CN115891525A - 一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，属于两栖车辆技术领域，其包括主体部，主体部包括左车体、右车体以及连接体；左车体与右车体均设置有陆上行动装置，连接体设置有陆上动力装置与水上驱动装置；左车体与右车体设置于连接体的底部两侧，且横向间隔设定距离，从而在连接体下方、左车体与右车体之间形成用作水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道，且气道关于水陆高速两栖车辆的纵向中轴线对称。该水陆高速两栖车辆水上行驶时车首通入车底的空气在进入气道后可以为车辆提供向上的升力，降低车辆的浸深，提高行驶速度。

Description

一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆

技术领域

本发明属于两栖车辆技术领域，具体涉及一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆。

背景技术

两栖车辆在军事、民用领域都有着非常广泛的应用。目前，我国两栖车辆设计理念主要分为两大类，一类是轻型两栖车辆，主要常见为WATERCAR、吉布斯两栖车辆等，其主要以轮式行动系统为载体，常见4x4、6x6、8x8等多种轮式驱动形式，整车重量通常不大于10吨，其在水上行驶时，通常有可升降悬挂装置将各车轮抬高并收起，同时由于车辆较轻，收起后的车轮系统与水不直接接触，整车利用车底的艇式构型进行水上减阻并达成高速行驶；另一类是重型两栖车辆，主要常见为美国AAV7A1、我国05式两栖车辆等军用两栖装备，其主要采用首尾双滑板的形式，在水上行驶时展开首尾滑板，利用平板滑行原理，提高平板面积以增大整车所受升力。

对于两栖车辆来说，陆上越野机动技术相对比较成熟，陆上行驶速度很高，但水上高速行驶技术是高速两栖车辆需要突破的技术难点。水阻正是制约两栖车辆水上高速行驶的关键因素，而车辆的水上阻力的大小则与两栖车辆的车体设计息息相关，上述两种两栖车辆无特殊的减阻结构，水上行驶阻力大，航速较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，该水陆高速两栖车辆的车体由左车体、右车体以及连接体组成，并在连接体下方、左车体与右车体之间形成用作水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道，该气道可为水陆高速两栖车辆提供向上的升力，降低水陆高速两栖车辆水上行驶时的浸深，从而减小水陆两栖车辆水上行驶时受到的阻力，提高水陆高速两栖车辆的水上行驶速度。

本发明采用以下技术方案：

一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，包括主体部，所述主体部包括左车体、右车体以及连接体；

所述左车体与所述右车体均设置有陆上行动装置，所述连接体设置有陆上动力装置与水上驱动装置；

所述左车体与所述右车体设置于所述连接体的底部两侧，且横向间隔设定距离，从而在所述连接体下方、所述左车体与所述右车体之间形成用作所述水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道，且所述气道关于所述水陆高速两栖车辆的纵向中轴线对称。

进一步地，所述气道在任一截面处的宽度占所述主体部对应截面处宽度的1/4～1/3。

进一步地，所述气道的宽度从所述主体部的首部向所述主体部的尾部逐渐减小。

进一步地，所述气道从所述主体部的首部延伸至所述主体部的尾部。

进一步地，所述主体部自首部至尾部呈前窄后宽的流线形。

进一步地，所述陆上行动装置设置在所述左车体与所述右车体背离所述气道的一侧；

所述陆上行动装置包括履带舱以及设置在所述履带舱内的履带、履带收放机构；

所述两栖车辆在陆上行驶时，所述履带收放机构将所述履带放下并与地面接触；所述两栖车辆在水上行驶时，所述履带收放机构将所述履带收起至履带舱。

进一步地，还包括附体部，所述附体部包括履带舱包覆机构；

所述履带舱包覆机构能够在所述水陆高速两栖车辆在水上行驶时将所述履带舱密封。

进一步地，所述履带舱包覆机构包括前部包覆板、底部包覆板、尾部包覆板以及侧裙板；

所述前部包覆板倾斜地转动设置于所述履带舱底部的前端，且在所述履带舱被密封后，所述主体部与所述前部包覆板连接处呈流线形；

所述底部包覆板水平地转动设置于所述履带舱底部，并与所述前部包覆板共同将所述履带舱的底部密封；

所述尾部包覆板转动设置于所述履带舱的尾部，用于将所述履带舱的尾部密封；

所述侧裙板固定设置于所述履带舱的侧面，用于将所述履带舱的侧面密封。

进一步地，所述附体部还包括转动设置于所述主体部的尾部下端的尾滑板；

所述尾滑板的顶面为流线形曲面，底面为平面。

进一步地，所述左车体、所述右车体以及所述连接体均包括内部框架与外部蒙皮。

有益效果：

1、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆的左车体与右车体设置在连接体的底部两侧，且横向间隔设定距离，从而在连接体下方、左车体与右车体之间形成用作水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道，且该气道关于水陆高速两栖车辆的纵向中轴线对称，如此，通过气道的设计，在水陆高速两栖车辆水上行驶时可形成由气道壁面与水面共同形成的气道，车首通入车底的空气在进入此气道后可以为水陆高速两栖车辆提供向上的升力，从而降低了水陆高速两栖车辆的浸深，减小了水陆高速两栖车辆水上行驶时受到的阻力，提高了水陆高速两栖车辆水上行驶速度。

另外，该水陆高速两栖车辆的主体部的首部为前倾型，这使该水陆高速两栖车辆在水上行驶时，空气能更好地进入气道，而且能够减小主体部的首部与水面的接触面积，进一步提高了该水陆高速两栖车辆水上行驶速度。

2、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆的气道在任一截面处的宽度占主体部对应截面处宽度的1/4～1/3，在这种结构下，水陆高速两栖车辆既能获得较大的向上的升力，又能不影响陆上行动装置在水陆高速两栖车辆左车体与右车体上的安装布置。

3、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆的主体部自首部至尾部呈前窄后宽的流线形，可避免传统两栖车辆“方方正正”的非流线形结构，降低该水陆高速两栖车辆水上行驶时的摩擦阻力，而且与该水陆高速两栖车辆底部的气道结合，能进一步降低该水陆高速两栖车辆水上行驶时的所受到的阻力，使该水陆高速两栖车辆在水上行驶时更容易获得最高的行驶速度。

4、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆底部的气道从主体部的首部延伸至主体部的尾部，使该水陆高速两栖车辆从车首到车尾都能受到气道内空气的顶升作用，使该水陆高速两栖车辆获得更大的升力，能更大程度地降低该水陆高速两栖车辆的浸深，提高该水陆高速水陆两栖车辆的水上行驶速度。

5、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆底部的气道的宽度从主体部的首部向主体部的尾部逐渐减小，形成“渐缩”型气道设计，使该水陆高速两栖车辆在水上行驶时，通过主体部的首部通入气道的空气在进入由气道壁面与水面共同形成的渐缩气道后，实现空气流速加快、压力增大的效果，从而为两栖车辆提供更大的向上的升力，进一步提升该水陆高速两栖车辆的水上行驶速度。

6、本发明的能降低浸深的水陆高速两栖车辆通过前部包覆板、底部包覆板、尾部包覆板以及侧裙板组成的包覆机构能够将履带舱密封，避免了该水陆高速两栖车辆在水上行驶时，由于履带舱、四轮一板等非流线形结构与水流接触造成在行驶时形状阻力和飞溅阻力较大的问题；并且，履带舱被密封后，整个履带舱与主体部形成的整体呈流线形构型，使整个水陆高速两栖车辆的外形保持流线形，这进一步提升了该水陆高速两栖车辆水上高速行驶的性能。

7、本发明的能降低浸深水陆高速两栖车辆的左车体、右车体以及连接体均由内部骨架与外部蒙皮组成，这使得能够通过框架的灵活的合理设置，既满足对该水陆高速两栖车辆关键部位的支撑要求和强度要求，又能满足对车体内部部件的安装定位要求，同时，在保证车体功能的需求下实现对该水陆高速两栖车辆减重，从而进一步提升该水陆高速两栖车辆水上行驶速度。

附图说明

图1为实施例一提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆的流线形车体示意图；

图2为实施例一提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆的前视图；

图3为实施例一提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆的底部示意图；

图4为实施例二提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆水上行驶时的状态示意图；

图5为实施例二提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆陆上行驶时的状态示意图；

图6为实施例三提供的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆的车体骨架结构示意图；

其中，1－左车体，2－右车体，3－连接体，4－气道，5－前部包覆板，6－底部包覆板，7－尾部包覆板，8－侧裙板，9－尾滑板，10－横向框架，11－纵向框架，12－炮塔座圈，13－动力舱口。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明基于这样的原理：两栖车辆水上行驶分为排水型、过渡型和滑水型三种状态。当两栖车辆在水上需向超高航速过渡和发展时，需促使两栖车辆实现滑水型的行驶状态，此时两栖车辆水上行驶阻力的构成主要为兴波阻力，摩擦阻力次之。而且，此时两栖车辆的重力不再全部由水的浮力来平衡，而是90％以上的两栖车辆重力与两栖车辆所受动升力相平衡。因此，为进一步减小两栖车辆水上行驶阻力，可以采取以下两种措施：(1)降低兴波阻力和摩擦阻力；(2)提高两栖车辆所受升力。本实施例基于上述原理中的措施(2)设计了一种水陆高速两栖车辆。

实施例一：如图1～图3所示，该水陆高速两栖车辆的主体部包括左车体1、右车体2以及连接体3，其中：

左车体1与右车体2均设置有陆上行动装置，连接体3设置有陆上动力装置与水上驱动装置；左车体1与右车体2设置于连接体3的底部左右两侧，且横向间隔设定距离，从而在连接体3下方、左车体1与右车体2之间形成用作该水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道4，且气道4关于该水陆高速两栖车辆的纵向中轴线对称；另外，该水陆高速两栖车辆主体部的首部为前倾型船首构型。

值得注意的是，图1只是示意性地表示了该水陆高速两栖车辆主体部的流线形车体外形，上述的左车体1、右车体2以及连接体3在图1中未特别示出。

该两栖车辆提高水上行驶速度的具体原理是：通过水陆高速两栖车辆底部气道4的设计，在水陆高速两栖车辆水上行驶时可形成由气道4壁面与水面共同形成气道4，车首通入车底的空气在进入此气道4后可以为水陆高速两栖车辆提供向上的气道升力，即水陆高速两栖车辆最终通过水的浮力、动升力和新增的气道升力来抬升，在水陆高速两栖车辆重力一定的情况下，动升力随航速固定不变，新增的气道升力可使该水陆高速两栖车辆降低浸深，减小与水的接触面积，从而减小水陆高速两栖车辆水上行驶时受到的阻力，提高了水陆高速两栖车辆水上行驶速度。

另外，水陆高速两栖车辆的首部为前倾型船首构型，这使水陆高速两栖车辆在水上行驶时，空气能更好地进入气道4，而且能够减小车首与水面的接触面积，进一步提高了水陆高速两栖车辆水上行驶速度。而且，参照图1，连接体3的底部中间位置(也即气道4的中部)设置有两平面呈一定夹角的分水舯结构(即图1中连接体3底部凸出的纵桁结构)，如此，可以提高水陆高速两用船在水上行驶的稳定性。

作为改进，该水陆高速两栖车辆的主体部自首部至尾部呈前窄后宽的流线形，如此，可避免传统两栖车辆“方方正正”的非流线形结构，降低该水陆高速两栖车辆水上行驶时的摩擦阻力，而且与该水陆高速两栖车辆底部的气道4结合，能进一步降低该水陆高速两栖车辆水上行驶时的所受到的阻力，使该水陆高速两栖车辆在水上行驶时更容易获得最高的行驶速度。

作为进一步改进，气道4从主体部的首部延伸至主体部的尾部，如此，使该水陆高速两栖车辆从车首到车尾都能受到气道4内空气的顶升作用，使该水陆高速两栖车辆获得更大的升力，能更大程度地降低水陆高速两栖车辆的浸深，提高水陆两栖车辆的水上行驶速度。

更为重要的是，如图3所示，气道4的宽度从主体部的首部(也即车首)向主体部的尾部(也即车尾)逐渐减小，形成“渐缩”型气道4设计，使该水陆高速两栖车辆在水上行驶时，通过车首通入气道4的空气在进入由气道4壁面与水面共同形成的渐缩气道4后，实现空气流速加快、压力增大的效果，从而为水陆高速两栖车辆提供更大的向上的升力，进一步提升水陆高速两栖车辆的水上行驶速度。

此外，气道4在任一截面处的宽度占主体部对应截面处宽度的1/4～1/3，在这种结构下，水陆高速两栖车辆既能获得较大的向上的升力，又能不影响陆上行动装置在左车体1与右车体2上的安装布置。

实施例二：

在上述实施例一的基础上，本实施例提供一种陆上行动装置包括履带舱以及设置在履带舱内的履带、履带收放机构的水陆高速两栖车辆。

如图4所示，陆上行动装置设置在左车体与右车体背离气道的一侧(也即左车体与右车体的外部)水陆高速两栖车辆在水上行驶时，履带收放机构将履带收起至履带舱；如图5所示，水陆两栖车辆在陆上行驶时，履带收放机构将履带放下并与地面接触。

而且，该水陆高速两栖车辆除了主体部外，还包括附体部，附体部包括履带舱包覆机构，该履带舱包覆机构能够在水陆高速两栖车辆在水上行驶时将履带舱密封，且履带舱被密封后，整个履带舱与主体部形成的整体呈流线形构型，使整个水陆高速两栖车辆的外形保持流线形，这进一步提升了该水陆高速两栖车辆水上高速行驶的性能。

具体地，上述履带舱包覆机构包括前部包覆板5、底部包覆板6、尾部包覆板7以及侧裙板8，其中，左车体1上的前部包覆板5通过活动铰链与左车体1转动连接，右车体2上的前部包覆板5通过活动铰链与右车体2转动连接，并且，左右车体上的前部包覆板5均通过摆动液压缸实现绕铰链轴轴线0°到180°的转动。而且，可以看到，前部包覆板5是倾斜地(即呈一定倾斜角度地安装在主体部)转动设置于履带舱底部的前端，并且在履带舱被密封后，主体部与前部包覆板5连接处呈流线形。左右车体上的底部包覆板6通过六个活动铰链实现与左右车体底部转动连接，并且在靠近左右车体尾部的位置设计摆动式液压缸，以实现底部包覆板绕铰链轴轴线从0°到180°转动，另外，从图4与图5中可以看到，底部包覆板6是水平地转动设置在履带舱底部(与左右车体的底部平齐)，并与前部包覆板5共同将履带舱的底部密封。尾部包覆板7通过两个活动铰链实现与左右车体尾部(与左右车体的尾部平齐)转动连接，并通过摆动式液压缸实现尾部包覆板7绕铰链轴轴线从0°到180°转动，用于将履带舱的尾部密封。侧裙板8固定设置于履带舱的侧面(与主体部侧面平齐)，用于将履带舱的侧面密封。

在本实施例中，通过前部包覆板5、底部包覆板6、尾部包覆7板以及侧裙板8组成的包覆机构能够将履带舱密封，避免了该水陆高速两栖车辆在水上行驶时，履带由于履带舱、四轮一板等非流线形结构与水流接触造成水陆高速两栖车辆形状阻力和飞溅阻力较大的问题，并且，履带舱被密封后，主体部与履带舱连接处呈流线形，如此，能使整个水陆高速两栖车辆的外形保持流线形，这进一步提升了该水陆高速两栖车辆水上高速行驶的性能。

更进一步，在本实施例中，附体部还包括设置在水陆高速两栖车辆尾部的尾滑板9，尾滑板9的顶面为上凸的流线形，底面为平面，尾滑板9可以对水上行驶的水陆高速两栖车辆产生向上的升力，具体地，因为尾滑板7的顶面为流线形曲面，底面为平面，如此，在尾滑板9的顶面与底面可产生水流流速差和压力差，产生向上的升力，此向上的升力有助于整车尾部相对水面抬升，降低水陆高速两栖车辆浸深，从而大幅度降低该水陆高速两栖车辆水上行驶的阻力。同时，可依据水陆高速两栖车辆行驶速度的高低，通过控制尾滑板9角度，以产生恰当的升力大小，从而控制整车尾部升力大小，达成控制整车水上行驶纵倾角的目的。

实施例三：

在上述实施例二的基础上，本实施例提供一种轻量型的车体结构。

如图6所示，左车体1、右车体2以及连接体3构成的主体部由包括内部框架与内部框架外部的蒙皮组成，其中，从图6中容易可以看出，内部框架包括纵横交错的横向框架10和纵向框架11，而且，在本实施中每一个横向框架10均制作成封闭的框架结构，并且沿两栖车辆长度方向均匀分布；纵向框架11沿两栖车辆高度方向分布，并且，纵向框架11自车首向车尾布置。而且，上述内部框架为铝合金材质，蒙皮为5mm厚的铝合金板材。

更具体地，上述的横向框架10和纵向框架11通过焊接固定在一起；可以在该水陆高速两栖车辆内部框架的底部的合适位置设置动力传动部件支座及水推安装法兰，以安装相应的动力装置，而且，连接体3的顶部设有炮塔座圈12和动力舱口13，另外，在连接体3的尾部可以设置水推立板安装座。

在该实施例中，通过水陆高速两栖车辆内部框架的合理设置，既满足对水陆高速两栖车辆关键部位的支撑要求和强度要求，又能满足对车体内部部件的安装定位要求，同时，在保证车体功能的需求下实现对两栖车辆减重，从而进一步提升水陆高速两栖车辆水上行驶速度。

通过试样试验验证该水陆高速两栖车辆的水上最大行驶速度均可以达到50-55km/h。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，包括主体部，所述主体部包括左车体、右车体以及连接体；

所述左车体与所述右车体均设置有陆上行动装置，所述连接体设置有陆上动力装置与水上驱动装置；

所述左车体与所述右车体设置于所述连接体的底部两侧，且横向间隔设定距离，从而在所述连接体下方、所述左车体与所述右车体之间形成用作所述水陆高速两栖车辆水上行驶时的气道，且所述气道关于所述水陆高速两栖车辆的纵向中轴线对称。

2.如权利要求1所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述气道在任一截面处的宽度占所述主体部对应截面处宽度的1/4～1/3。

3.如权利要求2所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述气道的宽度从所述主体部的首部向所述主体部的尾部逐渐减小。

4.如权利要求3所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述气道从所述主体部的首部延伸至所述主体部的尾部。

5.如权利要求4所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述主体部自首部至尾部呈前窄后宽的流线形。

6.如权利要求1－5任一项所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述陆上行动装置设置在所述左车体与所述右车体背离所述气道的一侧；

所述陆上行动装置包括履带舱以及设置在所述履带舱内的履带、履带收放机构；

所述两栖车辆在陆上行驶时，所述履带收放机构将所述履带放下并与地面接触；所述两栖车辆在水上行驶时，所述履带收放机构将所述履带收起至履带舱。

7.如权利要求6所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，还包括附体部，所述附体部包括履带舱包覆机构；

所述履带舱包覆机构能够在所述水陆高速两栖车辆在水上行驶时将所述履带舱密封。

8.如权利要求7所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述履带舱包覆机构包括前部包覆板、底部包覆板、尾部包覆板以及侧裙板；

所述前部包覆板倾斜地转动设置于所述履带舱底部的前端，且在所述履带舱被密封后，所述主体部与所述前部包覆板连接处呈流线形；

所述底部包覆板水平地转动设置于所述履带舱底部，并与所述前部包覆板共同将所述履带舱的底部密封；

所述尾部包覆板转动设置于所述履带舱的尾部，用于将所述履带舱的尾部密封；

所述侧裙板固定设置于所述履带舱的侧面，用于将所述履带舱的侧面密封。

9.如权利要求8所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述附体部还包括转动设置于所述主体部的尾部下端的尾滑板；

所述尾滑板的顶面为流线形曲面，底面为平面。

10.如权利要求7－9任一项所述的一种能降低浸深的水陆高速两栖车辆，其特征在于，所述左车体、所述右车体以及所述连接体均包括内部框架与外部蒙皮。

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