一種帶水下附體的船體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及高性能船舶技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高性能船舶是未來船舶的發(fā)展方向之一，其高速性、耐波性等性能較傳統(tǒng)船舶具有巨大優(yōu)勢。其中，現(xiàn)有的高性能船舶主要是通過在船上設(shè)置水下附體結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其高速性能，利用水下附體的升力或浮力作用，將船舶主體抬升至水面以上，大大減少了船舶主體受到的水的阻力以及波浪的抨擊作用，因此提高了船舶的快速性和耐波性。然而，由于高性能船舶的水下附體在行駛過程中受到波浪的干擾作用，導(dǎo)致船體振動(dòng)較大，容易出現(xiàn)劇烈顛簸、抖動(dòng)等現(xiàn)象，船上乘客的舒適性大大降低，阻礙了帶有水下附體結(jié)構(gòu)的高性能船舶的應(yīng)用與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種帶水下附體的船體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可提高帶水下附體的高性能船舶的耐波性，提高乘客舒適性。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種帶水下附體的船體結(jié)構(gòu)，包括船體和設(shè)于船體下方的水下附體，在船體與水下附體之間設(shè)置有懸掛裝置。
[0006]該船體結(jié)構(gòu)在船體與水下附體之間設(shè)置懸掛裝置，該懸掛裝置可以緩和波浪傳給水下附體的沖擊載荷，衰減由此引起的振動(dòng)、削弱由姿態(tài)調(diào)整引起的起浮運(yùn)動(dòng)，其中，懸掛裝置包括彈性元件、減震器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，這三個(gè)部分分別起緩沖、減震和力的傳遞作用，水下附體接收波浪等傳來的沖擊，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傳遞水下附體與船體底部的力與力矩，彈性元件發(fā)生形變，減震器對彈性元件起到阻尼作用，抑制彈性元件來回?cái)[動(dòng)，使得船體的船底上的沖擊大大減小，即可改善船體的耐波性，提高船體上乘客的舒適度。
[0007]在懸掛裝置的上方設(shè)置有底盤，船體設(shè)置在該底盤上，水下附體設(shè)置在懸掛裝置上。水下附體通過懸掛裝置與底盤連接，即水下附體、懸掛裝置、底盤形成了一個(gè)可用于放置支撐船體的模塊結(jié)構(gòu)，應(yīng)用時(shí)，只需將相關(guān)船體放置安裝在底盤上，即可將該船體轉(zhuǎn)變成航速快、耐波性好、船體乘客舒適度高的高性能船舶，便于帶有水下附體的高性能船舶的推廣。另外，在船體下方安裝底盤更方便水下附體及附屬設(shè)施的安裝與維護(hù)。
[0008]船體設(shè)置在懸掛裝置上，在懸掛裝置的下方設(shè)置有底盤，水下附體設(shè)置在底盤上。水下附體結(jié)構(gòu)、懸掛裝置、底盤形成了一個(gè)可用于放置支撐船體的模塊結(jié)構(gòu)，應(yīng)用時(shí)，只需將船體放置在懸掛裝置上，并依賴底盤支撐，即可將該船體轉(zhuǎn)變成航速快、耐波性好、船體乘客舒適度高的高性能船舶，便于帶有水下附體的高性能船舶的推廣。另外，在船體下方安裝底盤更方便水下附體結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的安裝與維護(hù)。
[0009]在水下附體上設(shè)有可相對水下附體轉(zhuǎn)動(dòng)的流線型支柱。流線型支柱本身為可轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因而可通過轉(zhuǎn)動(dòng)流線型支柱來改變船體的航向，以實(shí)現(xiàn)快速變向的目的，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0010]水下附體包括附體、連接該附體與懸掛裝置或底盤的連接軸，在該連接軸上套設(shè)有可相對該連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)的流線型支柱。水下附體包括附體和連接軸，流線型支柱套設(shè)在連接軸上，結(jié)構(gòu)簡單，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)流線型支柱來改變船體的航向，以實(shí)現(xiàn)快速變向的目的，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0011]附體包括設(shè)置在船體下方的單個(gè)或者多個(gè)水翼。附體采用單個(gè)或多個(gè)水翼的結(jié)構(gòu)形式，提高了船體的機(jī)動(dòng)性和操作性。
[0012]水翼與連接軸鉸接且可相對連接軸上下轉(zhuǎn)動(dòng)。水翼可相對連接軸上下轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)船舶行駛要求(如停船、倒船、轉(zhuǎn)向等)以改變水翼的翼形攻角，實(shí)現(xiàn)改變船體的正向阻力大小，進(jìn)而提尚船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0013]附體包括設(shè)置在船體中部下方的前水翼和設(shè)置在船體尾部下方的后水翼，其中，前水翼為后掠式水翼，且前水翼較后水翼長。采取雙水翼的結(jié)構(gòu)形式，布置形式為飛機(jī)式布局，提高了船體的機(jī)動(dòng)性和操作性，同時(shí)，前水翼為后掠式水翼結(jié)構(gòu)，降低了前水翼的航行阻力，提高了船體的航向穩(wěn)定性。
[0014]附體包括單個(gè)或多個(gè)片體，該片體呈圓柱狀或三棱柱狀設(shè)置。結(jié)構(gòu)簡單，利用片體的排水體積提供整個(gè)船體結(jié)構(gòu)的浮力，使得船體能夠脫離水面，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0015]在片體兩側(cè)設(shè)置有片體水翼。在片體兩側(cè)設(shè)置片體水翼，片體的排水體積和片體水翼的升力均可提供整個(gè)船體結(jié)構(gòu)的浮力，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0016]該水下附體為水刀裝置。即在船體底部下方設(shè)有水刀裝置，水刀裝置通過懸掛裝置與船體底部或底盤底部連接，在極端海況下水刀裝置能夠?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)備浮力的功能，在船體下沉?xí)r割開水面，防止波浪對船底的抨擊，降低船底的波浪載荷和振動(dòng)，提高船舶的耐波性，懸掛裝置能夠有效緩沖水刀裝置傳遞至船身的波浪載荷，達(dá)到減震的效果，提高了乘客的舒適性。
[0017]在船體的兩側(cè)上分別設(shè)有扁平狀浮筒，且沿船身方向，各扁平狀浮筒的垂直截面為翼形，該扁平狀浮筒可沿船身翻折。在船舶停泊狀態(tài)時(shí)，使扁平狀浮筒沿靠近船身方向翻折，浸入水內(nèi)以增加船舶排水量，減少吃水，降低船舶對于停泊水深的要求，而在船舶航行時(shí)，使扁平狀浮筒沿遠(yuǎn)離船身方向翻折展開，產(chǎn)生地效應(yīng)升力，減少船舶的吃水，進(jìn)而降低船舶的阻力，提高推進(jìn)效率，吃水的減少也抬高了船體，進(jìn)而削弱了波浪的作用。
[0018]在船體兩側(cè)分別設(shè)有三角形浮筒，船體及三角形浮筒的整體垂直截面呈梯形。該三角形浮筒沿船身方向呈現(xiàn)具有一定展長的翼型特征，船體及三角形浮筒的整體垂直截面呈梯形，在水翼船航行狀態(tài)時(shí)能夠產(chǎn)生地效應(yīng)作用，增加了船舶的升力，減少了船舶的吃7K，進(jìn)而降低了船舶的阻力，提高了推進(jìn)效率，吃水的減少也抬高了船體，進(jìn)而削弱了波浪的作用。
[0019]本發(fā)明所帶來的有益效果為:
[0020]1、減小波浪對船體的船底的沖擊，改善船體的耐波性，提高船體上乘客的舒適度；
[0021]2、模塊化設(shè)計(jì)，可將船體快速組裝成航速快、耐波性好、船體乘客舒適度高的高性能船舶，便于帶水下附體的高性能船舶的推廣與應(yīng)用；
[0022]3、方便水下附體結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的安裝與維護(hù)；
[0023]4、減少船體的吃水，進(jìn)而降低船體的阻力，提高推進(jìn)效率，吃水的減少也抬高了船體，進(jìn)而削弱了波浪的作用；
[0024]5、提尚船體的機(jī)動(dòng)性能。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1停泊狀態(tài)時(shí)的立體圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1停泊狀態(tài)時(shí)的主視圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1停泊狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1停泊狀態(tài)時(shí)的仰視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1航行時(shí)的立體圖；
[0030]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1航行時(shí)的主視圖；
[0031 ]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1航行時(shí)的側(cè)視圖；
[0032]圖8為本發(fā)明實(shí)施例1航行時(shí)的仰視圖；
[0033]圖9為本發(fā)明實(shí)施例1中水下附體在船體正向行駛時(shí)的俯視圖；
[0034]圖10為本發(fā)明實(shí)施例1中水下附體在船體轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的俯視圖；
[0035]圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中前水翼、后水翼相對連接軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)示意圖；
[0036]圖12為本發(fā)明實(shí)施例2的主視圖；
[0037]圖13為本發(fā)明實(shí)施例3的立體圖；
[0038]圖14為本發(fā)明實(shí)施例3的主視圖；
[0039]圖15為本發(fā)明實(shí)施例3的側(cè)視圖；
[0040]圖16為本發(fā)明實(shí)施例3的仰視圖；
[0041]圖17為本發(fā)明實(shí)施例4的立體圖；
[0042]圖18為本發(fā)明實(shí)施例4的主視圖；
[0043]圖19為本發(fā)明實(shí)施例4的側(cè)視圖；
[0044]圖20為本發(fā)明實(shí)施例4的仰視圖；
[0045]圖21為本發(fā)明實(shí)施例5的主視圖；
[0046]圖22為本發(fā)明實(shí)施例6的主視圖；
[0047]圖23為本發(fā)明實(shí)施例1中水刀的仰視圖；
[0048]圖24為本發(fā)明實(shí)施例1中水刀的側(cè)視圖；
[0049]圖25為本發(fā)明實(shí)施例1中水刀的主視圖；
[0050]附圖標(biāo)記:
[0051]1、船體;201、前水翼;202、后水翼;203、連接軸;204、水翼;301、懸掛裝置;302、
懸掛裝置；4、底盤；5、水刀裝置；6、扁平狀浮筒；7、流線型支柱；8、三角形浮筒；9、圓柱狀片體；10、三棱柱狀片體；11、片體水翼。
【具體實(shí)施方式】
[0052]實(shí)施例1
[0053]如圖1-10所示，一種帶水下附體的船體結(jié)構(gòu)，包括船體1和設(shè)于船體1下方的水下附體，在船體1與水下附體之間設(shè)置有懸掛裝置。本實(shí)施例中，水下附體包括附體、連接該附體與懸掛裝置301的連接軸203，其中，附體包括設(shè)置在船體1中部下方的前水翼201和設(shè)置在船體1尾部下方的后水翼202，前水翼201為后掠式水翼，且前水翼201較后水翼202長，在該連接軸203上套設(shè)有可相對該連接軸203轉(zhuǎn)動(dòng)的流線型支柱7。結(jié)構(gòu)簡單，采取雙水翼的結(jié)構(gòu)形式，布置形式為飛機(jī)式布局，提高了水翼船的機(jī)動(dòng)性和操作性，前水翼201為后掠式水翼結(jié)構(gòu)，降低了前水翼201的航行阻力，提高了船體的航向穩(wěn)定性，且前水翼201、后水翼203均通過連接軸203與懸掛裝置301，在連接軸203上設(shè)有可相對連接軸203轉(zhuǎn)動(dòng)的流線型支柱7，該流線型支柱7可相對前水翼201、后水翼202轉(zhuǎn)動(dòng)，因而可通過轉(zhuǎn)動(dòng)流線型支柱7來改變船體1的航向，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可在船體1上設(shè)置與流線型支柱7連接的控制裝置，操縱該控制裝置即可使流線型支柱7轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)快速變向的目的，提高船舶的機(jī)動(dòng)性，如圖9-10所示，圖9為水下附體在船體1正向行駛時(shí)的俯視圖，圖10為水下附體在船體1轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的俯視圖，可實(shí)現(xiàn)快速變向的目的，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0054]前水翼201、后水翼202分別與連接軸203鉸接，前水翼201、后水翼2