專利名稱:潛艇或船的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及對潛艇或船的改進。
背景技術:
眾所周知,在水(流體)中快速運動的潛艇或船,都需要消耗大 量的能源來克服阻力。其中,由于潛艇或船的運動過程是不斷地撞開 其運動前方厚厚的流體的過程(正壓力),因此,克服正壓力是最主要 的能源消耗。另外,由于潛艇或船在高速運動的過程中,必然會在后 端(尾部)形成負壓力,因此,潛艇或船同時又要被尾部形成的負壓 緊緊的拉住,克服負壓力構成了僅次于克服正壓力的又一最主要的能 源消耗。緊接著,由于被潛艇或船剛剛撞開的流體不可能立刻就遠離 潛艇或船,這些剛剛被撞開的流體仍然還會擠壓、包裹在潛艇或船的 周圍側面,從而形成側向壓力。
綜上所述,潛艇或船的運動阻力包括潛艇或船前端的正壓力、尾 部的負壓力和側面的側向壓力。
為了克服上述阻力,人們設計了各種流線型的潛艇或船。但是, 遺憾的是,這些運動阻力仍然是潛艇或船最主要的能源消耗,仍有必 要作進一步的改進。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的意在克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種能夠有效減少 行駛阻力的潛艇或船。
實現(xiàn)上述目的的技術方案
一種潛艇,是在潛艇的前端開設有至少一個接收正向壓力的第一流 體導入口,在潛艇的后端開設有至少一個第一流體導出口,所述第一流體 導入口與第一流體導出口之間通過通道前后貫通形成流體洞。至少一個所述接收正向壓力的第一流體導入口 ,所述接收正向壓力的 第一流體導入口或第一流體導出口為環(huán)形結構,或者,所述通道為環(huán)形通 道。
在潛艇周圍的靠近前部的側面上開設有至少一個接收側向壓力的第 二流體導入口 ,所述第二流體導入口與第一流體導出口之間通過通道相通, 所述第二流體導入口優(yōu)選環(huán)形導入口 。
在潛艇的前端安裝有旋轉頭,在離心力的作用下,通過高速旋轉的旋 轉頭將正面流體拋開。
在所述第一流體導入口與第一流體導出口之間的通道內(nèi)安裝葉輪,所 述葉輪受流體驅動,并將葉輪轉動后的動力輸出。
一種船,是在船的前端吃水線下開設有至少一個接收正向壓力的第一 流體導入口,在船的后端開設有至少一個第一流體導出口,所述第一流體 導入口與第一流體導出口之間通過通道前后貫通形成流體洞。
至少一個所述接收正向壓力的第一流體導入口為外大內(nèi)小的結構,或 者,所述接收正向壓力的第一流體導入口或第一流體導出口為環(huán)形結構。
在左右兩惻面的靠近前部的兩側面上各開設有至少一個接收側向壓 力的第二流體導入口 ,所述第二流體導入口與第一流體導出口之間通過通 道相通。
在船的前端吃水線下安裝有旋轉頭,在離心力的作用下,通過高速旋 轉的旋轉頭將正面流體拋開。
在所述第一流體導入口與第一流體導出口之間的通道內(nèi)安裝葉輪,所 述葉輪受流體驅動,并將葉輪轉動后的動力輸出。
采用上述技術方案,本發(fā)明有益的技術效果在于 1、通過在潛艇或船的前端開設接收正向壓力的流體導入口,在潛 艇或船的后端或中間開設流體導出口 ,流體導入口與流體導出口之間 前后貫通形成液體洞。 一方面,能夠將潛艇或船在運動過程中所遇到 的正向壓力的流體從流體導入口接收并從設置在潛艇或船后端的流體導出口排出,避免了潛艇或船正向迎面撞開流體時所需的巨大能量消
耗;另一方面,由于將潛艇或船前端接收的大量流體從潛艇或船的后 端流體導出口排出,不但可以減少或消除負壓,減少能源消耗,而且, 完全可以通過合理的設計,將潛艇或船的后端由負壓區(qū)改變?yōu)檎龎簠^(qū), 從而對潛艇或船產(chǎn)生助推的作用。
2、通過在潛艇或船的側面開設接收側向壓力的流體導入口,使得 潛艇或船能夠將緊壓兩側的流體及時地引入接收側向壓力的流體導入 口,從而減小了側面的壓力,相應減小了側面的運動阻力。
3、通過在前后貫通的通道內(nèi)安裝葉輪,充分利用高速流動的流體 能量,通過葉輪輸出的動力可以用于帶動發(fā)電機工作,通過發(fā)電機為 燃料電池充電,為燃料電池的廣泛使用尋找到一種新的途徑。
圖l是一種潛艇的結構示意圖。 圖2是圖l潛艇的前部主視圖。 圖3是圖l潛艇的后部主視圖。 圖4是潛艇的內(nèi)部接結構示意圖 圖5是潛艇的內(nèi)部結構剖視示意圖 圖6是一種船的結構示意圖。 圖7是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
實施例一、 一種潛艇,如圖1至圖3所示,在潛艇2的前端開 設有第一流體導入口 1,在潛艇2的后端開設有第一流體導出口 3, 第一流體導入口 1與第一流體導出口 3通過環(huán)形通道前后貫通形成 流體洞4。第一流體導入口 1為外大內(nèi)小的結構,流體洞4的內(nèi)壁 光滑流暢。流體洞4的出水口處通過繞旋漿轉軸9安裝有葉輪8, 當流體經(jīng)過時帶動葉輪8旋轉,葉輪8旋轉時產(chǎn)生的動力通過轉軸 9輸出帶動發(fā)電機(圖中未示出),發(fā)電機發(fā)出的電再為潛艇2的燈光、音響、控制電路等提供工作電源。在潛艇2的前部周圍的側面 上開設有用于接收側向壓力的第二流體環(huán)形導入口 5。在潛艇2的 前端安裝固定有旋轉頭7,旋轉頭7由電機6帶動。
當潛艇行駛時,通過潛艇2前端的第一流體導入口 l將迎面正 向施壓的流體引入流體洞4,然后從第一流體導出口 3把流體引出 流體洞4,進入流體洞4內(nèi)的流體阻力遠遠小于正面撞開流體時的 阻力;由于還有部分被潛艇前端撞開的流體不可能很快離開潛艇周 圍,仍然會緊緊裹在潛艇2周圍的側面形成側向壓力。因此,通過 潛艇2前部周圍的側面上開設不少于一個的第二環(huán)形流體導入口 5 接收側向壓力的流體,再經(jīng)流體洞4從第一流體導出口 3排出,從而 減輕了側向阻力;由于從第一流體導出口 3流出的流體瞬間填補了 潛艇后的負壓區(qū),甚至使該負壓區(qū)變?yōu)檎龎簠^(qū),使?jié)撏?獲得液體 的反向助推作用,充分節(jié)約了能源。
另外,通過在潛艇2的前端安裝固定旋轉頭7并在電機6的帶
動下高速旋轉,在離心力的作用下,可將正面流體拋開,從而為潛 艇行駛開出一條"瞬間通道",進一步減少了潛艇前行時的前向阻力。
本領域的普通技術人員能夠理解,針對潛艇的結構特點,第一 流體導入口 1與第一流體導出口 3之間的通道除了優(yōu)選為環(huán)形通道 外,也可以采用其它的普通通道結構,進一步地,第一流體導入口 1本身也可以采用環(huán)形結構或其它有利于接收正向壓力流體的結構。 葉輪8的數(shù)量和位置可根據(jù)需要靈活設置,另外,根據(jù)需要(如, 如果不在靠近潛艇的第一流體導出口 3的流體洞內(nèi)裝設葉輪),也可 采用環(huán)形導出口的結構。另外,為了防止異物進入流體洞4,可在 第一流體導入口 1、第二環(huán)形流體導入口 5和第一流體導出口 3上 裝設格形窗(圖中未示出)。
綜上所述,由于從潛艇的前端到后端設置前后貫通的流體洞3, 當快速運動的潛艇迎面撞上流體時,通過貫穿潛艇前后的大洞,改變流體方向,把巨大的流體阻力中的大部分通過第一流體導入口引 入,然后通過流體導出口排出,并通過填補潛艇尾后的負壓區(qū)使其
改變?yōu)檎龎簠^(qū)。另外,通過開設第二環(huán)形流體導入口 5,把流體巨大 的側向阻力從第二環(huán)形流體導入口 5引入,減少了流體給潛艇外殼 帶來的大部分側向阻力,從而達到了提高速度和節(jié)約能源的目的。
實施例二,另一種潛艇,如圖4至圖5所示,本實施例與實施 例一不同是潛艇2前端第一流體導入口與流體洞4和后端對稱的兩 個第一流體導出口 10前后貫通,第一流體導入口 1和流體洞4和第 一流體導出口 IO形成為內(nèi)小外大的結構,至少一對對稱的第二流體 導入口 5為環(huán)形狀,圍繞在流體洞4外面為接收側向壓力的流體, 至少一個葉輪8帶動的轉軸9固定在流體洞4兩側,旋轉頭7通過 電機6帶動,方便把正向流體壓力引入流體洞4內(nèi),流體洞4內(nèi)為 光滑流線型拋物面,便于流體順暢從2個第一流體導出口 IO排出, 瞬間填補尾后的負壓區(qū),甚至使該負壓區(qū)變?yōu)檎搲簠^(qū),使?jié)撏? 獲得流體的反向助推作用。第一流體導出口 IO也可為l個導出口, 流體洞4也可在潛艇2上面。
實施例三、 一種船,如圖6和圖7所示,在船2的前端吃水線 下開設有第一流體導入口 1,在船2的后端開設有第一流體導出口3, 第一流體導入口 1與第一流體導出口 3通過通道前后貫通形成流體 洞4。第一流體導入口 1和第一流體導出口 3與流體洞4的內(nèi)壁光 滑流暢。流體洞4內(nèi)通過轉軸9安裝有葉輪8,當流體經(jīng)過時帶動 葉輪8旋轉,葉輪8旋轉時產(chǎn)生的動力通過轉軸9輸出帶動發(fā)電機 (圖中未示出),發(fā)電機發(fā)出的電再為船2的燈光、音響、控制電路 等提供工作電源。在船2的前部周圍的側面上開設有多個用于接收 側向壓力的第二流體導入口 5。在船2的前端吃水線下安裝固定有 旋轉頭7,旋轉頭7由電機6帶動。
當船行駛時,通過船2前端的第一流體導入口 1將迎面正向施壓的流體引入流體洞4,然后從第一流體導出口 3把流體引出流體 洞4,進入流體洞4內(nèi)的流體阻力遠遠小于正面撞開流體時的阻力; 由于還有部分被船前端撞開的流體不可能很快離開船周圍,仍然會 緊緊裹在船2周圍的側面形成側向壓力。因此,通過船2前部周圍 的側面上開設的第二流體導入口 5接收側向壓力的流體,再經(jīng)流體 洞4從第一流體導出口 3排出,從而減輕了側向阻力;由于從第一 流體導出口 3流出的流體瞬間填補了船尾后的負壓區(qū),甚至使該負 壓區(qū)變?yōu)檎龎簠^(qū),使船2獲得流體的反向助推作用。
另外,通過在船2的前端安裝固定旋轉頭7并在電機6的帶動 下高速旋轉,在離心力的作用下,可將正面流體拋開,從而為船行 駛開出一條"瞬間通道",進一步減少了船前行時的前向阻力。
本領域的普通技術人員能夠理解,針對船的結構特點,第一流體導 入口 1除了采用實施例二所述的結構外,也可以采用例如環(huán)形結構或其 它有利于接收正向壓力流體的結構形式。葉輪8的數(shù)量和位置可根據(jù)需 要靈活設置,另外,根據(jù)需要(如,如果不在靠近船的第一流體導出口 3的流體洞內(nèi)裝設葉輪),第一流體導出口 3也可采用環(huán)形導出口的結構。 進一步地,為了防止異物進入流體洞4,可在第一流體導入口 1、第二環(huán) 形流體導入口 5和第一流體導出口 3上裝設格形窗(圖中未示出)。
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權利要求
1、一種潛艇,其特征在于在潛艇的前端開設有至少一個接收正向壓力的第一流體導入口,在潛艇的后端開設有至少一個第一流體導出口,所述第一流體導入口與第一流體導出口之間通過通道前后貫通形成流體洞。
2、 根據(jù)權利要求l所述潛艇,其特征在于至少一個所述接收正向壓 力的第一流體導入口為外大內(nèi)小的喇叭型結構,或者,所述接收正向壓力 的第一流體導入口或第一流體導出口為環(huán)形結構,或者,所述通道為環(huán)形通道o
3、 根據(jù)權利要求l所述潛艇,其特征在于在潛艇周圍的靠近前部的 側面上開設有至少一個接收側向壓力的第二流體導入口 ,所述第二流體導 入口與第一流體導出口之間通過通道相通,所述第二流體導入口優(yōu)選環(huán)形 導入口。
4、 根據(jù)權利要求1所述潛艇,其特征在于在潛艇的前端安裝有旋轉 頭,在離心力的作用下,通過高速旋轉的旋轉頭將正面流體拋開。
5、 根據(jù)權利要求1-4任意一項所述潛艇,其特征在于在所述第一流 體導入口與第一流體導出口之間的通道內(nèi)安裝葉輪,所述葉輪受流體驅動, 并將葉輪轉動后的動力輸出。
6、 一種船,其特征在于在船的前端吃水線下開設有至少一個接收正 向壓力的第一流體導入口 ,在船的后端開設有至少一個第一流體導出口 , 所述第一流體導入口與第一流體導出口之間通過通道前后貫通形成流體 洞。
7、 根據(jù)權利要求6所述的船,其特征在于至少一個所述接收正向壓 力的第一流體導入口為外大內(nèi)小的喇叭型結構,或者,所述接收正向壓力 的第一流體導入口或第一流體導出口為環(huán)形結構。
8、 根據(jù)權利要求6或7所述的船,其特征在于在左右兩側面的靠近前部的兩側面上各開設有至少一個接收側向壓力的第二流體導入口,所述 第二流體導入口與第一流體導出口之間通過通道相通。
9、 根據(jù)權利要求6所述的船,其特征在于在船的前端吃水線下安裝 有旋轉頭,在離心力的作用下,通過高速旋轉的旋轉頭將正面流體拋開。
10、 根據(jù)權利要求6-9任意一項所述的船,其特征在于在所述第一流體導入口與第一流體導出口之間的通道內(nèi)安裝葉輪,所述葉輪受流體驅 動,并將葉輪轉動后的動力輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潛艇或船,是在潛艇或船的前端開設有至少一個接收正向壓力的第一流體導入口,在潛艇或船的后端開設有至少一個第一流體導出口,所述第一流體導入口與第一流體導出口之間通過通道前后貫通形成流體洞。采用本發(fā)明,能夠大大減少潛艇或船在運動中的阻力。
文檔編號B63B1/32GK101468713SQ20071018615
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權日2007年12月27日
發(fā)明者朱曉義 申請人:朱曉義