滑板船的制作方法
【專利摘要】一種兼具排水型、滑水型和地效航行的滑板船。它是在排水型船的兩側(cè)設(shè)置延伸甲板，并通過滑板支壁與滑板連接，滑板為兩側(cè)向下彎曲的弧形，滑板前高后低，滑板低于船體的下面，滑板位于船體的前后左右，發(fā)動(dòng)機(jī)置于后部兩側(cè)的雙層甲板之間，前面的方筒結(jié)構(gòu)為進(jìn)氣道，尾巴為一錐體，稍部有流線型垂直舵面，順于船體，船的頂部，為前后貫通的甲板?；宕梢杂盟畬逄峁┑纳μ岣吆剿?，也可以利用空氣對滑板提高的升力作地效航行，滑板船有飛機(jī)的速度、艦船的載荷，三種航行模式匹配相應(yīng)的速度區(qū)間，滑板與船體之間有減震裝置連接?；宕梢援?dāng)航母用、可以搭載各種機(jī)械、亦可用于運(yùn)輸。在技術(shù)上為利用地效提供了支持，為地效飛行器大型化創(chuàng)造了條件。
【專利說明】滑板船

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種借助于滑板在水上航行的船，它可以是排水航行、滑水航行、尤其是能地效航行的船。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的高速度的排水型船、在航行時(shí)船的前部受到水的托舉，船頭向上昂起、船尾則向下沉，排水量增加，大部分動(dòng)力通過排水轉(zhuǎn)化為波浪，速度慢，撞到波浪還很顛簸。現(xiàn)有的滑水型船是水翼船，航行時(shí)，用水對水翼產(chǎn)生的升力將大部分船體托舉出水，由于不需要排水、它要比排水型船的速度快，水翼船的尾部還有一小部分船體在水中、船體還是能直接撞擊到水浪、影響速度，乘員也不舒適。使用地面效應(yīng)航行是高速船舶的發(fā)展趨勢，地面效應(yīng)是飛行器在低高度飛行以及在起飛和著陸過程中，地面產(chǎn)生出一種使機(jī)翼誘導(dǎo)阻力減少、升阻比增加、飛行器升力顯著提高的效應(yīng)。利用地面效應(yīng)航行，能獲得飛機(jī)的速度、艦船的載重。為了利用地面效應(yīng)，前蘇聯(lián)和俄羅斯從二十世紀(jì)六十年代末開始研發(fā)大型地效飛行器，四十年后因技術(shù)問題解決不了，項(xiàng)目下馬，(圖文見“環(huán)球時(shí)報(bào)”第二五九四期八版)。幾十年來人們總是采用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)制做地效飛行器，地面效應(yīng)的確是飛機(jī)發(fā)現(xiàn)的，但是，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)并不適合做地效飛行器，飛機(jī)在空中飛行時(shí)是依靠機(jī)翼上面弧形表面產(chǎn)生的真空形成的向上的升力，它是一種負(fù)壓的升力，其機(jī)翼的下面與機(jī)身縱軸有前高后低的仰角，在空中時(shí)產(chǎn)生的升力并不大。然而，地面效應(yīng)為飛機(jī)提供的升力則是作用在機(jī)翼的下面，當(dāng)飛機(jī)在效應(yīng)層(可以產(chǎn)生地面效應(yīng)的高度區(qū)間)飛行時(shí)，機(jī)翼下面的空氣受到機(jī)翼下面前高后低的斜面的推擠，向下移動(dòng)時(shí)被界面擋住了，(界面是地面或水面)，被擠壓在機(jī)翼與界面之間，只能從水平方向逸出，由于界面的阻擋空氣外逸受到很大的阻力，這樣，機(jī)翼下面與界面之間就會形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的、空氣阻尼式的氣墊，飛機(jī)受到這個(gè)氣墊的托舉就能明顯感覺到升力在提高。在地效層飛行時(shí)飛機(jī)接受兩種升力，一種是機(jī)翼上面的負(fù)壓升力、一種是機(jī)翼下面的正壓升力，地效層是上疏下密的、即越接近界面，地面效應(yīng)越明顯。
[0003]使用飛機(jī)結(jié)構(gòu)的地效飛行器的問題在于:第一，結(jié)構(gòu)本身不能識別地效層的上限在哪里，飛行器在地效層飛行時(shí)，由于地面效應(yīng)的作用，速度很容易加快，這樣一來機(jī)翼上面弧形表面的負(fù)壓升力同時(shí)增加，飛行器暫時(shí)可以飛到地效層以上，當(dāng)能量消耗掉以后，又墜落到地效層，這樣，飛行器總是在沖擊地效層，如果穿透地效層與界面接觸的位置不正確就會有危險(xiǎn)。第二，飛行器的機(jī)翼需要靠近界面才能獲得地面效應(yīng)，但是又不能碰到界面，航行中總有危險(xiǎn)伴隨。第三，飛行器的飛行與著水實(shí)質(zhì)上是飛機(jī)與排水型船的換位，它們之間的速度差距很大，排水型的船很難接受飛機(jī)的速度，這是因?yàn)樗鎸?shí)際上并不是平的，它有浪，以飛機(jī)的速度用船底去撞擊水浪所產(chǎn)生的震動(dòng)和搖晃是劇烈的，這就形成一個(gè)危險(xiǎn)速度區(qū)間。出現(xiàn)以上問題的原因是:雖然人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了地面效應(yīng)，也知道了地面效應(yīng)的構(gòu)成要素，但是，還沒有徹底弄清楚地面效應(yīng)是怎樣形成的，是如何產(chǎn)生作用的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在排水型船體形狀的船體兩側(cè)設(shè)置有雙層的延伸甲板，其外側(cè)與滑板支臂連接，滑板支臂內(nèi)設(shè)置有活塞減震器和導(dǎo)向板，活塞減震器的上頭與滑板支臂連接、下頭與滑板連接、導(dǎo)向板與滑板支臂活動(dòng)配合形成滑動(dòng)副、下端與滑板活動(dòng)連接。滑板為兩側(cè)向下彎曲的弧形面狀體，上面有與導(dǎo)向板和減震器連接的筋板，滑板的下面為凹形，滑板與船體縱軸線前高后低為仰角，滑板低于船體的下面，滑板設(shè)置在船體的前后兩側(cè)，為了避開前面滑板產(chǎn)生的水氣紊流，后面的滑板向外伸出一個(gè)滑板寬度再多一些?；钊麥p震器為I個(gè)四節(jié)缸的兩頭有推桿的結(jié)構(gòu)，液壓缸、上節(jié)空氣壓縮缸、下節(jié)空氣壓縮缸、負(fù)壓空氣缸順序連接在同一條軸心線上，其下部的氣動(dòng)推桿貫穿于上節(jié)空氣壓縮缸、下節(jié)空氣壓縮缸、負(fù)壓空氣缸中，并與各缸中的活塞連接，液壓缸用于調(diào)整滑板的角度與高度，兩個(gè)空氣壓縮缸用于支撐船體的重量并減緩脈沖式的沖擊，負(fù)壓空氣缸用于延遲氣動(dòng)推桿的返回速度減緩反作用力。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于船體后部兩側(cè)的雙層甲板之間，其前面的雙層甲板可做成發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道?；宕姆较蚨鏋橐粋€(gè)有鋼性和彈性的圓錐形的尾巴，尾巴末端有流線型的垂直舵面，尾巴順船身設(shè)置、長度為船身長度一半以上。船體的頂部為前后貫通的甲板。滑板船在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)船體是靠水的浮力浮在水面上的，當(dāng)船向前排水航行時(shí)，由于滑板的下面前高后低，滑板下面的水就會受到斜面的連續(xù)擠壓，水就會對滑板提供升力，船體可以借助水對滑板產(chǎn)生的升力來減少吃水深度，還可以借助減震裝置來減小波浪對船體的顛簸，能明顯提高高速型排水型船的速度，改善駕乘條件。隨著速度的增加、滑板的升力也在增加，當(dāng)滑板趨于水面時(shí)整個(gè)船體被滑板抬出水面，滑板船進(jìn)入滑水航行模式。由于不用排水了，滑水航行的阻力要小得多、速度要快得多，滑水航行時(shí)，水對滑板產(chǎn)生升力、波浪也對滑板產(chǎn)生震動(dòng)力滑板船的船體可以在接受滑板提供的升力的同時(shí)利用滑板支臂內(nèi)的減震器緩解波浪對船體的震動(dòng)。隨著速度的再增加，滑板與水面的接觸面在減少，滑板的前端高出水面，空氣從凹形前口進(jìn)入滑板下面，在滑板前高后低的斜面繼續(xù)壓縮下，進(jìn)入滑板下面的空氣被壓縮成具有很高壓力的氣墊，并對滑板產(chǎn)生升力，當(dāng)速度再加快時(shí)氣墊的壓力增加、滑板脫離水面，滑板船進(jìn)入地效飛行模式。滑板船航行模式的轉(zhuǎn)變是通過速度的變化來實(shí)現(xiàn)的。滑板船的三種航行模式能夠匹配和適應(yīng)地效飛行器的各個(gè)速度區(qū)間?；宕部梢灾挥信潘叫心Ｊ交蛘吲潘叫泻突叫袃煞N模式?；宕梢杂酗w機(jī)的速度、艦船的載荷、重要的是:滑板船有前后貫通的頂部甲板、可以當(dāng)?shù)孛嫘?yīng)航空母艦用，搭載固定翼飛機(jī)，航行狀態(tài)起降，固定翼飛機(jī)在滑板船上起飛時(shí)，因船和所搭載的飛機(jī)同時(shí)擁有起飛速度，飛機(jī)只需要一拉桿就能滿載起飛，著艦時(shí)，只需要用機(jī)械手捏住飛機(jī)的起落架就可以。使用地效航母可以達(dá)到遠(yuǎn)程高速的目的，可以在很大程度上提高飛機(jī)的應(yīng)用范圍。也可以用于運(yùn)輸，可以搭載各種器械。
[0005]使用滑板船做地效飛行器的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)本身能識別地效層，航行高度穩(wěn)定，各速度區(qū)間都有相應(yīng)的航行模式來匹配，起飛和著水都由滑板來完成，滑板與船體之間由減震裝置連接，所采用的活塞減震器伸縮幅度大、有很高的承載能力、自身重量輕，將沖擊減震和反沖擊減震和長度調(diào)整三種裝置合并為一體化結(jié)構(gòu)?？梢匀菀椎膶?shí)現(xiàn)軟著水、穩(wěn)定性好，使用弧形滑板可以象風(fēng)帆一樣兜住空氣、還可以利用兩面向下彎曲的弧形使起飛與著水有一個(gè)逐漸的氣水過度的過程。船體的前后兩側(cè)都有滑板、都有升力點(diǎn)，不需要垂直尾翼和水平安定面，可以有前后貫通的頂部甲板用于固定翼飛機(jī)起降，采用順船體設(shè)置的長尾巴做方向舵能產(chǎn)生杠桿力，可以減小舵面面積，還可以將尾巴末端的舵板嵌入水中為高速區(qū)段航行的船體提供制動(dòng)。用滑板船做的地效飛行器依靠地面效應(yīng)飛行，也依靠界面來維持自身的姿態(tài)，滑板船在技術(shù)上為地效飛行器在安全穩(wěn)定方面提供了支持，為地效飛行器大型化創(chuàng)造的條件，拓寬了地效飛行器的使用范圍。
[0006]地面效應(yīng)是怎樣產(chǎn)生的？需要用實(shí)驗(yàn)的方法加以確認(rèn)，取一片玻璃立在桌面上，然后松手，玻璃傾倒，當(dāng)玻璃接近桌面時(shí)突然減速了，落下時(shí)撞擊聲較小，明顯感覺有風(fēng)，這是因?yàn)椴Ａc桌面之間的空氣受到壓縮，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的、空氣阻尼式的氣墊，是氣墊托了玻璃一下。將桌面換成篩板再做以上實(shí)驗(yàn)，玻璃落下時(shí)，風(fēng)小了撞擊聲大了、玻璃摔碎了，這是因?yàn)椴Ａc篩板之間的空氣在玻璃的推擠下方便的從篩板的孔中向下逸出，沒有產(chǎn)生氣墊。以上實(shí)驗(yàn)中的氣墊雖然是勢能產(chǎn)生的，但是，足以說明它的存在，我們還可以通過觀察固定翼飛機(jī)在簡易的土制的跑道上的著陸情況，當(dāng)飛機(jī)接近地面時(shí)塵土被風(fēng)卷起漂浮在跑道上、同時(shí)塵土也向飛機(jī)兩側(cè)飛出很遠(yuǎn)，飛機(jī)過后浮塵的寬度要比飛機(jī)翼展寬出幾倍，這是因?yàn)闄C(jī)翼下面與跑道之間的空氣受到壓縮，壓力高于周邊，空氣快速外逸時(shí)形成的風(fēng)把塵土吹了出去，當(dāng)飛機(jī)著陸并減速時(shí)，浮塵的寬度逐漸變窄，這是因?yàn)殡S著飛機(jī)速度的降低機(jī)翼下面與跑道之間的空氣壓力也在減小。由此可以得出結(jié)論，一個(gè)面狀的物體向靜態(tài)的平面快速接近時(shí)，之間的空氣受到靜態(tài)平面的阻擋，只能從兩個(gè)面的周邊逸出，外溢的阻力很大，這樣，空氣在瞬間被憋在兩個(gè)面之間，形成一個(gè)正壓區(qū)，也就是氣墊。這個(gè)可移動(dòng)的面狀物體面積越大、速度越快、與靜態(tài)平面的距離越近、其形狀越能兜住風(fēng)，正壓區(qū)的壓力越高，氣墊就越硬，所能提供的升力就越大，地面效應(yīng)是動(dòng)態(tài)的，空氣阻尼式的氣墊產(chǎn)生的，產(chǎn)生的條件是:一個(gè)要有動(dòng)態(tài)的面狀物體，如飛機(jī)的機(jī)翼，一個(gè)要有靜態(tài)的面狀物體，如地面或水面。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，為地效飛行器安全穩(wěn)定飛行提供了技術(shù)支持，為地效飛行器大型化、航母化創(chuàng)造了條件，采用的部件簡單容易制作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明圖1是本發(fā)明的構(gòu)造圖
圖2是滑板船的側(cè)面視圖圖3是滑板船的前面視圖圖4是滑板船的俯視圖
圖中1.船體，2.延伸甲板，3.滑板，4.滑板支臂，5.進(jìn)氣道，6.頂部貫通甲板，7.發(fā)動(dòng)機(jī)，8.尾巴。
[0009]圖5是滑板支臂和所連接的部件構(gòu)造圖。
[0010]圖中1.滑板支臂，2.導(dǎo)向板，3.活塞減震器，4.滑板。
[0011]圖6是滑板構(gòu)造圖。
[0012]圖中1.上部筋板，2.下部凹形面。
[0013]圖7是活塞減震器。
[0014]圖中1.液壓推桿，2.液壓缸，3.壓縮空氣孔，4.上節(jié)壓縮空氣缸，5.接盤，6.下節(jié)壓縮空氣缸，7.帶單向閥的排氣孔，8.活塞，9.負(fù)壓空氣缸，10.氣壓推桿，11.導(dǎo)氣孔，12.帶負(fù)壓調(diào)節(jié)閥的進(jìn)氣孔。
[0015]圖8是尾巴。
[0016]圖中1.連接椎體，2.連接盤，3.尾巴桿近端，4.尾巴桿遠(yuǎn)端，5.垂直舵面，6.加強(qiáng)筋。
[0017]圖9是舵機(jī)。
[0018]圖中1.水平擺動(dòng)推拉桿，2.立軸，3.垂直擺動(dòng)推拉桿，4.廻轉(zhuǎn)臂，5.平軸，6.套筒。

【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖1，圖2，圖3圖4中，船體1.與延伸甲板2.連接，延伸甲板2.與滑板支臂
4.連接，滑板支臂4.與滑板3.活動(dòng)連接，進(jìn)氣道5.與船體縱軸平行，頂部貫通甲板6.是船體的上面和延伸甲板共同形成的一個(gè)平面，發(fā)動(dòng)機(jī)7.置于進(jìn)氣道5.的后邊，尾巴8.順船身設(shè)置，其長度以船體長度一半多些，以便有杠桿力，垂直舵面9.為流線型，其面積的大小與尾巴長短成反比。
[0020]在圖5中，滑板支臂1.通過導(dǎo)向板2.活塞減震器3.與滑板4.活動(dòng)連接，滑板支臂與導(dǎo)向板活動(dòng)配合形成滑動(dòng)副。
[0021]在圖6中，上部筋板1.用以連接導(dǎo)向板和減震器，下部的凹形面2.用以兜住風(fēng)和航行模式變換時(shí)有一個(gè)逐漸的過度過程，滑板的最大長度以滑板的前后都能接受到地面效應(yīng)為好。
[0022]在圖7中，液壓推桿1.在液壓缸2.中活動(dòng)，通過調(diào)整液壓推桿伸出長度，可以改變滑板的角度和位置，接盤5.把缸體串連在一條直線上，上節(jié)空氣壓縮缸4.下節(jié)空氣壓縮缸6.使用外部壓縮空氣，經(jīng)由壓縮空氣孔3.為推桿10.提供推力，同時(shí)用于減少脈沖形式的沖擊力，負(fù)壓空氣缸9.用于減緩氣壓推桿在受到脈沖形式的沖擊力后，在返回時(shí)，推桿伸出太快，形成的反沖擊力，帶單向閥的排氣孔7.用于在氣壓推桿收縮時(shí)排出負(fù)壓腔內(nèi)的空氣，并且在氣壓推桿伸出時(shí)關(guān)閉排氣孔，帶負(fù)壓調(diào)解閥的進(jìn)氣孔12.用于調(diào)整反向沖擊力度，導(dǎo)氣孔IL用于消除氣動(dòng)推桿下行阻力。
[0023]在圖8.中，錐體1.用于與舵機(jī)配合，接盤2.用于與舵機(jī)固定，尾巴的近端3.與尾巴的遠(yuǎn)端4.為同一錐形體，垂直舵面5.為一流線型，加強(qiáng)筋6.為舵面提供強(qiáng)度支持。
[0024]在圖9.中，水平擺動(dòng)推拉桿1.為尾巴提供左右擺動(dòng)動(dòng)力，立軸2.為左右擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸，垂直擺動(dòng)推拉桿3.為尾巴提供上下擺動(dòng)動(dòng)力，廻旋臂4.通過平軸5.連接套筒6，套筒
6.與尾巴錐體配合固定連接，在需要減速或者是低速航行時(shí)尾巴的舵面可插入水中，在錨地停泊時(shí)為了不礙事可將尾巴翹起。
【權(quán)利要求】
1.一種滑板船，船體是排水型船體形狀的船體，其特征是:船體兩側(cè)設(shè)置有雙層的延伸甲板，其外側(cè)與滑板支臂連接，滑板支臂內(nèi)設(shè)置有活塞減震器和導(dǎo)向板，活塞減震器的上部與滑板支臂連接，下部與滑板連接，導(dǎo)向板與滑板支臂活動(dòng)配合形成滑動(dòng)副，下端與滑板活動(dòng)連接，滑板為兩側(cè)向下彎曲的弧形面狀體，上面有與導(dǎo)向板和減震器連接的筋板，滑板的下面為凹形，滑板與船體的縱軸線前高后低呈仰角，滑板低于船體的下面，滑板設(shè)置在船體的前后兩側(cè)，后面的滑板向外伸出一個(gè)滑板寬度再多一些，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于船體兩側(cè)雙層甲板之間的進(jìn)氣道后部，滑板船的方向舵為一根尾巴順船體設(shè)置，末端有垂直舵面，由舵機(jī)控制，船體的頂部為前后貫通的平面甲板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑板船，其特征是:滑板是兩側(cè)向下彎曲的弧形面狀物體，上面有筋板，下面是個(gè)凹形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑板船，其特征是:活塞減震器為四節(jié)缸同心軸串連兩端有推桿的結(jié)構(gòu)，至上而下第一節(jié)是液壓缸，第二節(jié)是上節(jié)空氣壓縮缸，第三節(jié)是下節(jié)空氣壓縮缸，第四節(jié)是負(fù)壓缸，氣動(dòng)推桿貫穿于第二、三、四缸中，連接二、三、四缸中的活塞，圖7中，(3)是連接外部壓縮空氣原的孔，(7)是帶單向閥的排氣孔，(12)是帶負(fù)壓調(diào)解閥的進(jìn)氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑板船，其特征是:尾巴為錐體，末端有流線型垂直舵面。
【文檔編號】B64C35/00GK104176253SQ201410472351
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】姚魚海 申請人:姚丹華