转面翼冲翼艇
专利汇可以提供转面翼冲翼艇专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且转面翼冲翼艇包括艇身、前置空气推进装置、升 力 翼、 尾翼 和左右浮舟，艇身分单艇身和双艇身两种，升力翼由圆柱形前翼柱、翼 支架 、圆柱形后翼柱、翼面、驱动翼柱旋转的动力装置、升力翼外侧 流线 型端板构成，翼面为套在前后翼柱上的封闭传送带，翼支架及翼柱的轴与艇身连接，动力装置装在艇身上。动力装置驱动前翼柱和(或)后翼柱旋转，翼柱利用摩擦带动翼面旋转。其机翼在低速时能产生足够的升力，高速时具有理想的 升阻比 ，且上表面不易 失速 。它解决了固定机翼所带来的 缺陷 ，可作 水 上 起飞 降落的运输工具，可近水面或近地面飞行。，下面是转面翼冲翼艇专利的具体信息内容。
1.一种转面翼冲翼艇，它包括艇身、前置空气推进装置、升力翼、尾翼和 左右浮舟，其特征在于：所述升力翼由圆柱形前翼柱、翼支架、圆柱形后翼柱、 翼面、驱动翼柱旋转的动力装置、升力翼外侧流线型端板构成，所述翼面为套在 所述前后翼柱上的封闭传送带，所述翼支架及翼柱的轴与所述艇身连接，所述动 力装置装在所述艇身上。
2.如权利要求1所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：所述升力翼的前后翼 柱之间设置中间翼柱。
3.如权利要求1所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：所述翼面的内表面带 齿，所述翼柱的外周带齿。
4.如权利要求1所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：所述浮舟的外形瘦长、 两端尖锐。
5.如权利要求1所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：
所述艇身为左右对称的连体双艇，每侧艇身的上部为所述升力翼外侧流线型 端板，下部为所述浮舟；
所述左右流线型端板的前部分别安装所述空气推进装置，前中部由所述翼支 架连接成一体，后部由所述尾翼连接成一体；
所述前后翼柱的轴安装在所述左右流线型端板之间。
6.如权利要求5所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：所述左右升力翼端板 的前部外侧各装有向上倾斜的翼形斜置安定面。
7.如权利要求1所述的转面翼冲翼艇，其特征在于：所述艇身为单体艇， 艇体左右两侧分别安装所述升力翼，所述前后翼柱及翼支架的内侧与所述艇身连 接，所述升力翼外侧流线型端板的底部连接所述浮舟。
本实用新型涉及一种冲翼艇，属于B64C35/00类水上飞行器领域。
目前的冲翼艇依靠机翼产生升力而完全脱离水面航行，其机翼多采用相对厚 度、相对弯度均较大的翼型，冲角为6°～8°。这类翼型在低航速时尚能满足 升力、升阻比的要求，但当速度增大时，翼上表面易失速，升阻比下降。
联邦德国设计的X-112冲翼艇是目前比较成功的冲翼艇，它解决了在地效区 内的稳定性且能以较低的速度起落。但由于其采用相对结构重量大、展弦比为1.6 的机翼，导致其不能充分利用地面效应，相对飞行高度小、翼载荷小，使其起飞 总重量、载重系数、续航力等综合性能差，且工艺要求高、制造技术复杂，其经 济性不理想，商业前景暗淡。
前苏联的里海怪物冲翼艇，采用喷气发动机的高速尾流产生的动态气垫，使 艇体脱离水面后高速航行。它还能以19～28Km/h的速度在地效区内航行。但是 喷气发动机的耗油率极高，且仅在900Km/h的航速以上时，其效率才能达到最高， 将其充作冲翼艇的起飞发动机，其经济效益如何，只要看垂直起落飞机的航程仅 为同尺度喷气飞机航程的一半，就可说明。另外，当冲翼艇正常航行时，起飞发 动机停止运行会减少有效载重，增大附件阻力，进一步恶化了其总体经济效益。
目前冲翼艇基本以滑行艇体充作浮舟，若滑行艇的长宽比大，则气动特性好、 水动特性差，反之则水动特性好、气动特性差。
鉴于上述，本实用新型将提供一种转面翼冲翼艇，其机翼的流动图形可变， 低速时能产生足够的升力，高速时具有理想的升阻比，且上表面不易失速。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种转面翼冲翼艇，它包括艇 身、前置空气推进装置、升力翼、尾翼和左右浮舟，其特征在于：所述升力翼由 圆柱形前翼柱、翼支架、圆柱形后翼柱、翼面、驱动翼柱旋转的动力装置、升力 翼外侧流线型端板构成，所述翼面为套在所述前后翼柱上的封闭传送带，所述翼 支架及翼柱的轴与所述艇身连接，所述动力装置装在所述艇身上。
图1是本实用新型中转面翼的构造示意图；
图2和图3是转面翼的流线示意图；
图4是本实用新型第一个实施例的外形示意图；
图5是本实用新型第一个实施例的俯视示意图；
图6和图7分别是图5中A-A向和B-B向剖视示意图；
图8至图10分别是另外三种转面翼的构造简图(翼支架略)；
图11至图13是第二个实施例的外形示意图。
据英国海军试验所、国立物理研究所于1975年的转舵试验结果，当旋转圆柱 表面运动速度为4倍的迎面来流流速时，其最大升力系数达9以上，其升阻比为 2，转柱舵的升阻比为9。
依此结果可设计出一种如图1所示的转面翼，这种转面翼就是两个旋转圆柱 通过齿轮同步带形式的传动，带动翼表面(封闭周界)以一定的翼表面运动速度 运动。翼的上表面流动加速迎面来流流速，下表面则减速。根据柏诺利方程，上 表面压力减小，下表面压力增大，其压差即为转面翼产生的升力。其升力的大小 由(1)式得：
式中：Fy-转面翼产生的升力 (N)；
ρ-空气密度 (k g/m3)；
V∞-迎面来流流速(航速) (m/s)；
A-转面翼水平投影面积 (m2)；
C1-转面翼升力系数，取值范围0～9；
其中转面翼水平投影面积为翼的展长与弦长之积。
在图1中，A1为转面翼的弦长，A3为转面翼的展长，A2是旋转圆柱的半径， A4是翼的几何厚度。
转面翼的升力系数和翼的展弦比、厚弦比、相对飞行高度、有无端板、迎面 来流流速与翼表面运动速度之比等诸因素有关。在其它因素确定不变的条件下， 翼的升力系数由(2)式得：
C1＝ku/v∞ (2)
式中：u-翼表面运动速度 (m/s)
当迎面来流流速恒定时，翼的升力随翼表面运动速度的提高而增大，反之则 减小；当迎面来流流速增大时，可通过减小翼表面运动速度来使其升力减小或不 变；迎面来流流速为20m/s或70km/h时，(1)式的计算结果表明其 升力可达150kg/m2以上。驱动翼表面运动所需的功率由(3)式得：
式中：P-所需功率 (w或kw)
Fn-不同翼表面处所受切向阻力 (N)
vn-不同翼表面处的翼面实际运动速度 (m/s)
当航速为72km/h，翼表面运动速度为30m/s时，其所需功率由( 3)计算约为4.4kw/t，即每吨起飞重量需4.4kw的能量消耗。当航速 提高时，翼所耗能量随之减小。人为瞬间调控翼表面速度，可瞬间改变翼的升力。
由图2、图3可看出，转面翼的边界层最外流动图形随迎面来流流速与翼表 面运动速度之比而改变。适当选择厚弦比，在低速条件下增大翼表面运动速度， 则其流动图形近似为相对厚度、相对弯度均较大的低速翼型；而在高速条件下减 小翼表面运动速度，则其流动图形近似为层流翼型。因此，转面翼不仅在低速条 件下能够产生足够的升力，而且在500km/h以下的不同速度情况下，均具 有与现有机翼相近的升阻比。
请参阅图4至图7。本实用新型包括艇身、空气推进装置、升力翼、尾翼和 浮舟。依据前述转面翼原理制作的升力翼由圆柱形前翼柱B10、中部翼支架B9、 圆柱形后翼柱B8、翼面B5、驱动翼柱旋转的动力装置(动力装置未在图中画出) 及升力翼外侧流线型端板B2构成。艇身为左右对称的连体双艇，每侧艇身的上部 为升力翼外侧流线型端板B2，下部为浮舟B1，左右两端板B2的前部分别安装空气 推动装置B7，左右两端板B2的后部安装由垂直尾翼B3和水平尾翼B4构成的尾翼， 该尾翼将左右两端板B2的后部连接成一体，翼支架B9与左右两端板B2的内侧连接， 该支架将左右两端板B2的前中部连接成一体，前翼柱B10和后翼柱B8的轴均安装 在左右两端板B2之间，翼面B5为封闭传送带，并套在前翼柱B10、后翼柱B8上。
动力装置驱动前翼柱和(或)后翼柱旋转，翼柱利用摩擦带动翼面旋转。
为增加传递力，还可将翼面B5的内表面设计成带齿的，同时前后翼柱的外周 也带齿。为保证艇身在飞行中的横向稳定性，还可在左右两端板B2的前部外侧各 装有向上倾斜的翼形斜置安定面B6。此外，还可将其浮舟B1设计成外形瘦长、两 端尖锐的破浪型双体结构，其水动特性和气动特性俱佳。
为增大升力和减少高速飞行时翼表面所耗能量，还可在升力翼的前后翼柱之 间设置如图8至图10所示的中间翼柱，而图10中尾部的三角则是为了改善升 力翼的气动特性而设计的。
图11至图13所示的冲翼艇，其艇身为单体艇，其艇体的左右两侧分别安 装升力翼，升力翼的前后翼柱及翼支架的内侧与艇身连接，升力翼外侧流线型端 板B2的底部连接浮舟B1。
本实用新型可作水上起飞降落的运输工具，可近水面或近地面飞行。
本实用新型具有以下优点：
转面翼冲翼艇的转面翼的边界层最外流动图形随迎面来流流速与翼表面运动 速度之比而改变，相当于翼型是可变的，低速时能产生足够的升力，高速时具有 理想的升阻比，上表面不易失速。其根本原因是因为翼表面是以预定的封闭周界、 方向、翼表面运动速度运动的。该冲翼艇在起落过程和正常航行过程中具有较为 理想的稳定性，在风浪中的起落性能好。
该艇的结构重量的增加仅仅限于驱动翼柱旋转的动力装置，但其转面翼上单 位重量产生的升力是现有冲翼艇远不能达到的，因此该艇能够在较低的速度、较 大的翼载荷的条件下完全脱离水面飞行，其续航力、载重系数、起飞重量等综合 经济效益远超出目前的冲翼艇。
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