[发明专利]一种安全节能的高速气膜船体及船

说明书

【技术领域】

本发明涉及船舶技术领域，具体为一种安全节能的高速气膜船体及船。

【背景技术】

物体在水中运动受到水的阻力要比在空气运动中的阻力大。水的密度约为空气密度的八百倍，因此物体在水中运动时受到的阻力约为物体在空气中运动阻力的八百倍。传统的船舶在水中之所难以高速行进，就是为了船体的稳定行驶，把稳定的重心设置在船体的中间最下方（船体的龙骨），因此，船在水中，最少有30%的船体沉在水中，这样在行驶中，水对船的行驶造成一定的阻力，速度越快，阻力就越大，所以船的行驶速度受了水的阻力的限制，就算加大推动力，行驶的速度也不会明显提高。如现在普遍使用的渔船，船载两台350马力的发动机，当开一台机350马力时的航速大约为9到10海里，开两台机700马力时的航速大约为11到13海里，加大一倍的马力，航速只增加一点点，为什么？这就是水的阻力，也叫作反作用力的阻力造成航速提不上来。由于水的阻力比大，且当船舶速度越快，阻力也随之急剧增加，阻碍船舶向前行进的速度。根据实验证明，水对船舶的行驶阻碍有三部分：一是摩擦力，由船体表面与水流摩擦而产生，船体接触水的面积越大，摩擦阻力越大；二是兴波阻力，是船在水中行进兴起的波浪形成阻力；三是涡流阻力，是船航行进中，船尾引起的涡流形成阻力，与船舶的形状有关，也叫形状阻力。根据上述阻力原因的分析，可以推断出要提高船速有两条途径：一是增加动力；二是减小阻力。然而增加动力会增加机器和燃料的消耗，提高航速也不明显。因此，还是减小阻力，让船体尽量少面积接触水，让船体大面离开水面，摆脱水阻力；既可无限提高船的航速，节省燃油，又能摆脱兴波阻力和涡流阻力。这样船就能在水中快速行驶。

传统船舶为减小船舶的行驶阻力，通常将横截面设计成V形或近似V形，以减少水阻、提高航行速度，但没有考虑到有大部分的船体沉在水中形成阻力，阻碍船的快速行驶，通常船舶的航行速度不超过30节，且船的吃水越深，航行时的阻力越大。现有气垫船通过在船体两侧或底部设置充气垫，航行时在向气垫内充气，将船体升高贴近水面，利用两侧的翼刀进行稳定，大大减小了航行时水的阻力，船速可以提高到40～60节；但气垫船也存在致命的缺点，因需对气垫进行充或者放气，结构复杂，受发动机功率的影响，使得气垫船的载重量受到很大的限制，一般只能承载几百吨，同时其能源消耗惊人，只能用于短途人员运输、抢险救灾、军事用途等特殊场合使用；造价和费用太高，无法全面普及。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种结构合理、牢固、安全、行驶稳定、航行阻力小、速度快、建造容易、生产成本低且节油环保的安全节能的高速气膜船体。另外，本安全节能的高速气膜船体还具有建造速度快、工艺简单、容易生产安装、省材料、经济效益极高等特点，且船体结构形状不受传统船体的限制，与传统船只相比油耗可省60%以上，速度可提高5倍以上。

本发明另一目的是提供一种具有上述安全节能的高速气膜船体的安全节能的高速气膜船。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种安全节能的高速气膜船体，最少包括凹陷的稳定浮力气仓和位于所述稳定浮力气仓两侧的凹陷的滑膜流动气仓。

所述安全节能的高速气膜船体，最少包括四条骨梁，四条所述骨梁排列间隔形成浮力稳定空间和位于所述浮力稳定空间两侧的两个滑膜流动空间；在所述浮力稳定空间的两个骨梁之间的前端设置前底板，后端设置后底板，将所述稳定空间间隔成为凹陷的稳定浮力气仓；在所述滑膜流动空间的两个骨梁之间的前端设置前滑模板，后端设置隔气板，将所述滑膜流动空间间隔成为凹陷的滑膜流动气仓。

所述稳定浮力气仓可以设置两个以上，在所述稳定浮力气仓两侧配合设置有所述滑膜流动气仓。

所述滑膜流动气仓内的深度比稳定浮力气仓浅，这样可以提高船体滑膜速度。

在所述稳定浮力气仓内设置若干固定梁，将所述稳定浮力气仓间隔成若干稳定的小气仓，可形成多条小气柱，提高船体结构强度的同时，可以在行驶时使稳定浮力气仓内储藏的高压空气相对稳定提高浮力增强稳定性。

其中，所述固定梁安装于所述骨梁之间，其高度应不高于所述滑膜流动气仓的底部（滑膜流动气仓最底部水平面），以消除船底水的阻力。

所述前底板的后端相对于船体底部向下倾斜，所述后底板的后端相对于船体底部向下倾斜。

所述前滑模板的后端相对于船体底部向下倾斜，所述隔气板的后端相对于船体底部向下倾斜。

所述骨梁的横截面呈三角形形状，以保证结构稳定牢固，增加浮力,能经受特大风浪。