【技術實現步驟摘要】
一種利用近橢圓運動軌跡的槳葉驅動的船機系統
[0001]所屬領域
[0002]水上、空中運載工具領域。
技術介紹
[0003]人類追求高速、高效、可靠的運載工具的需求與目標是無止境的，但又不能不受到物理定律、地球環境及認知過程等的影響與限制，客觀上不可能，終無法獲得，客觀可能、實現突破也要有一個探索和認知的過程。在已知的運輸工具系統中，水上地效飛機具有更加高速、高效及可高載的明顯優勢，其也被人們較深刻地探索和嘗試了許多，但仍未獲得較成功的大量應用，其現實的明顯不足是其水面運行的操控可靠性、安全性不足，可靠性、安全性成為限制地效飛機大規模應用的核心瓶頸，要打破可靠性、安全性的瓶頸，需要清晰規律和另辟蹊徑。
[0004]地效飛機可靠性的問題是與其地面效應所帶來的獨特優勢相伴生的，近水面運動可實現的高升阻比也帶來了近水面高速、較高速巡航的可靠性與安全問題。新的解決路徑應該是由防止水面巡航時被動觸水及造成相應的隱患與危險向水面巡航時主動接水、借助水力實現水面高速(較高速)巡航時對整個船機系統的高效推進及可靠與高效的控制。
[0005]主動接水就是要形成可靠的接水升力、接水動力，以實現對高速巡航船機系統的可靠控制，同時要避免形成新的(或任何)接水阻力，這樣的主動接水(推進)過程，依靠傳統的螺旋槳、噴水推進、輪式水車乃至履帶式水車等推進方式是難以高效地實現的，但從仿生學的角度出發，可以設想水面煽動翅膀或滑翔飛行的大鳥，也可以同時利用其可快速接水后劃的腳蹼來實現相應的水面動升力與前進動力，從而可以使其實現更加接近水面的可靠飛...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種利用近橢圓運動軌跡的槳葉驅動的船機系統，其至少包括：船體結構、近橢圓運動軌跡的槳葉驅動系統、動力系統、動力傳遞系統、航行控制系統，其特征是：工作過程中，槳葉結構相對于船體做近橢圓軌跡的運動，所述近橢圓運動軌跡的長軸處于近水平方向之上，或完全水平或形成小的水平傾角，以向后推水和向下壓水角度入水的槳葉結構在水中完成長行程驅動過程后，以向后推水的角度出水、離水，再通過空中回槳過程，為下一次的接水驅動做好準備；所述近橢圓運動軌跡的槳葉驅動系統，至少由其下部做近橢圓運動的槳臂結構(1)、處于槳臂結構(1)上端的槳臂往返運動控軌結構系統，處于槳臂結構(1)中部或中上部的槳臂圓周循環運動控制結構系統，直接或間接地設置于槳臂結構(1)下部的近橢圓運動槳葉結構(26)或浮腳結構或槳葉與浮腳的組合結構組成；在槳臂往返運動控軌結構系統的支持下，槳臂結構上部的一點做直線或曲線形式的往返運動，在做圓周運動的曲柄結構或偏心軸承結構所參與構成的槳臂圓周循環運動控制結構系統的控制下，槳臂結構中部或中上部的一點做圓周運動，通過上述的結構設置與相應運動控制過程，使直接或間接地設置于槳臂結構下部的近橢圓運動槳葉結構或浮腳結構或槳葉與浮腳的組合結構系統做可實現高效接水驅動的近橢圓軌跡的運動；在船機系統主機體結構橫向中間位置上設置近橢圓運動軌跡的槳葉驅動系統或在船機系統主機體結構的兩側左右完全對稱地設置兩套或多套近橢圓運動軌跡的槳葉驅動系統或在同一船機系統之上同時設置處于上述主機體結構中間位置及兩側位置的多套近橢圓運動槳葉驅動系統。2.根據權利要求1所述的船機系統，其特征是：所述槳臂往返運動控軌結構系統可包括擺臂式或導軌式或導輪式多種結構形式：擺臂式槳臂往返運動控軌結構系統可由相應的槳臂擺桿結構(3)、槳臂擺桿內樞軸結構(4)、槳臂擺桿外樞軸結構(5)、槳臂擺桿支架結構(6)等組成。槳臂擺桿結構(3)的外側通過槳臂擺桿外樞軸結構(5)與槳臂結構(1)的上部相互樞接，槳臂擺桿結構(3)的內側通過槳臂擺桿內樞軸結構(4)與槳臂擺桿支架結構(6)相樞接，槳臂擺桿支架結構(6)直接或間接地固定于船體(2)的相應骨架結構之上；導軌式槳臂往返運動控軌結構系統可由相應的槳臂導軌結構(7)、槳臂導軌導輪結構(8)、槳臂導軌導輪連板結構(9)、槳臂——導軌導輪連板樞軸結構(10)等組成。與槳臂導軌結構(7)相互銜接及配合的三個或更多個槳臂導軌導輪結構(8)設置于槳臂導軌導輪連板結構(9)之上，槳臂導軌導輪連板結構(9)通過槳臂——導軌導輪連板樞軸結構(10)與槳臂結構(1)的上部相互樞接，槳臂導軌結構(7)直接或間接地設置于船體(2)的相應骨架結構之上；導輪式槳臂往返運動控軌結構系統可由相應的槳臂(直接)控制導輪結構(11)、槳臂控制導輪連板結構(12)、槳臂控制導輪連板支架結構(13)、支架——槳臂控制導輪連板樞軸結構(14)等組成，與槳臂結構(1)上部直接銜接及配合的三個或更多個槳臂控制導輪結構(11)設置于槳臂控制導輪連板結構(12)之上，槳臂控制導輪連板結構(12)通過支架——槳臂控制導輪連板樞軸結構(14)與槳臂控制導輪連板支架結構(13)相樞接，槳臂控制導輪連板支架結構(13)直接或間接地設置于船體(2)的相應骨架結構之上。3.根據權利要求1所述的船機系統，其特征是：所述槳臂圓周循環運動控制結構系統采
用曲柄式的結構形式，曲柄式的槳臂圓周循環運動控制結構系統可由相應的曲柄結構(15)、曲柄中軸結構(16)曲柄中軸軸座結構(17)、曲柄中軸軸座支架結構(18)、曲柄外側樞軸結構(19)等組成；曲柄結構(15)的一端固結在曲柄中軸結構(16)之上，曲柄中軸結構(16)樞接在曲柄中軸軸座結構(17)之上，曲柄中軸軸座結構(17)設置在曲柄中軸軸座支架結構(18)、曲柄中軸軸座支架結構(18)固定于船體(2)的相應骨架結構之上；槳臂結構(1)的上中部通過曲柄外側樞軸結構(19)與曲柄結構(15)相樞接，相應樞接點的運動軌跡被整個曲柄式圓周循環運動結構系統所控制；電力或其它機械動力乃至人力可通過曲柄式(槳臂)圓周循環運動結構系統直接或間接地傳到曲柄中軸結構(16)、曲柄結構(15)、槳臂結構(1)、槳葉等結構之上；在船機系統啟動及航行過程中，處于槳臂結構(1)下部的橢圓運動槳葉結構(26)或浮腳結構(27)或槳葉與浮腳的組合結構等結構系統在槳臂結構(1)的帶動下，做可實現高效驅船前進的近橢圓軌跡的運動。4.根據權利要求1所述的船機系統，其特征是：可設計和制造可使多槳葉高效聯動的聯動槳葉結構系統，以提高整個船機系統的推進效率；聯動槳葉結構系統的較具體結構為：在船體兩側或其它適宜位置上，沿前后方向相互對稱地布設兩套或多套其下部做近橢圓運動的槳臂結構(2)，同時使它們的下端均與相應的槳葉聯動骨架結構(28)或聯合浮腳結構(29)等相互樞接，從而可帶動槳葉聯動骨架結構(28)或聯合浮腳結構(29)做可實現高效驅動的近橢圓軌跡的運動；在槳葉聯動骨架結構(28)或及聯合浮腳結構(29)之上可同時設置至少兩個角度固定或角度可調節的近橢圓運動聯動槳葉結構(30)，如此可明顯地增加橢圓運動槳葉結構總的擊水(推水)面積，使相應的后退聯動水體的總表面面積、總水體體積及質量明顯增加，由此可大大降低后退聯動水體的后退速度，這一速度的降低可以使在向船體提供相同推進力、相同推進沖量的情況下，大大降低整個后退聯動水體的動能，從而大大提升整個推進系統的推進效率。并且，使這種推進效率的大大提升在抵消掉因整個橢圓運動的槳臂結構系統質量等的增加所形成的不利影響后仍可以是明顯的；根據需要，聯動槳葉結構(30)的前面可設計成低阻力的流線體等形式，以大大減小其在空中高速回槳過程中所形成的氣動阻力。5.根據權利要求1所述的船機系統，其特征是：可設計和制造可使多槳葉高效聯動的聯動槳葉結構系統，以提高整個船機系統的推進效率；聯動槳葉結構系統的較具體結構為：在船體兩側或其它適宜位置上設置相應形式的槳葉聯動骨架結構(28)或聯合浮腳結構(29)，同時使槳葉聯動骨架結構(28)或聯合浮腳結構(29)的一端與相應槳臂結構(2)做近橢圓運動的下端(下部)相互樞接，另一端與相應的做往返運動的擺桿結構相互樞接，或者通過槳葉聯動骨架導輪結構(31)與槳葉聯動骨架導軌結構(32)相配合并被槳葉聯動骨架導軌結構(32)所控制。在槳葉聯動骨架結構(28)或聯合浮腳結構(29)靠近其與槳臂結構(2)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：?五一IntClB六三H一三零，
申請(專利權)人：孟杰，
類型：發明
國別省市：
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