一种带固定式滑水板的水陆两栖艇的制作方法 专利技术说明

车辆装置的制造及其改造技术1.本实用新型涉及一种水陆两栖艇，具体涉及一种带固定式滑水板的水陆两栖艇。背景技术：2.水陆两栖艇是通过在艇上增加汽车传动及悬架机构，实现在陆上行驶，受限于机动车宽度限制，需在壳体预留悬架机构安装及运动空间，因此而破坏了艇体线型，造成水上航行阻力急剧增大，因此水陆两栖艇难以实现高航速行驶。技术实现要素：3.本实用新型的目的是提供一种带固定式滑水板的水陆两栖艇，以解决现有水陆两栖艇难以在水上实现高航速行驶的问题。4.本实用新型的技术方案是提供一种带固定式滑水板的水陆两栖艇，其特殊之处在于：包括艇体和滑水板组件；上述滑水板组件包括至少两组滑水板，至少两组滑水板固定安装在艇体艉部两侧；5.上述滑水板包括底板组件及与底板组件固连的立板组件；6.上述底板组件包括底板与顶板；上述底板为平板；上述顶板为弧形板，扣设在底板上；7.上述立板组件的一端与底板组件的顶板固定连接，另一端与水陆两栖艇艉部固定连接。8.进一步地，上述滑水板为两组，关于艇体中轴线左右对称。9.进一步地，滑水板前端距轮胎50mm至100mm，定义滑水板靠近轮胎的一端为滑水板前端。10.进一步地，为了提高迎水及排水效果，上述顶板由曲率半径不同的m1块子弧形板一体拼接成型，其中m1为大于等于2的正整数。11.为了进一步地提高迎水及排水效果，上述顶板的顶点靠近顶板前端，定义朝向水陆两栖艇头部的一端为顶板前端。12.进一步地，m1等于4，将4块子弧形板从顶板的后端至前端依次定义为第一子弧板、第二子弧板、第三子弧板及第四子弧板；第一子弧板、第二子弧板、第三子弧板及第四子弧板的曲率半径比为1:2:5:10；第一子弧板、第二子弧板、第三子弧板及第四子弧板所对应的弦长比例为4:2:4:3。13.进一步地，为了尽可能大的填补滑行面，同时简化结构，上述底板为矩形平板，长宽比位于1至1.5之间。14.进一步地，上述底板的长宽比位于1.4至1.5之间。15.进一步地，为了保证滑水板的整体结构强度，上述底板组件的顶板上开设有立板组件安装孔或槽，上述立板组件的一端插入立板组件安装孔或槽内，实现立板组件与底板组件的顶板固定连接。16.进一步地，上述立板组件安装孔或槽的形状与与其配合的立板组件端部形状相适配，位于顶板边沿，从顶板曲面最高点开始，沿底板组件的宽度方向向两侧延伸。17.进一步地，为了减轻重量，上述顶板与底板之间形成第一中空腔体。18.进一步地，为了增强底板结构强度，上述底板组件还包括设置在第一中空腔体内、形状与第一中空腔体相适配的n1组第一支撑板，n1组第一支撑板的顶部均与顶板接触，n1组第一支撑板的底部均与底板接触，其中n1为大于等于2的正整数。19.进一步地，为了简化加工，避免产生腔体过大的单独空腔，上述n1组第一支撑板相互平行，沿x方向间隔排布在第一中空腔体内；定义底板宽度方向为x方向，底板长度方向为y方向。20.进一步地，为了避免底板因受力不均而产生变形，相邻两组第一支撑板之间的间隔相等。21.为了避免空腔破损后保证滑水板在一定时间内仍能发挥作用，进一步提升底板组件的刚度，相邻两组第一支撑板之间的间隔内填充有轻质材料。22.进一步地，为了便于填充操作及降低成本，上述轻质材料为发泡泡沫。23.进一步地，n1等于4。24.进一步地，为了减小水阻，上述立板组件包括相对设置的前板与后板，以及相对设置的弧形左侧板与弧形右侧板。25.进一步地，为了提升迎水及排水效果，上述弧形左侧板所对应的弦长与弧形右侧板所对应的弦长比例为2:1。26.进一步地，上述前板、后板、弧形左侧板及弧形右侧板之间形成第二中空腔体；第二中空腔体沿x方向的尺寸，从左至右依次递减。27.进一步地，为了增加立板组件结构刚度，上述立板组件还包括设置在第二中空腔体内、形状与第二中空腔体相适配的n2组第二支撑板；其中n2为大于等于1的正整数。28.进一步地，为了简化加工，上述n2组第二支撑板相互平行，沿z方向间隔排布在第二中空腔体内。29.进一步地，为了立板组件受力均匀，相邻两组第二支撑板之间的间隔相等。30.为了保证破洞后立板组件在一定时间内不会失效，进一步的提升立板组件刚度，相邻两组第二支撑板之间的间隔内填充有轻质材料。31.本实用新型的有益效果是：32.1、本实用新型滑水板，固定安装在水陆两栖艇艉部，增设艉部滑行面，在水陆两栖艇下水后，滑水板在吃水线以下，可以增大排水体积，从而降低了吃水，减小了兴波阻力，吃水减小后浸水面积减小，黏性阻力也有所降低，因此滑水板可以降低艇体航行总阻力，使两栖艇更容易实现高航速；因滑水板为上弧下平结构，航行时在尾部产生升力，可以减小艇体纵倾角，从而使艇体与水流接触面前移，由于滑行艇艏部瘦削，艇艏水流减少，因此水流不易堆积，有效地降低海豚运动的频率，在高速航行时使得航行更加平稳。33.2、本实用新型滑水板直接固定安装在水陆两栖艇艉部两侧，安装方便，结构简单，使用可靠性高，便于维修，成本低。34.3、本实用新型滑水板由底板组件与立板组件构成，且底板组件的顶板由曲率半径不同的多块子弧形板一体拼接成型，使得水流通过滑水板时，上下压差变化，因而水流速度不同，更有利于后悬架处水流排出，消除湍流形成，从而降低艇体航行阻力。35.4、本实用新型滑水板中底板组件与立板组件均为中空结构，重量较轻，能够有效增加水上航行升力、缩短起滑时间、增加高速航行的稳定性的同时，不会对水陆两栖艇艉部增加较大重量，从而使艇体重心前移，解决了两栖艇重心靠后不利于高速航行的问题。36.5、本实用新型通过数模搭建及仿真计算确定底板组件的最优结构参数，并通过拖模试验进行了验证，使得滑水板的效果达到最优；37.6、本实用新型通过设计立板组件结构及相关参数，使得其能够配合底板组件，整体提高滑水板增加升力、保持高速航行稳定的效果。附图说明38.图1为实施例带固定式滑水板的水陆两栖艇结构示意图；39.图2为实施例中滑水板主视图；40.图3为实施例中底板组件的结构示意图；41.图4为实施例中立板组件的结构示意图；42.图5为实施例中滑水板截面示意图；43.图中附图标记为：44.01、艇体；011、艇体艉部；02、滑水板组件；45.1、立板组件；11、前板；12、后板；13、弧形左侧板；14、弧形右侧板；15、第二中空腔体；151、第二支撑板；2、底板组件；22、底板；21、顶板；211、立板组件安装孔或槽；212、顶板边沿；213、第一子弧板；214、第二子弧板；215、第三子弧板；216、第四子弧板；23、第一中空腔体；231、第一支撑板。具体实施方式46.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护的范围。47.首先，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。48.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在其他实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。49.再其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“上、顶、底、前、后、左和右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一或第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。50.如图1所示，因悬架系统对艇体切割后，艇体滑行面损失约1m2，约占高速滑行状态底面积的8％左右，造成升力不足，不利于高速滑行。因此，本实施例在艇体艉部两侧各增设一组固定滑水板，滑水板设置在吃水线以下，可以增大排水体积，从而降低了吃水，减小了兴波阻力，吃水减小后浸水面积减小，黏性阻力也有所降低，因此滑水板可以降低艇体航行总阻力，使两栖艇更容易实现高航速；因滑水板为上弧下平结构，航行时在尾部产生升力，可以减小艇体纵倾角，从而使艇体与水流接触面前移，由于滑行艇艏部瘦削，艇艏水流减少，因此水流不易堆积，有效地降低海豚运动的频率，在高速航行时使得航行更加平稳。51.该固定滑水板需固定在水陆两栖艇的艉部011两侧，前方安装尺寸限位以轮胎收放包络与该固定滑水板间距50mm至100mm，宽度尺寸可根据水陆两栖艇的尺寸极限延伸至最宽处。在其他实施例中可以根据实际需要增加滑水板数量。52.从图2中可以看出，本实施例滑水板主要由底板组件2及立板组件1构成。通过立板组件1可将底板组件2安装固定在水陆两栖艇艉部两侧，两侧结构对称布置。53.本实施例考虑轻量化设计，底板组件2及立板组件1均为中空结构，在其他实施例中，底板组件及立板组件均可以为实心结构；从图2可以看出，本实施例底板组件2包括底板22与顶板21；底板22为矩形平板；长宽比分别按1:0.5、1:1、1:1.5、1：2四种比例进行数模搭建及仿真计算，并通过拖模试验进行验证，拖模试验中在1:1到1:1.5时作用较明显，为进一步确定比例关系，在将该区间划分五组进一步进行拖模试验验证，最终确定底板22长宽比在1至1.5之间，其中1.4至1.5之间效果最为显著。顶板21为弧形板，采用恒定曲率设计的顶板在水动力模型中计算后发现其迎水及排水效果不够理想，本实施例将曲率顶点前移或后移后计算其对应的迎水及排水效果，进行对比后发现，将曲率顶点前移其迎水及排水效果较为理想，因此本实施例顶板的顶点靠近顶板前端，定义朝向水陆两栖艇头部的一端为顶板前端。具体可以为由曲率半径不同的4块子弧形板一体拼接成型，扣设在底板22上，与底板22之间形成第一中空腔体23；在其他实施例中，可以根据具体需求，对子弧形板的数量进行调整。利用仿真方法确定4块子弧形板的结构参数，并通过拖模试验进行验证，最终确定第一子弧板213、第二子弧板214、第三子弧板215及第四子弧板216的曲率半径比为1:2:5:10；第一子弧板213、第二子弧板214、第三子弧板215及第四子弧板216所对应的弦长比例为4:2:4:3。54.为了增强底板结构强度，在第一中空腔体23内沿x方向排布4组第一支撑板231，第一支撑板231的形状与第一中空腔体23相适配，从图5中可以看出，第一支撑板231的顶部均与顶板21接触，第一支撑板231的底部均与底板22接触。4组第一支撑板231相互平行，沿x方向间隔均布；定义底板22宽度方向为x方向，底板22长度方向为y方向。相邻两组第一支撑板231之间的间隔内填充有轻质材料(如，发泡泡沫等)。当然，在其他实施例中，也可以根据实际需求，对第一支撑板231的数量以及排布方式进行调整。另外还在顶板21上开设有立板组件安装孔或槽211，用于固定立板组件1，立板组件安装孔或槽211的形状与与其配合的立板组件1端部形状相适配，位于顶板边沿212，从顶板21曲面最高点开始，沿底板组件2的宽度方向向两侧延伸。55.从图3可以看出，本实施例立板组件1包括相对设置的前板11与后板12，以及相对设置的弧形左侧板13与弧形右侧板14，前板11、后板12、弧形左侧板13及弧形右侧板14之间形成第二中空腔体15；第二中空腔体15沿x方向的尺寸，从左至右依次递减。弧形左侧板13所对应的弦长与弧形右侧板14所对应的弦长比例为2:1。在第二中空腔体15内设置形状与第二中空腔体15相适配的多组相互平行的第二支撑板151；多组第二支撑板151沿z方向间隔排布在第二中空腔体15内。当然，在其他实施例中，也可以根据实际需求，对第二支撑板151的数量以及排布方式进行调整。相邻两组第二支撑板151之间的间隔相等。在相邻两组第二支撑板151之间的间隔内填充有轻质材料。立板组件1的一端插入立板组件安装孔或槽211内，实现立板组件1与底板组件2的顶板21固定连接。滑水板安装固定至水陆两栖艇上后，增加了艇体排水体积0.5m3，有效的降低了吃水，减小了航行阻力；增加艇体滑行面8％，在艇体航行时提供升力，使水陆两栖艇达到了高速滑行。56.本实施例通过选取不同结构的滑水板，将滑水板安装至水陆两栖艇，进行验证试验，获得如表1所示的验证数据：57.表1[0058][0059]注：异形滑水板的结构与本实施例滑水板结构相同，不同之处在于其子弧形板的数量、曲率半径以及所对应的弦长，异形滑水板中子弧形板的数量为2，两块子弧形板的曲率半径之比为1:2，两块子弧形板所对应的弦长之比为1:5。[0060]从表1中可以看出，在加装了本实施例的滑水板后，水陆两栖艇的水上航行升力增加了15％，越峰速度由14节降低至12节，且整个加速时间缩短8秒。相对于其他结构的滑水板能够更有效增加水上航行升力，缩短起滑时间；增加高速航行的稳定性。









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