CN103612705B - 单喷水推进器的水面单体无人艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单喷水推进器的水面单体无人艇，艇艉中部的正下方连接复合稳定鳍，复合稳定鳍由附体和机翼构成，附体是相对于艇底左右对称且垂直艇底，附体上端与艇底无缝连接，附体下端固定连接水平布置的机翼，机翼是相对于附体左右对称；机翼和附体上开有进水流道，进水流道的进水口在机翼底部偏前部，进水口通过进水流道与出水口相通，由于机翼的作用，产生了附加升力，进一步提高了滑行效率，复合稳定鳍对于艇的航向稳定性和消减横摇幅度等都有利，有效克服了目前基于喷水推进的水面无人滑行艇滑行效率低的缺点，其快速性优于目前基于喷水推进的水面无人滑行艇，明显改善了航向稳定性和适航性。

Description

单喷水推进器的水面单体无人艇

技术领域

本发明涉及一种船艇，特指一种用于水面动态监测各种作业的具有单喷水推进器的水面单体无人艇。

背景技术

目前，水面无人艇一般采用单体型，由于艇型的排水量及其尺度都小，对于外部的风、浪和水流的环境特别敏感，在风浪中摇荡运动幅度大。为保持比较稳定的航速，对于排水型船艇，一般在艇体底部加装喷水推进器。由于水面单体无人艇的吨位小，航行时一般都处于半滑行或完全滑行状态，此时，简单地在原半滑行或滑行艇体的本身直接加装喷水推进器，进水口在滑行面上，就破坏了滑行面，使得阻力增大，从而导致艇的滑行效率和快速性大幅下降。

发明内容

本发明的目的是为克服现有水面单体无人艇存在滑行效率和快速性的问题，提供一种单喷水推进器的尾部艇体底部具有复合稳定鳍的水面单体无人艇，进水口在滑行面之下，具有优良快速特性。

本发明通过以下技术方案予以实现：包括主艇体，喷水推进器的出水口在艇艉部的主艇体上，艇艉中部的正下方连接复合稳定鳍，复合稳定鳍由附体和机翼构成，附体是相对于艇底左右对称且垂直艇底，附体上端与艇底无缝连接，附体下端固定连接水平布置的机翼，机翼是相对于附体左右对称；机翼和附体上开有进水流道，进水流道的进水口在机翼底部偏前部，进水口通过进水流道与出水口相通。

本发明由于短机翼的作用，产生了附加升力，进一步提高了滑行效率。艉部艇底复合稳定鳍对于艇的航向稳定性和消减横摇幅度等都有利，有效克服了目前基于喷水推进的水面无人滑行艇滑行效率低的缺点，其快速性优于目前基于喷水推进的水面无人滑行艇，明显改善了航向稳定性和适航性。

附图说明

图1是本发明所述单喷水推进器的水面单体无人艇的主视图；

图2是图1的右视放大图；

图3是图2中N-N局部剖视放大图；

图4是图1中F-F剖面放大图；

图5是图2中M-M剖面放大图，（a）图是机翼为弓型，（b）图是机翼为翼型；

图6、7、8是图1中尾部艇体底部轮廓的左视图；

图中：1­—上层建筑，2—主艇体，3—复合稳定鳍，31—机翼，32—附体，33—进水口，34—出水口。

具体实施方式

参见图1、2所示，本发明包括主艇体2和上层建筑1，主艇体2的设计水线长为L，BL是基线，上层建筑1主要设置在艇体的中前部，上层建筑1主要设置在艇体的中前部，以便有良好的视野。

喷水推进器的出水口34在艇艉部的主艇体2上。在艇艉中部的正下方连接复合稳定鳍3，主艇体2的底部由具有复合稳定鳍3的部分与不具有复合稳定鳍的部分构成，具有复合稳定鳍3的部分长度约占设计水线长L的1/4-2/5,该长度的确定主要根据选用的喷水推进器进出水流道的长度而定，一般比喷水推进器进出水流道的长度大15-20%，B为设计水线宽。

复合稳定鳍3由附体32和机翼31构成，附体32和机翼31采用机械连接方式连为整体，机翼31和附体32由钢质、铝合金或非金属复合材料制成，机翼31是实心整体部件。附体32垂直于艇底，附体32上端与艇底无缝连接，附体32下端固定连接机翼31，机翼31水平布置。附体32是相对于艇底左右对称的流线型附体，机翼31是相对于附体32左右对称。

参见图3所示，机翼31和附体32上开有进水流道，进水流道的进水口33在机翼31底部偏前部，进水口33通过进水流道与主艇体2上的出水口34相通。水流方向如图3中箭头所示。附体32高度h等于艇宽B的1/3-3/4，对于高速排水或半滑行艇此高度h取上限值，而对于滑行艇此高度h取下限值。

参见图4所示，附体32的横截面是左右对称的流线型，横截面从前后至中间逐渐增大。附体32的长度b是设计水线长L的0.2-0.3，左右宽度a和长度b之比为1/10-1/4。对于高速排水或半滑行艇此比值取上限值，而对于滑行艇此比值比取下限值。

参见图2和图5所示，机翼31的纵截面为弓型（图5a）或翼型（图5b），机翼31左右宽度c等于艇宽B的1/3-2/3，前后长度b1为0.2L-0.4L，从中部沿宽度方向等长或减缩分布，其高度a1和弦长b1之比为1/20-1/10。对于重心靠后，或处于半滑行或滑行下限区域的艇，宽度c取上限值、高度a1和弦长b1比也取上限值，而对于重心偏后，或处于滑行中上限区域的艇，其宽度c取下限值、高度a1和长度b1比也取下限值。

参见图6、7、8所示，与复合稳定鳍3连接部分的主艇体2底部采用水平形或开口朝上的V型、圆弧形。对于重心靠后，或处于半滑行或滑行下限区域艇，底部宜采用水平形（图8），而对于重心偏后，或处于滑行中上限区域艇，底部宜采用V型（图6）或圆弧形（图7）。

不具有复合稳定鳍3部分的底部线型，从艏部至尾部60-75%长度范围横剖线采用 V型、水平型、圆弧形、梯形。对于艇重心偏后或处于半滑行区域艇，艏部至尾部60-75%长度范围宜采用V型或水平型；对于重心偏后或处于滑行区域艇，宜采用V型、水平型或圆弧形；而对于艇重心靠后，或处于滑行中上限区域艇，采用V型或、水平型、圆弧形或梯形。

对于航行环境比较恶劣（例如：风浪较大等）的条件下，主艇体2舷侧横剖线从艏部至尾部可采用渐增式曲线外张型过渡到直线外张型，而对于航行环境一般条件下，主艇体2舷侧横剖线从艏部至尾部也可以分别采用直线外张型图过渡到直线外张型或一般曲线外张型过渡到渐增式曲线外张型。

尾部艇体底部具有复合稳定鳍3的单喷水推进器水面单体无人滑行艇型，其复合稳定鳍3将原喷水推进器水面滑行艇在滑行面上进水口下降到底面机翼31上，将进水口33与滑行面拉开了距离，使得滑行面没有破坏，从而有效的改善了滑行效果，降低了航行阻力，从而提高了艇的快速性；由于机翼31的作用，产生了垂直向上的附加升力，使得艇体底部更利于滑行，从而进一步提高了滑行效能；另外，艉部艇底复合稳定鳍3相当于尾部一个舵，它对于艇的航向稳定性和消减横摇幅度等都是有利的。所以能有效地克服目前基于喷水推进的水面无人滑行艇滑行效率低和航行经济性差的的致命缺点。

Claims (2)

1.一种单喷水推进器的水面单体无人艇，包括主艇体（2），喷水推进器的出水口（34）在艇艉部的主艇体（2）上，其特征是：艇艉中部的正下方连接复合稳定鳍（3），复合稳定鳍（3）由附体（32）和机翼（31）构成，附体（32）是相对于艇底左右对称且垂直艇底，附体（32）上端与艇底无缝连接，附体（32）下端固定连接水平布置的机翼（31），机翼（31）是相对于附体（32）左右对称；机翼（31）和附体（32）上开有进水流道，进水流道的进水口（33）在机翼（31）底部偏前部，进水口（33）通过进水流道与出水口（34）相通；复合稳定鳍（3）长度占设计水线长的1/4-2/5；附体（32）长度是设计水线长的0.2-0.3，左右宽度和长度之比为1/10-1/4，附体（32）高度等于艇宽的1/3-3/4；机翼（31）左右宽度等于艇宽的1/3-2/3，前后长度为0.2L-0.4L，L是设计水线长， 高度和长度之比为1/20-1/10。

2.根据权利要求1所述的单喷水推进器的水面单体无人艇，其特征是：与复合稳定鳍（3）连接部分的主艇体（2）底部采用水平形或开口朝上的V型、圆弧形。