基于潜艇技术的新型翼船的技术研发与分析

摘 要：当前，随着世界范围内国际形势的不断变化，不同国家之間军事、政治、经济、文化竞争也日益激烈，我国在新时期要实现强国梦和强军梦，就要大力发展科学技术，研究领先于世界范围内的潜艇技术，更好的维护我国的海洋领土安全。本文笔者在此背景之下，对一种使用范围比较广的新型翼船进行研究，并在此基础上进行了实验和分析，以更好的促进我国潜艇技术的发展和完善。

关键词：潜艇技术；创新；新型翼船

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.0421 研究背景

就目前的国内形势和国际形势来看，潜艇技术已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志，目前传统的潜艇下潜技术主要是利用水压和浮力，使得重量大于浮力，从而实现下潜，这样的下潜方式首先比较浪费空间，须在潜艇内留出较多的空间给压载水舱，其次方式比较繁琐，进水排水需要消耗大量的资源，使得效率低下，最后复杂的过程出现故障的频繁较高。现在的地效应船作业领域单一，无法实现水下，水面，空中三种模式的无缝对接，缺少一定的灵活性。因此，急需一种可以实现在水下、水面和空中航行的新型翼船。

2 理论依据

本文提出的一种翼船，通过以下理论来实现：

（1）在水上：根据地效飞行器的工作原理（地面效应），翼船可以贴水面飞行，由于翼船在空中运动，较在水中的阻力很小，这时翼船可以作贴水面高速飞行。必要时翼船可以上升到几十米甚至更高的高度，这时翼船的前进动力来自螺旋桨，上升下降通过前翼控制，左右转向通过尾翼控制。

（2）在水面：翼船和普通船一样，通过螺旋桨提供动力在水面航行，当船需要上升时，船翼尾部向下转动，使得船翼下的压力大于船翼上的压力，船上升；当船需要下潜时，船翼尾部向上转动，使得船翼上的压力大于船翼下的压力，船下潜。

（3）在水下：现在潜艇的工作原理是这样的：根据阿基米德原理，潜艇是通过向压载水舱中注入或排除水使船的自重大于或小于其排出水的重量其下潜或上浮，与潜艇不同的是，翼船没有压载水舱，其在水中的沉浮控制借鉴了飞机在空中上升下降的原理，通过前翼来控制船在水中的沉浮。

3 技术方案

本技术方案提供一种翼船，可以实现在水下、水面和空中航行。对常规机翼进行改进，机翼分为两部分，定轴转动翼和固定翼，定轴转动翼的平均宽度与固定翼的平均宽度比为0.25-0.3。其中第一转动轴位于船内一端设有圆盘状凸台，凸台上设有凹槽，凹槽内固定连接有绝缘弹簧，绝缘弹簧与凹槽之间安装有第一电磁铁，绝缘弹簧的一端与磁性物质的限位柱连接，在船身的上设有与限位柱配合的限位块，限位块与凸台对应的面为圆弧面，圆弧面设有若干个限位槽，限位槽的底部设有第二电磁铁，第一电磁铁一端与继电器的常闭触点连接，第二电磁铁一端与继电器的常开触点连接，第一电磁铁和第二电磁铁另一端分别与第一电源的一端连接，第一电源的另一端与继电器连接，继电器通过控制开关与第二电源连接，控制开关与控制器连接；当控制器控制控制开关连通时，常闭触点断开，常开触点连通，第二电磁铁与第一电源连通，限位柱吸入到限位槽内；控制器控制控制开关断开时，常开触点断开，常闭触点闭合，第一电磁铁与第一电源连通，限位柱吸入到第一电磁铁中，限位柱离开限位槽。在圆弧面上设有五个限位槽，限位槽的上部为便于限位柱插入的宽口状，相邻限位槽间距相等，当限位柱位于第三个限位槽内时，定轴转动翼与船身平行。

4 预期效果

在水上：根据地效飞行器的工作原理（地面效应），翼船可以贴水面飞行，由于翼船在空中运动，较在水中的阻力很小，这时翼船可以作贴水面高速飞行。必要时翼船可以上升到几十米甚至更高的高度。这时翼船的前进动力来自螺旋桨，上升下降通过前翼控制，左右转向通过尾翼控制。在水面，翼船和普通船一样，通过螺旋桨提供动力在水面航行。当船需要上升时，船翼尾部向下转动，使得船翼下的压力大于船翼上的压力，船上升；当船需要下潜时，船翼尾部向上转动，使得船翼上的压力大于船翼下的压力，船下潜。在水下，现在潜艇的工作原理是这样的：根据阿基米德原理，潜艇是通过向压载水舱中注入或排除水使船的自重大于或小于其排出水的重量其下潜或上浮。与潜艇不同的是，翼船没有压载水舱，其在水中的沉浮控制借鉴了飞机在空中上升下降的原理，通过船翼来控制船在水中的沉浮。

本文提出的翼船在军事上可谓大有用途，是一艘全方位立体“战斗”船。由于翼船不需要起飞跑道，任何适当规模的战舰都可携带其出征。在战争中，当发现敌方目标时，将全副武装的翼船放入水中，翼船首先以高速贴水面飞行迅速接近目标，然后潜入水下，在水下对敌方目标实施打击。必要时翼船可浮出水面甚至升到高空，在空中对敌方实施打击，然后迅速潜入水中，打的对方措手不及。由于翼船是贴水面飞行，可以避开敌方的雷达探测区域，保证了自己不易被暴露。在今后的翼船发展中，还可利用先进技术像隐形飞机一样将翼船隐形。这样翼船在水下时，无论敌方通过肉眼观察还是仪器探测，都无法发现翼船。由于翼船在作战中具有隐蔽性强、打击准确、动作迅速灵活等特点，能大大减少作战成本及士兵伤亡并大大提高作战成绩。翼船一当研制成功，必将成为军事界的一新型武器。在民用方面，翼船在民用上可用于旅游、水底观光、水上搜索与救援、水上快速运输等。翼船的速度和安全性较普通船有明显优势。

5 结论

综上所述，基于对现阶段我国潜艇技术再创新的新型翼船，不仅对促进我国潜艇技术的发展具有重要意义，其在军事、民用等方面的使用性能也非常强，对促进我国的军事科技发展具有重要的现实意义。

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作者简介：徐振桓（1993-），男，江苏人，研究生在读，研究方向：潜艇技术。