一种地效翼卸载量可调的超高速翼船的制作方法

1.本发明涉及地效翼飞行器技术领域，尤其是一种地效翼卸载量可调的超高速翼船。


背景技术：

2.地效翼卸载技术就是利用地效翼产生的气动升力来支撑船体的一部分重量，而其余的船体重量则依然由船体滑行面产生的水动升力和自身的静浮力来支撑，这样就会有部分的船体体积脱离水面，从而大幅减小船体的水阻力，大幅提升船体的航行速度。由于地效翼卸载量的大小则与地效翼的面积大小成正比，因此，地效翼的面积越大，产生的气动升力也越大，由此造成的船体抬升将进一步减小水阻力，这样带来的是在同样动力条件下翼船就能够达到更高的航行速度。但由于随着地效翼面积的增大必然会造成翼船的横向宽度增加，这也势必会造成翼船在进出港、狭窄航道航行以及航行避让方面的使用困难。
3.为此，需要发展一种既能有效利用地效翼卸载技术实现超高航速，又能解决在进出港、狭窄航道航行以及航行避让方面使用难题的翼船。


技术实现要素：

4.本技术针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种地效翼卸载量可调的超高速翼船，其有两大特点，一是采用具有相同攻角且由下倾后掠梯形翼和直翼组成的独特地效翼，既能满足端板的安装要求，实现地效翼卸载的高效作用，又能够简单方便地实现地效翼的移动，并通过地效翼卸载面积的变化达到调节地效翼卸载量的目的，最终满足航速和实际使用的双重要求；二是通过一整套导向固定支架和移动装置的组合，一方面满足了地效翼准确移动的要求，另一方面也保证了地效翼在实际使用过程中具有足够的强度和刚度。
5.本发明所采用的技术方案如下：
6.一种地效翼卸载量可调的超高速翼船，包括船体，所述船体艉部设置动力装置，所述船体中部两侧上方分别设置地效翼，所述地效翼背向船体一端设置端板；所述船体内设置地效翼驱动装置，地效翼驱动装置分别连接两端的地效翼，地效翼驱动装置能够带动地效翼在船体两侧伸缩运动；所述地效翼驱动装置包括驱动电机，驱动电机驱动端连接驱动齿轮，驱动齿轮两侧分别设置齿条固定杆，齿条固定杆上设置的齿条部和驱动齿轮啮合连接。驱动齿轮一端固定连接地效翼，所述齿条固定杆滑动连接在齿条导向架内，齿条导向架固定在导向固定架上。
7.进一步的，船体能够采用滑行船体结构，船体船型采用单体船型或双体船型。
8.进一步的，船体艉部中间位置竖直设置垂尾，垂尾后端设置能够左右转动的方向舵，船体前部两侧上方分别设置前翼，前翼后端设置能够左右转动的升降舵。
9.进一步的，船体艉部设置压浪板装置，压浪板装置包括压浪板，压浪板一端通过销轴铰接第一支座，第一支座固定在船体上，压浪板另一端固定第二支座，第二支座上通过销轴铰接调节驱动件的驱动端，调节驱动件通过销轴铰接第三支座，第三支座固定在船体上。
10.进一步的，地效翼为主升力翼，地效翼的面积大于前翼的面积。
11.进一步的，地效翼包括用于连接船体的内地效翼段，内地效翼段外端连接外地效翼段，外地效翼段外端用于连接端板，外地效翼段为后掠的梯形翼结构并且向下倾斜设置，内地效翼段为平直矩形翼结构。
12.进一步的，船体左右两侧分别设置导向固定架，地效翼从导向固定架内伸出，地效翼的内地效翼段上设置挡块，挡块能够限制地效翼伸缩的位置，导向固定架固定在船体上。
13.进一步的，地效翼内设置内导向支架，船体内设置外导向支架，外导向支架两端滑动连接在内导向支架内。
14.进一步的，内导向支架包括若干个平行设置的内导向管，内导向管之间通过多个横向和竖向设置的内导向连接管连接成一体。
15.进一步的，外导向支架包括外导向管，外导向管滑动连接在内导向管中，外导向管固定连接在外导向固定块上。
16.本发明的有益效果如下：
17.本发明结构紧凑、合理，操作方便，采用具有相同攻角且下倾后掠梯形翼和直翼组成的独特地效翼，既能满足端板的安装要求，实现地效翼卸载的高效作用，又能够简单方便地实现地效翼的移动，并通过地效翼卸载面积的变化达到调节地效翼卸载量的目的，最终满足航速和实际使用的双重要求；一整套导向固定支架和移动装置的组合，一方面满足了地效翼准确移动的要求，另一方面也保证了地效翼在实际使用过程中具有足够的强度和刚度。
附图说明
18.图1为本发明主视图。
19.图2为本发明俯视图。
20.图3为本发明侧视图。
21.图4为地效翼主视图。
22.图5为地效翼俯视图。
23.图6为压浪板装置结构图。
24.图7为地效翼收缩机构结构图。
25.图8为地效翼驱动装置结构图。
26.图9为齿条导向架结构图。
27.图10为内导向支架结构图。
28.图11为外导向支架结构图。
29.其中：1、动力装置；2、端板；3、方向舵；4、垂尾；5、挡块；6、导向固定架；7、船体；8、升降舵；9、前翼；10、压浪板装置；10.1、压浪板；10.2、调节驱动件；10.3、第一支座；10.4、第二支座；10.5、第三支座；11、地效翼；11.1、外地效翼段；11.2、内地效翼段；12、外导向支架；12.1、外导向管；12.2、外导向固定块；13、地效翼驱动装置；13.1、驱动齿轮；13.2、齿条部；13.3、齿条导向架；13.4、齿条固定杆；13.5、导向固定架；14、内导向支架；14.1、内导向管；14.2、内导向连接管。
具体实施方式
30.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
31.如图1～3所示的实施例中，一种地效翼卸载量可调的超高速翼船主要包括船体7，船体7能够采用滑行船体结构，船体7船型采用单体船型或双体船型。
32.如图1～3所示的实施例中，船体7艉部设置动力装置1，动力装置1为超高速翼船提供航行动力。
33.如图1～3所示的实施例中，船体7艉部中间位置竖直设置垂尾4，垂尾4后端设置能够左右转动的方向舵3。垂尾4为后掠的梯形翼结构。方向舵3和垂尾4能够用于稳定操控船体7高速航行。
34.如图1～3所示的实施例中，船体7艉部设置压浪板装置10，压浪板装置10能够使船体7产生低头力矩，主要用于高速航行时减小船舶的纵向摇摆，并与地效翼11和前翼9共同构成船体7的纵向平衡系统。
35.如图6所示的实施例中，压浪板装置10包括压浪板10.1，压浪板10.1一端通过销轴铰接第一支座10.3，第一支座10.3固定在船体7上。压浪板10.1另一端固定第二支座10.4，第二支座10.4上通过销轴铰接调节驱动件10.2的驱动端，调节驱动件10.2通过销轴铰接第三支座10.5，第三支座10.5固定在船体7上。调节驱动件10.2能够采用气缸，油缸或者电动推杆，调节驱动件10.2能够带动压浪板10.1转动调节压浪角度。压浪板10.1为矩形薄板，通过调节压浪板10.1的压浪角度，能够让船体7的船艉产生不同的水动升力，达到控制船体7的低头力矩的目的，实现纵向稳定和平衡。
36.如图1～3所示的实施例中，船体7前部两侧上方分别设置前翼9，前翼9为后掠梯形翼结构，前翼9能够提供一定的气动升力。前翼9后端设置能够左右转动的升降舵8，升降舵8和前翼9能够为船体7提供纵向平衡、稳定和操纵作用。
37.如图1～3所示的实施例中，船体7中部两侧上方分别设置地效翼11，地效翼11背向船体7一端设置端板2，端板2除了能够为船体7提供横向稳定性外，还能增大地效翼11有效展弦比，从而提高地效翼11气动效率。
38.如图1和图2所示的实施例中，地效翼11为主升力翼，地效翼11的面积大于前翼9的面积，从而能够充分发挥地效翼11气动卸载作用。
39.如图4和图5所示的实施例中，地效翼11包括用于连接船体7的内地效翼段11.2，内地效翼段11.2外端连接外地效翼段11.1，外地效翼段11.1外端用于连接端板2。外地效翼段11.1为后掠的梯形翼结构并且向下倾斜设置，便于安装端板2，保证端板2与水平面有合适的接触距离。内地效翼段11.2为平直矩形翼结构，利于内地效翼段11.2在导向固定架6内移动，实现地效翼11卸载面积的变化。
40.如图6所示的实施例中，船体7内设置地效翼驱动装置13，地效翼驱动装置13分别连接两端的地效翼11，地效翼驱动装置13能够带动地效翼11在船体7两侧伸缩运动。
41.如图7和图8所示的实施例中，地效翼驱动装置13包括驱动电机，驱动电机驱动端连接驱动齿轮13.1，驱动齿轮13.1两侧分别设置齿条固定杆13.4，齿条固定杆13.4上设置的齿条部13.2和驱动齿轮13.1啮合连接。驱动齿轮13.1一端固定连接地效翼11。为了保证齿条固定杆13.4沿着设定方向移动，齿条固定杆13.4滑动连接在齿条导向架13.3内，齿条导向架13.3固定在导向固定架13.5上。
42.驱动电机工作时带动驱动齿轮13.1转动，驱动齿轮13.1随之带动两个齿条部13.2反向运动，最终使得两边的地效翼11向相反的方向移动，实现地效翼11卸载面积的变化。
43.为了保证地效翼11伸缩过程中保持设定方向伸缩，如图6所示的实施例中，地效翼11内设置内导向支架14，船体内设置外导向支架12，外导向支架12两端滑动连接在内导向支架14内。
44.如图9所示的实施例中，内导向支架14包括若干个平行设置的内导向管14.1，内导向管14.1之间通过多个横向和竖向设置的内导向连接管14.2连接成一体。
45.如图10所示的实施例中，外导向支架12包括外导向管12.1，外导向管12.1滑动连接在内导向管14.1中，外导向管12.1固定连接在外导向固定块12.2上。
46.如图1～3所示的实施例中，船体7左右两侧分别设置导向固定架6，地效翼11从导向固定架6内伸出。地效翼11的内地效翼段11.2上设置挡块5，挡块5能够限制地效翼11伸缩的位置。导向固定架6固定在船体7上，用于保证地效翼11在导向固定架6内移动，并将地效翼11承受的大部分外力传递到船体7上。
47.本发明采用具有相同攻角且下倾后掠梯形翼和直翼组成的独特地效翼，既能满足端板的安装要求，实现地效翼卸载的高效作用，又能够简单方便地实现地效翼的移动，并通过地效翼卸载面积的变化达到调节地效翼卸载量的目的，最终满足航速和实际使用的双重要求；一整套导向固定支架和移动装置的组合，一方面满足了地效翼准确移动的要求，另一方面也保证了地效翼在实际使用过程中具有足够的强度和刚度。
48.以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。