本發(fā)明涉及一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置，屬于船舶補(bǔ)充裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

滑行艇作為一種新興高性能艇型，主要為以水面滑行原理為主的高速小艇，包括游艇、高速援救艇、巡邏艇、魚雷艇、導(dǎo)彈快艇等實(shí)用艇。其主要特點(diǎn)有淺吃水、高航速等。

一般認(rèn)為，當(dāng)傅氏數(shù)F_n＞1或者之后，艇底受到水動(dòng)力的作用，把艇體托出水面(這個(gè)過程叫起飛)，此時(shí)艇由排水航行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倩袪顟B(tài)，而在這之前的階段稱為介于排水航行與高速滑行之間的過渡狀態(tài)。

目前的大多數(shù)滑行艇在排水航行遭遇涌流時(shí)，滑行艇的主機(jī)會出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，當(dāng)滑行艇處于高速滑行狀態(tài)階段而遭遇涌流時(shí)，尤其容易出現(xiàn)主機(jī)溫度過高以至于抱缸的現(xiàn)象出現(xiàn)；極大程度上影響了滑行艇的正常航行，而對于滑行艇的這種問題，通常情況下，面對特殊海況都會禁止出海航行，這樣就直接降低了滑行艇的實(shí)用性和適航性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決滑行艇遇到涌流過多時(shí)，主機(jī)溫度過高的技術(shù)問題，提出了一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置。

一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置，所述補(bǔ)水裝置包括補(bǔ)水吸口3、通水管4和單向止回閥5；所述補(bǔ)水吸口3固定于螺旋槳靠近槳端1/3處的槳軸上；所述通水管4包括槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43；所述槳軸內(nèi)通水管41嵌入螺旋槳的槳軸內(nèi)部，長度為槳軸1/2長，所述槳軸內(nèi)通水管41的進(jìn)水口與補(bǔ)水吸口3相連，所述槳軸內(nèi)通水管41的出水口與柔性通水管42的進(jìn)水口相連；所述柔性通水管42位于螺旋槳外部；所述柔性通水管42的出水口與艇體內(nèi)通水管43的進(jìn)水口相連；所述艇體內(nèi)通水管43設(shè)置于滑行艇內(nèi)部；所述單向止回閥5設(shè)置于艇體內(nèi)通水管43上。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)水吸口3上設(shè)有粗濾網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)水吸口3位于槳軸上靠槳端的1/3處；所述補(bǔ)水吸口3的開口方向應(yīng)朝向海水來流方向。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)水吸口3采用圓孔結(jié)構(gòu)，所述圓孔結(jié)構(gòu)的直徑為20mm。

進(jìn)一步地，所述槳軸內(nèi)通水管41的管長為槳軸總長度的1/2。

進(jìn)一步地，所述柔性通水管42穿過滑行艇的尾部穿艙處與艇體內(nèi)通水管43相連；所述柔性通水管42與尾部穿艙處通過密封件相連；尾部穿艙處高于水線。

進(jìn)一步地，所述槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43之間通過連接件相連。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)水吸口3、槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42、艇體內(nèi)通水管43和單向止回閥5均采用耐腐蝕材料制成。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)水吸口3采用青銅吸口；所述槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42、艇體內(nèi)通水管43和單向止回閥5采用不銹鋼316L材料制成。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明提出了一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置克服了傳統(tǒng)技術(shù)中利用優(yōu)化設(shè)計(jì)滑行艇內(nèi)部主機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)解決主機(jī)溫度過高的技術(shù)偏見。本發(fā)明提出了一種全新的思路，在滑行艇遇到涌流過多而使艇體頻繁脫離水面時(shí)，利用補(bǔ)水裝置吸取海水為主機(jī)冷卻系統(tǒng)持續(xù)補(bǔ)水，避免艇體底部的海水吸口因艇體頻繁脫離水面中斷吸水而無法為主機(jī)冷卻系統(tǒng)提供冷卻水的情況，解決了滑行艇遇到涌流過多時(shí)，因海水吸口中斷吸水或無法吸入足量的海水進(jìn)入冷卻系統(tǒng)的問題，進(jìn)而解決了滑行艇遇到涌流過多時(shí)，主機(jī)溫度過高至抱缸和功率降低的問題。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置使滑行艇能夠在涌流頻繁的情況下，主機(jī)的冷卻系統(tǒng)依然能夠保持良好的冷卻性能，使滑行艇在涌流較多的海況下仍然能夠保持全程高速行駛，且處于最佳的航行狀態(tài)，極大程度上提高了滑行艇的航行質(zhì)量；

2、常規(guī)滑行艇在三級海況下，就會出現(xiàn)主機(jī)因缺少冷卻水而溫度升高的現(xiàn)象，這種情況下，通常選擇禁止出海航行或不得不選擇降低航行速度來維持主機(jī)正常溫度；而本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置在五級海況的情況下，仍然能夠保證滑行艇的正常出海航行，并且能夠保證滑行艇在五級海況下仍然可以在高速航行的狀態(tài)下完成航行任務(wù)；

另一方面，常規(guī)滑行艇在三級海況下，滑行艇能夠達(dá)到的體積傅氏數(shù)上限為3.5(體積博氏數(shù)＜3.5)；當(dāng)體積傅氏數(shù)超過3.5時(shí)，滑行艇就會因涌流影響使主機(jī)冷卻水缺水而升溫、降功率運(yùn)行，甚至無法正常航行；本發(fā)明提出的補(bǔ)水裝置使滑行艇在三級海況下能夠達(dá)到的傅氏數(shù)上限為4.83(體積博氏數(shù)＜4.83)；同時(shí)，在四級海況下，本發(fā)明提出的裝置使滑行艇能夠順利達(dá)到體積博氏數(shù)4.5以上(體積博氏數(shù)＞4.5)；

由此可見，本發(fā)明提出的補(bǔ)水裝置極大程度的提高了滑行艇的適航性；

3、本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置不需要?jiǎng)恿C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)海水的抽取，通過將補(bǔ)水吸口設(shè)置于螺旋槳的槳軸靠螺旋槳葉片一側(cè)的設(shè)計(jì)，充分利用了海水壓力與艇體壓力之間的壓力差將海水持續(xù)的壓送入冷卻系統(tǒng)，無需其他動(dòng)力裝置便可以實(shí)現(xiàn)吸水，這種設(shè)計(jì)充分保證了滑行艇原有的動(dòng)力平衡，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)水裝置對滑行艇原有各項(xiàng)性能指標(biāo)的零干擾，使本發(fā)明所述的補(bǔ)水裝置能夠適用各種型號和用途的滑行艇中。

4、通常情況向，在螺旋槳軸上開口由于改變了螺旋槳槳軸的結(jié)構(gòu)而改變螺旋槳在水中的受力，進(jìn)而影響了螺旋槳的動(dòng)力性能，通常會導(dǎo)致螺旋槳?jiǎng)恿π阅芟陆?0％-15％；本發(fā)明所述裝置的補(bǔ)水吸口位置(槳軸上靠槳端1/3)和尺寸設(shè)計(jì)結(jié)合將通水管大部分嵌入至螺旋槳軸內(nèi)(槳軸內(nèi)通水管)以及其占槳軸長度的1/2的設(shè)計(jì)，解決了在螺旋槳軸上開口影響螺旋槳?jiǎng)恿π阅艿膯栴}，使螺旋槳的動(dòng)力性能零下降，既保證了螺旋槳?jiǎng)恿π阅芎烷_口后的艉板結(jié)構(gòu)抗擊特殊海況的強(qiáng)度，同時(shí)，又保證了補(bǔ)水吸口的補(bǔ)水量滿足冷卻系統(tǒng)的冷卻水供應(yīng)量，做到了冷卻系統(tǒng)的冷卻性能和螺旋槳的動(dòng)力性能的平衡。

附圖說明

圖1為螺旋槳推進(jìn)高速滑行艇尾部補(bǔ)水裝置管路安裝示意圖。

圖2為高速滑行艇在低速時(shí)的側(cè)視圖。

圖3為高速滑行艇在高速時(shí)(起飛后)的側(cè)視圖。

圖4為高速滑行艇在高速時(shí)(起飛后)的艇底實(shí)際浸濕示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不受實(shí)施例的限制。

一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述補(bǔ)水裝置包括補(bǔ)水吸口3、通水管4和單向止回閥5；所述補(bǔ)水吸口3固定于螺旋槳的槳軸上并且在補(bǔ)水吸口3上設(shè)有粗濾網(wǎng)；所述通水管4包括槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43；所述槳軸內(nèi)通水管41嵌入螺旋槳的槳軸內(nèi)部并占所述槳軸長度的螺旋槳槳軸長度的1/2，所述槳軸內(nèi)通水管41的進(jìn)水口與補(bǔ)水吸口3相連，所述槳軸內(nèi)通水管41的出水口與柔性通水管42的進(jìn)水口相連并且柔性通水管42位于螺旋槳外部，同時(shí)，所述柔性通水管42穿過滑行艇的尾部穿艙處與艇體內(nèi)通水管43的進(jìn)水口相連；所述柔性通水管42與尾部穿艙處通過密封件相連；尾部穿艙處高于水線。所述艇體內(nèi)通水管43設(shè)置于滑行艇內(nèi)部，并且單向止回閥5設(shè)置于艇體內(nèi)通水管43上；所述艇體內(nèi)通水管43的出水口與海水濾器2相連，并且，艇體內(nèi)通水管43管內(nèi)的海水通過海水濾器2進(jìn)入滑行艇的冷卻系統(tǒng)。

其中，所述補(bǔ)水吸口3位于螺旋槳槳軸靠槳端1/3出，并且其開口方向應(yīng)朝向海水來流方向，同時(shí)，補(bǔ)水吸口3采用圓孔結(jié)構(gòu)，圓孔結(jié)構(gòu)的直徑為20mm。

在該補(bǔ)水裝置中，槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43之間通過連接件相連，并且所述補(bǔ)水吸口3采用青銅吸口，而槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42、艇體內(nèi)通水管43和單向止回閥5均采用采用不銹鋼316L材料制成。

一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置，其補(bǔ)水吸口3和槳軸內(nèi)通水管41在螺旋槳制作時(shí)直接開設(shè)與螺旋槳上，同時(shí)，根據(jù)滑行艇螺旋槳個(gè)數(shù)的不同，可以根據(jù)螺旋槳的個(gè)數(shù)合理設(shè)定本發(fā)明所述補(bǔ)水裝置的個(gè)數(shù)，例如，常規(guī)螺旋槳推進(jìn)式滑行艇安裝有兩個(gè)螺旋槳，因此，可以在兩個(gè)螺旋槳軸上均開設(shè)補(bǔ)水吸口3和槳軸內(nèi)通水管41并配合相應(yīng)的柔性通水管42、艇體內(nèi)通水管43和單向止回閥5。

一般滑行艇的海水吸口1布置于船艉滑行面中心處，用于吸入海水至主機(jī)冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)冷卻，如圖1所示海水吸口1位置?；型г诘退贍顟B(tài)時(shí)為排水型船，其舭部基本全浸沒在水中，如圖2所示，在低速航行時(shí)可以滿足冷卻系統(tǒng)的冷卻水需求量，當(dāng)滑行艇在排水航行遭遇涌流時(shí)，船艏由于重力快速下探，同時(shí)尾部則翹起，由于尾部的翹起則造成該段時(shí)間內(nèi)海水吸口脫離海面，導(dǎo)致吸水中斷而吸入空氣，當(dāng)涌流過多時(shí)，直接導(dǎo)致長時(shí)間的吸水中斷，主機(jī)就會處于長期缺水狀態(tài)，其后果就是無法得到及時(shí)的冷卻造成主機(jī)溫度過高以至于抱缸。但隨著速度的增加至高速行駛時(shí)，前方空氣會被引氣槽、槽道等減阻設(shè)施通過斷級等卷入艇底，在艇底形成一層氣水混合物的分界層，待到一定的航速(航速比較高)，船體就會脫離水面，僅有部分艇底與水面接觸，如圖4所示，實(shí)際浸濕面僅為部分三角區(qū)，此時(shí)隨著海況的加劇，就會產(chǎn)生尾部抬離水面的情況，如圖3所示，此時(shí)布置在原位置的海水吸口1就無法正常吸到冷卻水，從而導(dǎo)致主機(jī)溫度急速上升。遭遇的涌流則更容易使主機(jī)溫度迅速升高，進(jìn)而縮短了滑行艇的高速航行時(shí)間，并且在特殊海況下無法航行，這些情況都直接降低了滑行艇的適航性。

本發(fā)明所述補(bǔ)水裝置在滑行艇遇到涌流時(shí)，艇體頻繁脫離海面的情況下，利用海水壓力和艇體壓力的壓力差通過補(bǔ)水吸口3吸入海水，海水通過槳軸內(nèi)通水管41、柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43送至艙內(nèi)，海水經(jīng)過單向截止閥5送至海水濾器2，然后經(jīng)過海水濾器2送入滑行艇的冷卻系統(tǒng)中，在艇體脫離海面的情況下仍然能夠?yàn)槔鋮s系統(tǒng)提供冷卻水。其中，槳軸內(nèi)通水管41柔性通水管42和艇體內(nèi)通水管43的管體直徑與補(bǔ)水吸口3的直徑相同，即均為20mm。該補(bǔ)水裝置使滑行艇在多涌流的海況下，有效保證主機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻功能，進(jìn)而保證主機(jī)的溫度始終保持正常運(yùn)行溫度，解決了滑行艇主機(jī)在多涌流的海況下，溫度升高至抱缸或因缺水而功率降低的問題。

本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置克服了傳統(tǒng)技術(shù)中利用優(yōu)化設(shè)計(jì)滑行艇內(nèi)部主機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)解決主機(jī)溫度過高的技術(shù)偏見，提出了一種全新的思路，本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置通過克服傳統(tǒng)技術(shù)中高速滑行艇內(nèi)部冷卻系統(tǒng)在應(yīng)對惡劣海況時(shí)出現(xiàn)偶爾斷水問題進(jìn)而解決滑行艇應(yīng)對惡劣海況時(shí)，主機(jī)溫度過高至抱缸的問題。

本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置：1、使滑行艇能夠在涌流頻繁的情況下，主機(jī)的冷卻系統(tǒng)依然能夠保持良好的冷卻性能，使滑行艇在涌流較多的海況下仍然能夠保持全程高速行駛，且處于最佳的航行狀態(tài)，極大程度上提高了滑行艇的航行質(zhì)量；2、常規(guī)滑行艇在三級海況下，就會出現(xiàn)主機(jī)因缺少冷卻水而溫度升高的現(xiàn)象，這種情況下，通常選擇禁止出海航行或不得不選擇降低航行速度來維持主機(jī)正常溫度；而本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置在五級海況的情況下，仍然能夠保證滑行艇的正常出海航行，并且能夠保證滑行艇在五級海況下仍然可以在高速航行的狀態(tài)下完成航行任務(wù)；另一方面，常規(guī)滑行艇在三級海況下，滑行艇能夠達(dá)到的體積傅氏數(shù)上限為3.5(體積博氏數(shù)＜3.5)；當(dāng)體積傅氏數(shù)超過3.5時(shí)，滑行艇就會因涌流影響使主機(jī)冷卻水缺水而升溫、降功率運(yùn)行，甚至無法正常航行；本發(fā)明提出的補(bǔ)水裝置使滑行艇在三級海況下能夠達(dá)到的傅氏數(shù)上限為4.83(體積博氏數(shù)＜4.83)；同時(shí)，在四級海況下，本發(fā)明提出的裝置使滑行艇能夠順利達(dá)到體積博氏數(shù)4.5以上(體積博氏數(shù)＞4.5)，由此可見，本發(fā)明提出的補(bǔ)水裝置極大程度的提高了滑行艇的適航性；3、本發(fā)明提出的一種針對螺旋槳推進(jìn)式高速滑行艇的尾部補(bǔ)水裝置不需要?jiǎng)恿C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)海水的抽取，通過將補(bǔ)水吸口設(shè)置于螺旋槳的槳軸靠螺旋槳葉片一側(cè)的設(shè)計(jì)，充分利用了海水壓力與艇體壓力之間的壓力差將海水持續(xù)的壓送如冷卻系統(tǒng)，無需其他動(dòng)力裝置便可以實(shí)現(xiàn)吸水，這種設(shè)計(jì)充分保證了滑行艇原有的動(dòng)力平衡，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)水裝置對滑行艇原有各項(xiàng)性能指標(biāo)的零干擾，使本發(fā)明所述的補(bǔ)水裝置能夠適用各種型號和用途的滑行艇中。4、通常情況向，在螺旋槳軸上開口由于改變了螺旋槳槳軸的結(jié)構(gòu)而改變螺旋槳在水中的受力，進(jìn)而影響了螺旋槳的動(dòng)力性能，通常會導(dǎo)致螺旋槳?jiǎng)恿π阅芟陆?0％-15％；本發(fā)明所述裝置的補(bǔ)水吸口位置(槳軸上靠槳端1/3)和尺寸設(shè)計(jì)結(jié)合將通水管大部分嵌入至螺旋槳軸內(nèi)(槳軸內(nèi)通水管)以及其占槳軸長度…的1/2的設(shè)計(jì)，解決了在螺旋槳軸上開口影響螺旋槳?jiǎng)恿π阅艿膯栴}，使螺旋槳的動(dòng)力性能零下降，既保證了螺旋槳?jiǎng)恿π阅芎烷_口后的艉板結(jié)構(gòu)抗擊特殊海況的強(qiáng)度，同時(shí)，又保證了補(bǔ)水吸口的補(bǔ)水量滿足冷卻系統(tǒng)的冷卻水供應(yīng)量，做到了冷卻系統(tǒng)的冷卻性能和螺旋槳的動(dòng)力性能的平衡。

雖然本發(fā)明已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。