[发明专利]摆线桨两栖运输艇

说明书

技术领域

本发明属于运输艇技术领域，具体为一种摆线桨两栖运输艇。

背景技术

水运高速化是世界船舶运输事业不可抗拒的浪潮，高速船是水运高速化的主角，高速船种类繁多，船型层出不穷，比较具有代表性的是气垫船和地效翼船。

气垫船是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具，通常由安装在船体上的螺旋桨提供推力航行。气垫通常是由持续不断供应的低压气体形成，航行时因为船身被气垫支撑浮在水面，船体水阻得到减少，行驶速度比消耗同样功率的普通船只快。气垫船存在的不足在于：气垫虽然承托了船体，使得船体浸入水里的部分减少，但并未真正脱离水面，航行时气垫与水面形成的阻力较大，使得气垫船的航行速度受到了较大限制。

解决上述问题的一种有效办法是采用地效翼船。地效翼船利用地面效应原理而制成，其主要特征在于具有一定展弦比的机翼。利用机翼贴近水面运动时水面对气流的影响而产生表面效应，使机翼升阻比增加，既可以减少推进功率，又保持离开地面的航行。地效翼船虽然解决了船体与水面之间摩擦力很大的问题，能够脱离水面飞行，但具有以下不足：在飞行中船的自重完全由机翼升力提供，因此通常飞行速度不能过低；且机翼展长较大，使得其很难在陆地上的普通跑道上起降、行驶或低空飞行，大大限制了其两栖应用性。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有气垫船不能脱离水面，阻力较大的不足，并克服现有地效翼船只能以较高速度航行，且很难在陆地上起降、行驶或低空飞行的局限，使得运输艇耗能少、机动灵活、噪音低，具备垂直起降能力及两栖运输能力，本发明提出了一种摆线桨两栖运输艇。

技术方案

摆线桨是一种新型推力装置，亦称直翼推进器，由两片以上桨叶组成，桨叶旋转轴线同桨叶平面平行，桨叶轨迹是圆周或者摆线，其具有安静、高效和推力方向瞬时可变等特点。

马里兰大学Jarugumilli T.,Benedict M.等人在49届AIAA宇航科学大会上发表了一篇摆线桨的文章。他们做了一系列的系统性实验，列举了大量的摆线桨测力试验数据，对摆线桨的桨叶翼型，俯仰控制角和桨叶数等参数进行了研究。他们发现，在相同桨盘面积下，经过优化的摆线桨气动效率要比传统的旋翼或者螺旋桨高很多（几乎高出一倍）。他们得到的关于摆线桨参数的结论有助于对摆线桨桨叶或者机构进行优化设计。详情见Jarugumilli T.,Benedict M.and Chopra,“Experimental Optimization and Performance Analysis of a MAV Scale Cycloidal Rotor”,AIAA2011-821。

本发明的技术方案为：

所述一种摆线桨两栖运输艇，其特征在于：包括艇体和若干个摆线桨推进器；摆线桨推进器沿艇体对称面对称安装在艇体两侧，且摆线桨推进器桨叶处于艇体左右两侧外侧，摆线桨推进器的驱动装置处于艇体内；艇体包括艇身、乘员舱和起落架。

所述一种摆线桨两栖运输艇，其特征在于：艇身呈椭圆扁平外形，在艇身最前点的艇身纵向对称轴上开有艇舱舱盖；乘员舱位于艇身上部顶板上左右两侧边缘处；在乘员舱前部呈球面，在其上开有瞭望孔；艇身底部对称安装有若干个起落架。

有益效果

本发明的有益效果为：首先，由于摆线桨能够提供高效率的升力，使得运输艇可以脱离水面飞行，解决了现有气垫船在水面航行时阻力大的不足；而由于摆线桨相对螺旋桨具有更高的气动效率，用它作为推进装置和升力装置，可以节省能耗，提高运输艇的航程和载重；其次，本发明运输艇在掠海或近地飞行时，由于地面效应会形成一个气垫层，而摆线桨滑流击打在海面或地面则会使得地效加强，同时增加摆线桨和艇体的升力；另外，由于摆线桨具备全向矢量推力，推力装置和升力装置融为一体，运输艇可简单直接地实现垂直起降，增加了其运输机动性；无需安装传统地效翼船上的大型机翼，并具备起落架，因此不仅可在水面上或近地面飞行，也可在陆地上行驶，增强了其两栖运输能力；而摆线桨极低的噪音也使得本发明不仅可作为登陆艇等军用武器，也可用于观光、游览、运输等民用项目。

附图说明

图1：摆线桨推进器的结构示意图；

图2：偏心圆环定位机构的支撑部位结构示意图；

图3：桨叶支架与摆线桨叶片安装结构示意图；

图4：摆线桨叶片结构示意图；

图5：夹套结构示意图；

图6：左夹套结构示意图；

图7：右夹套结构示意图；