專利名稱：氣浮飛船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實用新型名稱氣浮飛船
一. 技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種高速高性能的船舶，特別是一種地效翼船，它屬于飛船類。
二. 背景技術(shù)
運載工具在地效區(qū)內(nèi)貼近水面飛行，由兩種途徑來實現(xiàn)其一是，飛機改動氣動布局或采 用特殊的控制系統(tǒng)，使之能在地效區(qū)內(nèi)和地效區(qū)外飛行。機翼的展弦比與飛機相比要小， 一般 在3—5范圍內(nèi)，但同樣也依靠伸出機身的兩側(cè)機翼來提供飛行的橫向穩(wěn)定性。此類飛船，航 空界命名為地效飛行器；其二是，在高速船上加裝地效翼，增大航速，使船身全部脫離水面， 在地效區(qū)內(nèi)穩(wěn)定飛行。地效翼采用超小展弦比機翼， 一般在0.5—2.0范圍內(nèi)，依靠特殊的氣動 布局來提供飛行的橫向穩(wěn)定性。
現(xiàn)今國內(nèi)外已建造的或?qū)＠榻B的多屬前者，即地效飛行器類。例如我國專利
CN98202887.3(CN2325309)《海上飛船》。它由卸下起落架后的飛機機身，與飛機機體底部相 接的船體，各接于船體頭部兩側(cè)的下傾角可調(diào)的噴氣發(fā)動機，位于船體兩側(cè)且經(jīng)連接體與機翼 下翼面相接以及固接于船體與兩側(cè)的氣壁之間的地效翼組成。它既可在地效區(qū)內(nèi)，也可超越地 效高度飛行。其不足之處是1.在地效區(qū)內(nèi)的回轉(zhuǎn)和機動性差，橫向穩(wěn)定性難以保證。2.伸 出機身外的機翼使?？看a頭或靠船困難，實用不便。3.采用噴氣發(fā)動機，油耗大，航行經(jīng)濟 性差。主要特征屬船舶類的地效翼船，是筆者從上世紀七十年代開始研制的《氣翼飛船》。己 完成雙座和五座氣翼飛船的試行和測試，三十座氣翼飛船的單氣道靜態(tài)懸浮試驗。我國專利 CN94221428.5(CN2204275)《氣翼飛船》，揭示了該新型飛船之特征，但仍存在下列不足l.布 置在地效翼中線面上的單船身，減少了有效氣動面積,有損氣動品質(zhì)。2.在船身后部安裝一臺發(fā) 動機，顯得功率儲備不足，也降低了氣翼飛船的操縱性和機動性。3.氣道和導(dǎo)管推力器的性 能還需進一步提高。
三. 發(fā)明內(nèi)容-
本氣浮飛船采用了前翼、中翼、后翼和翼端雙氣道的獨創(chuàng)氣動布局，將原氣翼飛船設(shè)計的 單船身和四個浮舟共計五個部件縮減為四個部件。即取消布置在地效翼中線面上的單船身, 將內(nèi)側(cè)雙浮舟改為雙船身，大大增加了承載容積；對氣道外形的優(yōu)化設(shè)計，以及新研發(fā)的5-8 葉關(guān)刀形可懸轉(zhuǎn)導(dǎo)管漿扇，使氣浮裝置效率提高，靜態(tài)懸浮性能更佳；船身后部安裝的兩臺發(fā) 動機可在水平面作360度懸轉(zhuǎn)，使之具有自由進退，就地回轉(zhuǎn)的良好機動性和操縱性；船身和 浮舟底部敷設(shè)的氣囊可提高氣浮飛船的越障性能。
四. 本實用新型的附圖
有-
圖l氣浮飛船總體布置側(cè)視示意圖 圖2氣浮飛船總體布置俯視示意圖 圖3氣浮裝置示意圖 圖4導(dǎo)管漿扇示意圖 圖5船身布置示意圖
五.具體實施方式
本氣浮飛船由氣動裝置(18)、氣浮裝置(19)、動力裝置(20)、操縱裝置(21)、自動駕 駛系統(tǒng)(22)、船身(9)、浮舟(10)和氣襄(ll)組成。氣動裝置18由前翼1、中翼2、后翼3和氣道頂翼4組成；氣浮裝置19由導(dǎo)管漿扇16和 氣道17組成；動力裝置20由發(fā)動機15和導(dǎo)管漿扇16組成；操縱裝置21由中翼襟翼5、氣 道襟翼6、后翼襟翼7和雙垂直尾翼8組成；自動駕駛系統(tǒng)22由控制元件、伺服裝置和液壓 傳動系統(tǒng)組成；船身9;浮舟10和氣囊ll部件。各部分的組成和作用如下-
1. 氣動裝置18的部件包括
1-1.前翼l:為大展弦比雙弓形剖面機翼，可改善氣浮飛船的縱向穩(wěn)定性。用可拆卸螺 栓與船身相連接。
1-2.中翼2:為大厚度超小展弦比機翼，其相對厚度為10-30%，展弦比為0.25-1.50,,安 裝角為5-13度，具有強烈的地效特性。飛行時提供50%以上的氣動升力，中翼的后緣 有襟翼5，用可拆卸嫘栓與船身相連接。
1-3.后翼3:為后掠大展弦比雙弓形剖面機翼，安裝角為0-10度，后緣有襟翼7，，操縱 氣浮飛船的俯仰，并確保其運動的縱向穩(wěn)定性，用可拆卸嫘栓與雙垂直尾翼8相連接。
1- 4.氣道頂翼4:為大厚度超小展弦比機翼，其相對厚度為10-30%，展弦比為0.2-1.0，安
裝角為5-13度，后緣有襟翼6，具有強烈的地效特性。飛行時提供部分氣動升力，并且 是氣道14的組成部件。
2. 氣浮裝置19的部件包括
2- 1，導(dǎo)管漿扇16:由發(fā)動機12、漿扇13和道導(dǎo)管14組成。發(fā)動機12可釆用渦漿型或
渦扇型，功率為1000-5000千瓦；漿扇13直徑為3"6米，，葉形呈關(guān)刀形； 導(dǎo)管14采用拉瓦爾型噴管；導(dǎo)管漿扇機架用可拆卸嫘栓與船身相連接。 2-2，氣道17:由氣道頂翼4、船身9和浮舟10之內(nèi)側(cè)壁組成，該空腔將進入高速射 流的沖壓轉(zhuǎn)化為靜壓，從而將氣浮飛船在航速為零的狀態(tài)下懸浮離地。氣道14的 長寬比為24，其后緣有襟翼6，襟翼角可自動調(diào)節(jié)。
3. 動力裝置20的部件包括
3-1.渦漿發(fā)動機15:發(fā)動機功率為1000>4000千瓦，槳葉數(shù)為3-6葉，槳葉按照減噪 要求設(shè)計，整個發(fā)動機可繞Z軸(圖5)在水平方向作3 6 O度旋轉(zhuǎn)，提高 了氣浮飛船的機動性和操縱性。
3- 2，導(dǎo)管漿扇16:在正常飛行中，導(dǎo)管漿扇所提供的推力約占總推力的10-30%，導(dǎo)
管漿扇能繞Y軸(圖5)向下旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角為0-90度。
4. 操縱裝置21的部件包括
4- 1.中翼襟翼5:襟翼弦長為中翼弦長的10-20%，襟翼角為向上15度，向下30度，
用液壓系統(tǒng)控制。
4-2.氣道頂翼襟翼6:襟翼弦長為中翼弦長的15-30%，襟翼角為向下15-30度，用 液壓系統(tǒng)控制。
4-3.后翼襟翼7:襟翼弦長為后翼弦長的10-20%，襟翼角為向上15度，向下20度，
用液壓系統(tǒng)控制。 44.雙垂直尾翼8:為雙弓形剖面翼，后緣有方向舵。
5. 自動駕駛系統(tǒng)22:
是根據(jù)氣浮飛船的運動特征，考慮動力氣浮和地效影響所建立的運動方程式，以及通 過模型風洞試驗所獲得的動導(dǎo)數(shù)而自行研制的，其部件包括
5-1.控制元件超聲波高度傳感器，縱搖角度陀螺，，縱搖角速度陀螺，橫搖角度陀螺，
橫搖角速度陀螺，升沉加速度傳感器。 5-2.伺服裝置。 5-3.液壓傳動系統(tǒng)。6. 船身9:
主要船體材^料釆用獨創(chuàng)的泡沫填芯玻璃鋼，質(zhì)輕，水密性好，易于修補。船首駕駛室 視野開闊，船身上層為客艙，下層為車庫。
7. 浮舟10:
其特征是具有S形折角線的滑行艇線型、新穎的寬體浮舟。可以承載旅客行李和雜物。
8. 氣囊lh
敷設(shè)于船身和浮舟底部，厚度為0.2-1.0米，采用輕質(zhì)材料和蜂窩式結(jié)構(gòu)，能自動充氣。
權(quán)利要求1.一種氣浮飛船，其構(gòu)成包括氣動裝置、氣浮裝置、動力裝置、操縱裝置、自動駕駛系統(tǒng)、船身、浮舟和氣囊，其特征在于A.氣動裝置(18)由前翼(1)、中翼(2)、后翼(3)和氣道頂翼(4)組成；中翼(2)相對厚度為10～30％，展弦比為0.25～1.50，安裝角為5～13度；后翼(3)為后掠大展弦比雙弓形翼，安裝角為0～10度；氣道頂翼(4)相對厚度為10～30％，展弦比為0.2～1.0，安裝角為5～13度；B.氣浮裝置(19)由導(dǎo)管漿扇(16)和氣道(17)組成，其中導(dǎo)管漿扇(16)則由發(fā)動機(12)、漿扇(13)和導(dǎo)管(14)組成，導(dǎo)管漿扇(16)可向下旋轉(zhuǎn)90度；C.動力裝置(20)由兩臺后置發(fā)動機(15)和兩臺前置導(dǎo)管漿扇(16)組成；D.操縱裝置(21)由中翼襟翼(5)、氣道頂翼襟翼(6)、后翼襟翼(7)和雙垂直尾翼(8)組成；E.自動駕駛系統(tǒng)(22)由控制元件、伺服裝置和液壓傳動系統(tǒng)組成；F.其船身是雙船身(9)，其浮舟是雙浮舟(10)，其氣囊(11)敷設(shè)在雙船身(9)和雙浮舟(10)的底部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮飛船，其特征在于氣道(17)由氣道頂翼(4)、船 身(9)和浮舟(10)之內(nèi)側(cè)壁所組成，其長寬比為2 4,后緣有襟翼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮飛船，其特征在于導(dǎo)管漿扇(16)中的漿扇(13) 的漿葉數(shù)為4 8葉，呈關(guān)刀形；導(dǎo)管(14)采用拉瓦爾型噴管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮飛船，其特征在于動力裝置(20)中的后置發(fā)動機 (15)能夠在水平面作360度的旋轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮飛船，其特征在于氣囊(11)的厚度為0.2 1.0 米，內(nèi)為蜂窩結(jié)構(gòu)。專利摘要本實用新型公開了一種氣浮飛船，它的氣動裝置18由前翼1、中翼2、后翼3和氣道頂翼4組成，加上翼端雙氣道17體現(xiàn)出獨創(chuàng)的氣動布局。氣浮裝置19由導(dǎo)管漿扇16和氣道17組成、使之具有靜態(tài)懸浮能力。動力裝置20由兩臺前置導(dǎo)管漿扇16和兩臺后置發(fā)動機15組成、前者可向下旋轉(zhuǎn)90度、后者可在水平面旋轉(zhuǎn)360度，使氣浮飛船具有優(yōu)良的機動性和操縱性。操縱裝置21由中翼襟翼5、氣道頂翼襟翼6、后翼襟翼7和雙垂直尾翼8組成，可控制氣翼飛船的俯仰、橫傾和升沉。自行研制的自動駕駛系統(tǒng)22、使之能在風浪中作平臺式的穩(wěn)定航行。船身9和浮舟10的底部敷設(shè)的輕質(zhì)蜂窩形氣囊11提高了氣浮飛船的越障能力。本氣浮飛船是一種大型、快速、安全、舒適和經(jīng)濟的運載工具。
文檔編號B64C35/00GK201140798SQ20062004711
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者胡安定 申請人:胡安定