了機(jī)動(dòng)性；

隱蔽性能好：自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器綜合了艦船和飛機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)集高速性、隱蔽性和攻擊性于一身，既能高速機(jī)動(dòng)，也能有效利用雷達(dá)盲區(qū)、神出鬼沒(méi)，使對(duì)方難尋足跡，既可在水中機(jī)動(dòng)，從水中、水上發(fā)起攻擊，實(shí)施精確打擊。這種得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的突防能力遠(yuǎn)非一般作戰(zhàn)艦船和飛機(jī)所能相比。由于其操作靈活、機(jī)動(dòng)性能好、不易被敵人發(fā)現(xiàn)，在登陸作戰(zhàn)中，可運(yùn)載規(guī)模龐大的作戰(zhàn)部隊(duì)，利用不良天氣隱蔽地實(shí)施秘密機(jī)動(dòng)，完成各種戰(zhàn)役技術(shù)任務(wù)；

載重量大：由于常規(guī)船型船舶的載重量大的驚人，自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器填補(bǔ)了還上空中運(yùn)輸七之間的空白，一次可快速運(yùn)送數(shù)千上萬(wàn)名旅客及隨身攜帶的行李物品，使民航客機(jī)或者運(yùn)輸貨機(jī)望塵莫及；

以美國(guó)正在研究的地效航母飛機(jī)為例，其有效荷載405噸，滿載巡航半徑約6350公里，最大巡航時(shí)速為470公里，該地效飛機(jī)理論上可以拖拽滿載排水量5000噸以上的常規(guī)船型船客輪，或者是滿載排水量約為10000噸以上的氣墊船；

例1、本發(fā)明自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，可以使?jié)M載量5000T，凈載重量(5000T滿載排水量X60％凈排水量)約3000T的常規(guī)船型船客輪的理論載客量，由目前約1500人，遞增至【(3000T凈載重量/75kg人均體重)X50％折扣】約20000人；

例2、本發(fā)明自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，可實(shí)現(xiàn)滿排水量10000T，凈載重量(10000T滿載排水量X60％凈排水量)約6000T的氣墊船的理論載客量，由目前約3000人，遞增至【(10000T凈載重量/75kg人均體重)X50％折扣】約40000人......

由于自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器的特殊性能，使之具備了在沒(méi)有港頭、碼頭的情況下都能自由進(jìn)出，快速裝載物質(zhì)的特點(diǎn)，而且由于常規(guī)船型船舶或者氣墊船船甲板寬闊，載重量大，運(yùn)輸效率高，所以本發(fā)明可能為物流快遞配送、旅客運(yùn)輸，特別是海運(yùn)水運(yùn)行業(yè)拓展低成本、高能效、高回收率地運(yùn)營(yíng)空間，沿海沿江出行旅客持散艙廉價(jià)船票盡享高鐵、飛機(jī)的快捷便利，可極大程度上緩解鐵路公路民航運(yùn)能壓力，具備明顯提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的廣闊前景，對(duì)提高我軍遠(yuǎn)洋跨海機(jī)動(dòng)能力，推進(jìn)實(shí)施海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略具有重大意義。

具體實(shí)施方案

所述一種提高常規(guī)船型船舶航行速度的系統(tǒng)裝備，由自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶、自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器、單股或連接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，以及纏繞或附著在牽引繩索上的輸油管路或者輸變電線路、常規(guī)船型船舶上的高壓高速加油系統(tǒng)或者輸變電系統(tǒng)、儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備組成；

所述一種提高常規(guī)船型船舶航行速度的系統(tǒng)裝備，在已有常規(guī)船型船舶自身具備的水下推進(jìn)動(dòng)力的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)裝備選擇自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器作為附加動(dòng)力技術(shù)裝備；

所速自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器其中的掠海、掠水飛行高度，為距離海平面、水平面大于5米，小于30米的垂直空間高度。

所速自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器其中的燃料供給，來(lái)自自身油料箱所攜帶的油料或蓄電池電能和自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶上的儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備。

所述自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海.掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，作為附加動(dòng)力技術(shù)裝備，通過(guò)單股或連接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，以及纏繞或附著在牽引繩索上的輸油管路或者輸變電線路與常規(guī)船型船舶上的高壓高速加油系統(tǒng)或者輸變電系統(tǒng)連接，在延伸連接儲(chǔ)油設(shè)施或者蓄電發(fā)電設(shè)備，從而獲取或者補(bǔ)充燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力；

所述用于拖拽自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的，自身具備燃料動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，可以選擇將自身具備的燃料動(dòng)力改進(jìn)為電驅(qū)動(dòng)力；

所述以自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型飛行器提供的掠海、掠水飛行高度持續(xù)強(qiáng)勁地空中牽引動(dòng)力，通過(guò)單股或連接船頭兩側(cè)的雙股牽引繩索，拖拽已經(jīng)開(kāi)啟自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶，二者相互疊加共同作用，最大限度地將水摩擦阻力轉(zhuǎn)化為空氣摩擦阻力，從而相應(yīng)減少船體航行中的總阻力，以實(shí)現(xiàn)常規(guī)船型船舶航行速度提高數(shù)倍以上以至更多；

所述經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)后具備相應(yīng)有效荷載的大功率、超大功率電動(dòng)飛行器(電動(dòng)飛機(jī))，選擇用于拖拽自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的，自身具備電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器；

所述經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)后具備相應(yīng)有效荷載的大功率、超大功率燃料飛行器，具備相應(yīng)有效荷載的水上起降飛機(jī)、翼地效應(yīng)飛行器，改進(jìn)后具備相應(yīng)有效荷載及吊運(yùn)重量的，可在常規(guī)船型船舶配置的起降平臺(tái)或起降甲板上起降的直升機(jī)、螺旋槳固定翼垂直起降飛機(jī)、噴氣式固定翼起降飛機(jī)，具備相應(yīng)有效荷載的大型超大型運(yùn)輸機(jī)、超音速民航商用飛機(jī)，選擇用于拖拽自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的，自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器；

所述選擇用于拖拽自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的，自身具備燃料驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，其自身燃料箱可以只攜帶1/3以下的少部分燃料，當(dāng)燃料消耗接近或者處于發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的臨界點(diǎn)既臨界狀態(tài)時(shí)，采用具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶上的儲(chǔ)油設(shè)施提供燃料，并且由高壓高速加油系統(tǒng)經(jīng)輸油管路及時(shí)補(bǔ)充加注；

所述自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，拖拽的自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的船體底部外形，改進(jìn)為水平平面或者接近于水平平面的，無(wú)水密艙的流線底部外形的加寬船體；

所述自身具備燃料動(dòng)力或電驅(qū)動(dòng)力的各種類型掠海、掠水飛行高度空中牽引動(dòng)力飛行器，拖拽的自身具備水下推進(jìn)動(dòng)力的常規(guī)船型船舶的船體底部外形，改進(jìn)為類似潛水艇、魚(yú)雷、子彈頭流線外形的加寬船體；

所述改進(jìn)為水平平面或者接近于水平平面的，無(wú)水密艙的流線底部外形的加寬船體，與改進(jìn)為類似潛水艇、魚(yú)雷、子彈頭流線外形的加寬船體的常規(guī)船型船舶船艙艙壁內(nèi)部，添加上升浮力高于水體浮力數(shù)倍以上的輕質(zhì)發(fā)泡材料，并對(duì)艙壁及艙壁內(nèi)輕質(zhì)發(fā)泡材料夾層做相應(yīng)加強(qiáng)密度和增加厚度處理。