一种地效翼及其应用的制作方法

本发明涉及一种地效翼及其应用

背景技术：

1、传统地效翼，为了躲避海浪对机身的影响，机体飞行高度一般在距离海面1-2m，空气在海面和机体之间反射不明显，反射次数有限，地效并不明显，承载力提升并不明显，抵抗风浪能力也有限。

2、因此发明一种能高效利用地效(即地面通过空气弹射施加给机体的升力)，抗风浪性好的地效飞行器就成了一个难题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种地效翼及其应用。

2、传统地效理论，更多是通过伯努利原理来解释地效，而忽视了空气的弹射作用，当机身和地面越接近，空气被流线性机头压入机身和地面之间的有限空间，在压入的初始阶段，空气的弹射作用是很明显的，但是随着空气的逸散和平直机体的引流作用，空气和机身近乎平行流动，丧失了弹射作用，导致飞机前半身升力大，后半身升力小。

3、(附图一)

4、所以在机身和地面比较远，空气弹射作用较弱或没有的情况下，伯努利原理可以解释，但是当机身和地面比较近的情况下，空气弹射作用非常明显的情况下，就不能单纯的用伯努利原理解释了。

5、从空气的弹射作用来解释的话，为了增大地效效应，应该从两方面入手，一方面是改变空气的运动路径，形成多次连续弹射，另一方面是增大进气量的同时，增加约束，维持大量的气体来产生弹射效应。

6、根据以上原理分析，本人提出了一种串联分布的波浪式地效翼，单个地效翼正视图为拱形(附图三)，侧视图为破浪形(附图四)。前后串联排列，前后地效翼之间留有空间，因为如果全封闭的话，波浪式地效翼顶部空气会封闭在里面，阻挡空气向地效翼顶部运动，同时会阻碍进入顶部空间的空气的膨胀，进而减弱空气的弹射，所以前后地效翼之间留有空间，使顶部的空气和外界联通，当空气流弹射向地效翼时，顶部空气被挤出。

7、单个地效翼分为前(6)中(7)后(8)三部分，(6)为平直段，(7)为渐变段，(8)为上翘段，(6)净空最高，空间最大，可以容纳引流进入的高速膨胀气流，(7)为渐变段，迫使空气压缩并改变行进方向，使空气以一定角度碰撞到地面，(8)为上翘段，引导经过地面弹射的空气向下一段地效翼运动，这样空气就在单个地效翼内完成一次弹射，过程中，空气也完成一个膨胀，收缩循环，在(6)中膨胀，(7)中压缩，配合空气的路径改变，完成一个做功循环。

8、将地效翼前后串联起来，就能引导空气在地效翼和地面之间来回弹射，循环膨胀，收缩，形成均匀稳定的升力，相应的阻力也会增加。

9、最后面单元的地效翼，可以改为水平翼(3)，这样可以减小阻力，可以将(3)集成到(2)上，(2)地效翼含平直段(6)，渐变段(7)，上翘段(8)上翘幅度减小，略微翘起，将(2)和(3)组合在一起，形成末尾单元的地效翼。

10、为了约束气体，将地效翼串联固定在直径较小的浮筒(10)上，浮筒(10)正下方设置刀锋式鳍片(11)，(11)底部掠水面或入水，(10)，(11)和串联式地效翼组合在一起，共同约束气体。浮筒(10)接触水面会产生较大的反弹力，可以防止机体下坠式入水，维持机体运行稳定，转弯时也可控制一边机翼的入水深度。

11、上述串联式地效翼与浮筒(10)，鳍片(11)配合，可以形成沿机体通长方向分布较均匀的升力，相比较传统地效翼，有效解决机身前半段升力大，后半段升力小的问题，而且升力大幅增加。

12、串联式地效翼横向长度较小，纵向长度大，可沿机体纵向通长分布，要想增加升力，可以加长机体，进而加长串联式地效翼长度。传统地效翼，横向长度大，纵向长度小，导致传统地效飞行器的抗风，抗浪性都比较小，而且想要增大传统地效翼的升力，往往受到横向长度的限制，相较下采用串联式地效翼就能比较完美解决增大升力这个问题。

13、采用串联式地效翼可以掠海面飞行，一方面地效翼横向长度小，受风浪的影响产生的弯矩就较小，另一方面，掠海飞行可以产生高压气垫，产生巨大升力，而且飞行高度越低，升力越巨大，这样能有效托起机体，使机体和海水分隔开来，地效翼远端的浮筒也能防止地效翼末端的入水，飞行器可以保持稳定掠海飞行。

14、如上述原理，空气是流体，水也是流体，上述理论对水也同样适用，如图二所示，当水(表层水，相对深层水运动)进入到串联式地效翼和深层水之间，任然存在上述弹射作用，只是弹射介质从空气变成水，此时地效翼就可以在水面滑行，或冲浪。

15、如上述原理，空气是流体，水是流体，空气和水形成的混合物也同样适用，在海面，地效翼以空气和水形成的混合物作为弹射介质，能够在海面稳定运行。

16、如上述原理，在水面以下，地效翼带动翼面水任然会形成如图二所述流动，任然会形成向上的升力，只是在水里，阻力相对升力大的多，并不经济，但是在地效船只启动时，地效翼处于水面以下，仍能获得一定的升力，有利于地效翼浮出水面。

17、地效翼可以做成中空结构(9)，上下面采用板材，中间空心管材连接，做好防腐，这样空气就可以通过中空结构(9)排出，处于机体下方的空隙(5)上表面就可以封闭起来，这样机体紧贴地效翼，也不会影响地效翼的功能，机身(12)下的地效翼可以作为机身结构的一部分，也可以单独设置联通设施，将地效翼顶部空间和外界联通，起到空隙(5)的作用。

18、地效翼串联分布后，可以进一步并联使用，增加地效翼的有效宽度，可以应用在地效飞行器上，地效翼位于机体(12)下部，机体顶部增加飞翼(13)，飞翼位于机体最高处，作为升力补充，平衡控制。

19、地效翼可以应用到地效船，使船体在水面冲浪行驶，地效飞行器主要是利用空气作为弹射介质，地效船主要利用水作为弹射介质，采用单列串联式地效翼，居于船底最中央，船体低速运行时，正常吃水，当地效船高速运行时，船体借助地效翼在水面冲浪滑行，普通高速艇高速运行时，船头翘起严重，而采用串联式地效翼的地效船可以平行与水面高速滑行，借助这一特性，将地效船做成全封闭，可以穿过大浪，形成在海面穿梭行驶的高速地效船。

20、地效翼船可以做成三个单元，三个单元之间上下可以相对运动，中间为主体单元，体型较大，主体单元底部为串联式地效翼，其他两个次级单元位于主单元两侧，体型较小，主要提供浮力，当地效船静止时，两个次级单元在液压系统控制下，完全入水，提供最大浮力，此时主单元上浮，地效翼也上浮，并接近水面，地效船启动后，随着速度的增加，地效翼提供的升力也逐渐增大，液压系统控制两个次级单元逐渐上浮，到达最高位置，两个次单元底部位于水面或水面以上，不提供浮力，阻力最小，地效船高速运动。

技术特征：

1.一种地效翼及其应用，其特征在于，单个地效翼正视图为拱形，侧视图为波浪形，前面(6)为平直段，净空最高，空间最大，可以容纳引流前端高速气流，气流到达此区域自动膨胀，中间(7)为渐变段，迫使空气压缩并改变行进方向，使空气以一定角度碰撞到地面，尾部(8)为上翘段，引导经过地面弹射的空气向下一段地效翼运动，单个地效翼对进气形成约束，并引导改变空气流向，使空气在地面和地效翼之间完成一次弹射，过程中空气先膨胀再压缩，地效翼应该串联使用，沿机身纵向分布，使气流在地面和机身之间形成多次弹射，完成膨胀，压缩循环。

2.根据权利要求1所述的地效翼及其应用，其特征在于，地效翼串联分布要求相邻地效翼之间留有空隙(5)，防止地效翼顶部空气在密闭空间形成阻挡作用，阻碍空气弹射效率，地效翼可以做成中空结构(9)，上下面采用板材，中间采用空心管材连接，做好防腐，这样空气就可以通过中空结构(9)排出，处于机体下方的空隙(5)上表面就可以封闭起来，这样机体紧贴地效翼，也不会影响地效翼的功能，机身(12)下的地效翼可以作为机身结构的一部分。

3.根据权利要求1、2所述的地效翼及其应用，其特征在于，为了尽可能地约束气体，减少气体逸散，串联分布的地效翼两边使用浮筒(10)连接，浮筒(10)下方设置竖直向下的刀片式鳍片(11)，(11)底部掠水面或入水，使地效翼和装置(10)，(11)，水面形成强约束空间，形成强烈的空气弹射作用，浮筒(10)接触水面会产生较大的反弹力，可以起限位作用，拐弯时可以防止地效翼一边入水过深。

4.根据权利要求1、2、3所述的地效翼及其应用，其特征在于，地效翼串联分布，最尾部的地效翼，可以改为水平翼(3)，也可以将(3)集成到(2)上，(2)地效翼含平直段(6)，渐变段(7)，上翘段(8)上翘减缓，略微翘起，将(2)和(3)组合在一起，形成末尾单元的地效翼，最前端的地效翼平直段(6)，渐变段(7)可以根据进气面适当调整增大，使地效翼和进气面衔接平顺，减小阻力，并增大进气量。

5.根据权利要求1、2、3所述的地效翼及其应用，其特征在于，地效翼串联分布后，可以进一步并联使用，增加地效翼的有效宽度，可以应用在地效飞行器上，地效翼位于机体(12)下部，机体顶部增加飞翼(13)，飞翼位于机体最高处，可有效避免海浪，地效翼贴近海面，沿机身纵向分布，地效翼横向宽度较小，海浪拍打产生的弯矩较小，同时地效翼下部是高压空气和水汽混合物，产生稳定的支撑作用，能有效抵抗风浪。

6.根据权利要求1、2、3所述的地效翼及其应用，其特征在于，可以应用到地效船，使船体在水面冲浪行驶，地效飞行器主要是利用空气作为弹射介质，地效船主要利用水作为弹射介质，采用单列串联式地效翼，居于船底最中央，船体静止时，正常吃水，当地效船运动起来，串联式地效翼在水面下也能产生升力，配合船头升力，地效船逐渐升出水面，最后船体借助地效翼在水面高速冲浪滑行，普通高速艇高速运行时，船头翘起严重，而地效船可以平行水面高速滑行，借助这一特性，将地效船做成全封闭，可以穿过大浪，形成在海面穿梭行驶的高速地效船。

7.根据权利要求1、2、3、6所述的地效翼及其应用，其特征在于，地效翼船可以做成三个单元，三个单元之间上下可以相对运动，中间为主体单元，体型较大，主体单元底部为串联式地效翼，其他两个次级单元位于主单元两侧，体型较小，主要提供浮力，当地效船静止时，两个次级单元在液压系统控制下，完全入水，提供最大浮力，此时主单元上浮，地效翼也上浮，并接近水面，地效船启动后，随着速度的增加，地效翼提供的升力也逐渐增大，液压系统控制两个次级单元逐渐上浮，到达最高位置，两个次单元底部位于水面或水面以上，不提供浮力，阻力最小，地效船高速运动。

技术总结本发明公开了一种地效翼及其应用本发明创造性的将地效翼做成波浪形，然后沿地效飞行器纵向阵列排布，地效翼两边增加浮筒和刀锋式鳍片，约束空气，利用空气在海面和机体之间的反复弹射，使海面对机体产生巨大的升力，虽然增加了一部分的空气阻力，但产生升力更加可观，而且大幅改善了机体的受力，使海面对机体的升力分布更加均匀，不会前半身升力大，后半身升力小，本发明亦可应用于船体，形成在水面滑翔的“地效船”，有效克服一般快艇速度快就抬头的缺点，可平行于水面平稳运行，把地效船做成全封闭式，既能在缓浪上滑行，又能穿过巨浪，形成不怕风浪的穿梭式地效船。技术研发人员：汪崇营受保护的技术使用者：汪崇营技术研发日：技术公布日：2024/6/13