CN109572923B - 一种槽道滑行艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种槽道滑行艇，其解决了现有船艇结构设计不合理，存在航行效率低、能源损耗高，波浪拍击现象严重、稳性差的技术问题，包括船体，船体从前到后依次包括船艏、船舯和船艉，船体包括船底板、左船舷侧板、右船舷侧板和艉封板，船底板中间向内凹陷呈M形槽道，M形槽道将船底板分成位于M形槽道内部上方的槽道内底板和位于M形槽道外部的槽道外底板；从后往前看，槽道内底板逐渐陡峭，即M形槽道的深度向上逐渐增大，到艏部处逐渐向上与艏柱平齐；槽道外底板也从后往前向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，到艏部处与舷侧板的艏部边界线相交，可广泛应用于船舶设计技术领域。

Description

一种槽道滑行艇

技术领域

本发明属于船舶设计技术领域，具体涉及一种槽道滑行艇。

背景技术

多年来，在旅游湖面景点，狭窄航道，边防界河及航道繁忙地段水域的各种滑行艇，均因兴波大而不能高速航行，否则其尾浪对河床的冲刷和对航道中其他船只造成浪损或影响他船的正常工作。

近年来，世界各国、各大高速艇设计与生产集团都竞相开发新产品市场，加速了高速船更新换代的过程。如40年代，单体滑行船独占鳌头，50年代到60年代水翼船的崛起，而60年代中后期气垫船进入了实用领域，到70年代后期高速双体船迅猛发展，几乎独撑高速艇的天下。现有技术上中，无论是单体滑行艇、水翼船、气垫船还是高速双体船，前三者都属于动力支撑型船，后者为静浮态型船，在特定的航行环境中，它们发挥各自的优势，在高速船和游艇设计建造领域，船舶的快速性是一个重要的考虑指标，然而传统线型的船体具有航行效率低、能源损耗高，波浪拍击现象严重的缺陷，都无法同时具备高速、低功率、消波、适航性好，高稳性、机动灵活和经济效益好的优点。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，根据流体力学和空气动力学原理，提出了一种结构简单、科学合理、有效提高航行效率，降低能源的损耗，减少波浪对船的拍击，具有良好的快速性能，增加航行的舒适性与安全性、制作成本显著降低的槽道滑行艇。

为此，本发明提供一种槽道滑行艇，包括船体，船体从前到后依次包括船艏、船舯和船艉，船体包括船底板、左船舷侧板、右船舷侧板和艉封板，船底板中间向内凹陷呈M形槽道，M形槽道将船底板分成位于M形槽道内部上方的槽道内底板和位于M形槽道外部的槽道外底板；从后往前看，槽道内底板逐渐陡峭，即M形槽道的深度向上逐渐增大，到艏部处逐渐向上与艏柱平齐；槽道外底板也从后往前向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，到艏部处与舷侧板的艏部边界线相交。

优选的，M形槽道两侧壁顶部和底部分别为槽道顶和槽道底，M形槽道中间的V形底部端点构成槽道中心线，槽道底与龙骨底线齐平，从后往前，槽道顶逐渐向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，槽道中心线从船艉处向前，先逐渐向上倾斜，到船艏处开始逐渐向下倾斜，到达艏部的底端处达到最低处，再沿着艏部逐渐向上与艏柱平齐。

优选的，M形槽道中间的V形夹角，从后往前，由180度逐渐向下减小。

优选的，其还设有舭部折角、舷侧折角和舷顶折角，船底板与舷侧板的连接线为舭部折角，船体的舷侧部位设有舷侧折角；船体的舷侧板顶部还设有舷顶折角；舭部折角线、舷侧折角线和舷顶折角线均分别自艏部开始从前向后下方光滑过渡至船艉。

优选的，舷侧折角包括与舭部折角过渡连接的第一舷侧折角，第一舷侧折角为平角，且为向外凸出的大宽度折角。

优选的，大宽度折角处的横向宽度范围为240mm-250mm。

优选的，舷侧折角还包括位于舷侧板上中部的连续平滑过渡的第二舷侧折角和第三舷侧折角。

优选的，位于槽道外底板上的外侧边缘处还分别设有向下凸出一体成型的防溅条。

优选的，船体为玻璃钢材质一体成型。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的槽道滑行艇，其结构简单、设计科学合理，根据流体力学和空气动力学原理，是集常规滑行船、气垫船和高速双体船的优点于一体，其消波性能显著提高，可操纵性强，在逆风逆浪中高速航行的效果更显著；航速高，机动性能强，稳性好，适用于内河、湖泊、沿海水域，特别在狭窄急流航道水域，可适用范围广。

(2)本发明的槽道滑行艇，与常规滑行船相比，主要是与水动力性能密切相关的几何形状不同，根据空气动力学和流体力学原理，船体航行过程中，依靠随航速而增加的水动升力支持了绝大部份的船舶重量，使得被托起后的船体只形成非常小的排水量且吃水很浅，具有较小的阻力，从而有效提高船舶的经济效益及节能环保水平。

(3)本发明的槽道滑行艇，不仅能提高了快速性和经济性，而且可明显减少波浪对河床的冲刷和对航道中其他船只、人员的影响。既有利于劈浪，降低艏浪，缓和波浪对船体的拍击，具有穿浪性能好，又具有显著的消波性能、良好的稳性和操纵性、节能减排、乘坐舒适性及空气润滑的效果显著提高。

本发明的槽道滑行艇，在航行时，其船体的底部向内凹陷的M形槽道，可以有效的降低船体的滑行阻力；同时位于M形槽道高速气流与此处产生的心形波浪一起从前端大口进入M形槽道内压缩后形成压缩空气气垫层，该压缩空气气垫层一方面可起到缓冲减振，减少波浪对船体拍击作用，显著降低船体在风浪中的摆动；另一方面，同时产生附加升力，进一步托起船体，将船体底部弹出水面，减少船体湿表面积，减小阻力；还有一方面，在船体与水流之间形成了压缩空气层，增加了润滑的效果，减少了摩擦阻力，进一步减少了航行阻力，使其达到高速滑行状态，显著提高滑行效率。同时也显著提高了乘坐舒适性和安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图的结构示意图；

图3是图2的横剖面示意图；

图4是图3的S的局部放大图的结构示意图；

图5是图3的R的局部放大图的结构示意图；

图6是图1的左视图的结构示意图(包括M形槽道)；

图7是图3的纵剖面示意图；

图8是图7的U的局部放大图的结构示意图；

图9是图2中船艉处的横剖面示意图；

图10是图1的左视图的结构示意图(包括M形槽道)；

图11是图2的横剖面示意图(带防溅条)。

图中标记：1.船艏，2.船舯，3.船艉，4.左船舷侧板，5.右船舷侧板，6.艏部，7.M形槽道，8.槽顶线，9.槽道中心线，10.龙骨底线，11.舭部折角，12.舷顶折角，13.第二舷侧折角，14.第三舷侧折角，15.艉封板，16.第一舷侧折角，17.槽道外底板，18.槽道底，19.槽道内底板，20.防溅条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。本发明中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

如图1-图10所示，本发明提供一种槽道滑行艇，包括船体，船体从前到后依次包括船艏1、船舯2和船艉3，船体包括船底板、左船舷侧板4、右船舷侧板5和艉封板15，船底板中间向内凹陷呈M形槽道7，M形槽道7将船底板分成位于M形槽道7内部上方的槽道内底板19和位于M形槽道7外部的槽道外底板17；从后往前看，槽道内底板19逐渐陡峭，即M形槽道7的深度向上逐渐增大，到艏部6处逐渐向上与艏柱平齐；槽道外底板17也从后往前向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，到艏部6处与舷侧板的艏部边界线相交。如图6和图10所示，M形槽道7两侧壁顶部和底部分别为槽道顶8和槽道底18，M形槽道7中间的V形底部端点构成槽道中心线9，槽道底18与龙骨底线10齐平，从后往前，槽道顶8逐渐向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，槽道中心线9从船艉3处向前，先逐渐向上倾斜，到船艏1处开始逐渐向下倾斜，到达艏部6的底端处达到最低处，再沿着艏部6逐渐向上与艏柱平齐。在航行时，可以有效的降低船体的滑行阻力；位于M形槽道7高速气流与此处产生的心形波浪一起从前端大口进入M形槽道7内压缩后形成压缩空气气垫层，该压缩空气气垫层一方面可起到缓冲减振，减少波浪对船体拍击作用，显著降低船体在风浪中的摆动；另一方面，同时产生附加升力，进一步托起船体，将船体底部弹出水面，减少船体湿表面积，减小阻力；还有一方面，在船体与水流之间形成了压缩空气层，增加了润滑的效果，减少了摩擦阻力，进一步减少了航行阻力，使其达到高速滑行状态，显著提高滑行效率。尤其是该船在逆风、逆浪中航行时，不仅启滑快，且具有失速小的优点。同时，M形槽道7设计可以进一步增大船体的宽度，进一步提高船体的稳定性的同时还使其滑行效率显著提高，也显著提高了乘坐舒适性和安全性。

M形槽道7中间的V形夹角，从后往前，由180度逐渐向下减小，其防浪效果显著提高，航行过程中进入M形槽道7中的波浪会被M形槽道7削弱，很少横向溢出和飞溅，气水混合通过船艉3滑行面冲击艉封板15，船波明显减弱，尤其在高速时，这一效果也会更明显。不仅能提高了快速性和经济性，而且可明显减少波浪对河床的冲刷和对航道中其他船只、人员的影响。

如图1和图9所示，本发明的槽道滑行艇，其还设有舭部折角11、舷侧折角和舷顶折角12，船底板与舷侧板的连接线为舭部折角11，减少波浪冲击，防止波浪中的拍击现象的产生。船体的舷侧部位设有舷侧折角；船体的舷侧板顶部还设有舷顶折角12；舭部折角线11、舷侧折角线和舷顶折角线均分别自艏部6开始从前向后下方光滑过渡至船艉3。舷侧折角包括与舭部折角11过渡连接的第一舷侧折角16，第一舷侧折角16为平角，且为向外凸出的大宽度折角。大宽度折角处的横向宽度范围为240mm-250mm。当处于正常航行状态时，位于M形槽道7前端高速气流与此处产生的心形波浪一起从前端大口进入M形槽道7内压缩后形成压缩空气气垫层，船体被气垫层撑起，称体自身重力减小，船底板部分脱离水面，同时减小船体与水的接触面积，显著提高滑行效率；尤其在高速时，这一效果更明显。

当航行过程中遇到大风浪航行时，船体受到空气向下的压力后下沉至接近第一舷侧折角16处，此时第一舷侧折角16向外凸出的大宽度折角进一步增加船体自身浮力，减小船体在风浪航行中的颠簸，保持其稳定性，提高乘坐的舒适感。

舷侧折角还包括位于舷侧板上中部的连续平滑过渡的第二舷侧折角13和第三舷侧折角14，增加稳定性的同时起到美观的作用。

如图11所示，位于槽道外底板17上的外侧边缘处还分别设有向下凸出一体成型的防溅条20，进一步减少船体航行过程中，水浪拍击现象的产生，进一步提高船体航行过程中的稳定性。

船体为玻璃钢材质一体成型，制造工艺简单，且制造成本低。

本发明的槽道滑行艇，与常规滑行船相比，主要是与水动力性能密切相关的几何形状不同，根据空气动力学和流体力学原理，船体航行过程中，依靠随航速而增加的水动升力支持了绝大部份的船舶重量，使得被托起后的船体只形成非常小的排水量且吃水很浅；船艏1底部的M形槽道7，既有利于劈浪，降低艏浪，缓和波浪对船体的拍击，又具有显著的消波性能、良好的稳性和操纵性、节能减排、乘坐舒适性及空气润滑的效果显著提高。

综上，本发明的槽道滑行艇，其结构简单、设计科学合理，是集常规滑行船、气垫船和高速双体船的优点于一体的船型，由于它消波性能好，航速高，机动性能强，稳性好，所以适用于内河、湖泊、沿海水域，特别在狭窄急流航道水域，可适用范围广。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (8)

1.一种槽道滑行艇，包括船体，所述船体从前到后依次包括船艏、船舯和船艉，所述船体包括船底板、左船舷侧板、右船舷侧板和艉封板，其特征在于，所述船底板中间向内凹陷呈M形槽道，所述M形槽道将所述船底板分成位于所述M形槽道内部上方的槽道内底板和位于所述M形槽道外部的槽道外底板；从后往前看，所述槽道内底板逐渐陡峭，即所述M形槽道的深度向上逐渐增大，到艏部处逐渐向上与艏柱平齐；所述槽道外底板也从后往前向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，到所述艏部处与所述舷侧板的艏部边界线相交；

所述M形槽道两侧壁顶部和底部分别为槽道顶和槽道底，所述M形槽道中间的V形底部端点构成槽道中心线，所述槽道底与龙骨底线齐平，从后往前，所述槽道顶逐渐向上倾斜且倾斜角度逐渐增大，所述槽道中心线从所述船艉处向前，先逐渐向上倾斜，到所述船艏处开始逐渐向下倾斜，到达所述艏部的底端处达到最低处，再沿着所述艏部逐渐向上与所述艏柱平齐。

2.根据权利要求1所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，所述M形槽道中间的V形夹角，从后往前，由180度逐渐向下减小。

3.根据权利要求1所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，其还设有舭部折角、舷侧折角和舷顶折角，所述船底板与舷侧板的连接线为舭部折角，所述船体的舷侧部位设有舷侧折角；所述船体的舷侧板顶部还设有舷顶折角；舭部折角线、舷侧折角线和舷顶折角线均分别自所述艏部开始从前向后下方光滑过渡至所述船艉。

4.根据权利要求3所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，所述舷侧折角包括与所述舭部折角过渡连接的第一舷侧折角，所述第一舷侧折角为平角，且为向外凸出的大宽度折角。

5.根据权利要求4所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，所述大宽度折角处的横向宽度范围为240mm-250mm。

6.根据权利要求3所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，所述舷侧折角还包括位于所述舷侧板上中部的连续平滑过渡的第二舷侧折角和第三舷侧折角。

7.根据权利要求1所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，位于所述槽道外底板上的外侧边缘处还分别设有向下凸出一体成型的防溅条。

8.根据权利要求1所述的一种槽道滑行艇，其特征在于，所述船体为玻璃钢材质一体成型。