本發(fā)明涉及氣墊船，特別是涉及一種小型氣墊船上與內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳配合使用的空氣方向舵。

背景技術(shù)：

1、氣墊船是一種利用表面效應(yīng)原理形成氣墊而使船體脫離支撐面實(shí)現(xiàn)航行的高速船舶。氣墊船主要依靠兩個(gè)不同方向的氣流實(shí)現(xiàn)航行，底部的氣流形成氣墊而將船體托起，后方的氣流作為推力的動(dòng)力。對(duì)于大型的氣墊船而言，可以通過不同的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生這兩種氣流；而對(duì)于小型的氣墊船，由于船體的空間有限，一般只能通過單一的發(fā)動(dòng)機(jī)，并配合分配氣流的導(dǎo)流器，將氣流導(dǎo)向不同的方向。內(nèi)外環(huán)道式導(dǎo)管空氣螺旋槳即是一種用于小型氣墊船的設(shè)備。

2、內(nèi)外環(huán)道式導(dǎo)管空氣螺旋槳將導(dǎo)管分隔為內(nèi)、外環(huán)兩部分，通過內(nèi)環(huán)將部分氣流導(dǎo)向外側(cè)而提供推進(jìn)力，外環(huán)則將氣流引入增壓室，從而提供墊升力。其中，氣墊船要求進(jìn)入增壓室的氣流盡量平順均勻，而空氣螺旋槳產(chǎn)生的氣流呈螺旋狀，存在左右進(jìn)氣量不一致的問題，故而需要在一側(cè)設(shè)置導(dǎo)流葉片以改變氣流方向，但這又會(huì)產(chǎn)生額外的側(cè)漂力，如圖1中的p所示，導(dǎo)致小型氣墊船的航向穩(wěn)定性較差，極大地影響了其航速的提高和普及能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低側(cè)漂力影響的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，以提高小型氣墊船航行的穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明所述的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，包括與空氣螺旋槳相對(duì)設(shè)置的三片舵葉，舵葉的橫截面形狀為飛機(jī)翼型；所述三片舵葉并列設(shè)置，且中間的舵葉為與側(cè)漂力方向一致的正向舵葉，兩側(cè)的舵葉為與側(cè)漂力方向相反的反向舵葉。

3、進(jìn)一步地，三片舵葉可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于空氣螺旋槳上，并與空氣螺旋槳的出氣口相對(duì)設(shè)置。

4、進(jìn)一步地，有固定安裝于空氣螺旋槳上的舵支架，三片舵葉均通過聯(lián)動(dòng)器安裝于舵支架上，另有通過聯(lián)動(dòng)器帶動(dòng)三片舵葉同步轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。

5、進(jìn)一步地，舵葉的翼型滿足下列公式：

6、本發(fā)明所述的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，三片舵葉與氣墊船上的空氣螺旋槳相對(duì)設(shè)置，且沿直線方向依次為間隔的反向舵葉、正向舵葉、反向舵葉；當(dāng)氣墊船向前航行時(shí)，舵葉不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，三片舵葉均產(chǎn)生升力，正向舵葉與其中一片反向舵葉的升力方向相反而相互抵消，剩下的方向舵葉則會(huì)與側(cè)漂力相互作用而抵消；而當(dāng)氣墊船左轉(zhuǎn)向時(shí)，三片舵葉向同一方向進(jìn)行相同角度的擺動(dòng)，中間的正向舵葉的翼型為負(fù)迎角，不產(chǎn)生升力，兩側(cè)的反向舵葉的翼型為正迎角，將產(chǎn)生升力，這些升力在抵消側(cè)漂力的同時(shí)還可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力，與氣墊船受到的流體阻力構(gòu)成轉(zhuǎn)向力矩，從而實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)向；而當(dāng)氣墊船右轉(zhuǎn)向時(shí)，三片舵葉向另一方向同步擺動(dòng)，使得兩側(cè)的反向舵葉的翼型轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)迎角，不產(chǎn)生升力，中間的正向舵葉的翼型則轉(zhuǎn)變?yōu)檎遣a(chǎn)生升力，該舵葉的升力將和側(cè)漂力共同構(gòu)成轉(zhuǎn)向力，與氣墊船受到的流體阻力構(gòu)成轉(zhuǎn)向力矩，實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)向。該種氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其舵葉的本質(zhì)為豎直的機(jī)翼，機(jī)翼在具有翼型正迎角時(shí)將產(chǎn)生相應(yīng)的升力，翼型負(fù)迎角時(shí)將不產(chǎn)生升力或產(chǎn)生的升力極小，不對(duì)航行產(chǎn)生顯著影響；由此，通過三片舵葉的形狀和設(shè)置方向，可以在氣墊船正航時(shí)抵消空氣螺旋槳產(chǎn)生的側(cè)漂力，從而有效地提高氣墊船航行的穩(wěn)定性，并可以利用舵葉的升力差在轉(zhuǎn)向時(shí)提供足夠的轉(zhuǎn)向力。

技術(shù)特征：

1.氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其特征在于：包括與空氣螺旋槳（1）相對(duì)設(shè)置的三片舵葉（2），舵葉的橫截面形狀為飛機(jī)翼型；所述三片舵葉并列設(shè)置，且中間的舵葉為與側(cè)漂力方向一致的正向舵葉（3），兩側(cè)的舵葉為與側(cè)漂力方向相反的反向舵葉（4）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其特征在于：三片舵葉（2）可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于空氣螺旋槳（1）上，并與空氣螺旋槳的出氣口相對(duì)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其特征在于：有固定安裝于空氣螺旋槳（1）上的舵支架（5），三片舵葉（2）均通過聯(lián)動(dòng)器（6）安裝于舵支架上，另有通過聯(lián)動(dòng)器帶動(dòng)三片舵葉同步轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其特征在于：舵葉的翼型滿足下列公式：

技術(shù)總結(jié)
氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，三片舵葉相對(duì)空氣螺旋槳并列設(shè)置，舵葉的橫截面形狀為飛機(jī)翼型，且中間的舵葉為與側(cè)漂力方向一致的正向舵葉，兩側(cè)的舵葉為與側(cè)漂力方向相反的反向舵葉。該種氣墊船內(nèi)外環(huán)道式空氣螺旋槳用非對(duì)稱空氣方向舵，其舵葉的本質(zhì)為豎直的機(jī)翼，機(jī)翼在具有翼型正迎角時(shí)將產(chǎn)生相應(yīng)的升力，翼型負(fù)迎角時(shí)將不產(chǎn)生升力或產(chǎn)生的升力極小，不對(duì)航行產(chǎn)生顯著影響；由此，通過三片舵葉的形狀和設(shè)置方向，可以在氣墊船正航時(shí)抵消空氣螺旋槳產(chǎn)生的側(cè)漂力，從而有效地提高氣墊船航行的穩(wěn)定性，并可以利用舵葉的升力差在轉(zhuǎn)向時(shí)提供足夠的轉(zhuǎn)向力。

技術(shù)研發(fā)人員：姜華,周長勝,周德武,韓添翼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院（中國船舶集團(tuán)有限公司第六〇五研究院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6