用于减小流体阻力的设备

技术领域

本发明的技术领域涉及海军领域。更准确地说，本发明的技术领域涉及用于减小船舶流体阻力的设备。因此，本发明的技术领域涉及提高船舶能效的领域。本发明的领域还涉及使用燃料电池的船舶领域，以便为运载工具的电机提供电能。

背景技术

阻力是一种阻止浸入流体中的物体运动的力。这种力通过流体对物体的摩擦作用在流体中运动的物体上。

因此，流体动力阻力的减小使得能够通过限制船舶消耗的能量来提高船舶的性能。因此，用于减小流体阻力的设备能够提高运载工具的能效。

现有技术中已知，使用与船舶的船体接触的静态空气层或空气流可以减小水施加在船体上的摩擦力。

值得注意的是，现有技术中的船舶在其船体中包括一个合适的空腔，该空腔能够产生空气缓冲，该空气缓冲覆盖船体表面的一部分，否则，该部分会与水接触。这种设备尤其已知于美国专利公开文件US2003/159637A1。这种设备可以有效地减小船舶的流体阻力。然而，当涌浪太大时，此类设备是无效的，因为波浪“打破”了在船舶下方形成的空气缓冲。此外，必须使用能够提供必要压力的压缩机，该压力在船舶下方形成并维持空气缓冲。压缩机的运行是耗能的，这种设备的能效是不足的。此外，压缩机的存在增加了船舶的质量，因此导致能效降低。

还已知的是，使用位于船体下方的喷射器来喷射与其直接接触的空气。从韩国专利公开文件KR20200011300A1中已知一种这种设备，该文件公开了一种用于减小流体阻力的设备，该设备包括置于船舶的船体下方的喷射器。喷射器喷射一定量的空气直接与船体和水接触，该一定量的空气润滑船体并减少曳力。虽然有效，但这种装置的缺点是必须消耗能量来运行用于喷射空气的压缩机。这种能量的消耗大幅降低了该系统的能效。此外，压缩机的存在增加了船舶的质量，因此这导致能效降低。

从现有技术中还已知，船舶使用燃料电池来为其电机提供电力。船舶使用氢驱动燃料电池并为电机提供电能是众所周知的。通常，燃料电池利用由储罐供应的二氢和在环境空气中发现的分子氧之间的化学反应来提供一定量的电能。在此过程中，燃料电池会向周围环境释放一定量的温暖潮湿的空气。在产生电能的过程中，电池还释放一定量的水。这种船舶的好处在于提供限制温室气体排放的动力化。

因此，本发明旨在提供一种用于减小流体阻力的设备以克服现有设备的缺点。

发明内容

为此目的，本发明涉及一种用于减小船舶流体阻力的设备，该设备包括：

船体，所述船体包括流体的至少一个第一喷射装置；

燃料电池；和

输送装置，所述输送装置将由所述燃料电池释放的第一空气量输送到至少所述第一喷射装置，所述第一喷射装置被设置成沿着船体的将被浸没的表面喷射所述第一空气量。

根据本发明的用于减小流体阻力的设备通过提出使用燃料电池可能有利地减少温室气体的排放，从而从中受益。类似地，由于使用了喷射装置，该设备在船体下方喷射一定量的空气，这减小了船舶的流体阻力。

最后，根据本发明的设备可以再利用从燃料电池中逸出的空气，以便在船体下方喷射该空气。这种布置是特别有利的，因为它可以避免使用压缩机，该压缩机专用于在船体下方喷射空气。因此，根据本发明的设备可能显著提高现有减阻系统的能效，因为节省了压缩机使用的能量。没有专用压缩机事实上也可以减少船舶质量。船舶质量的减少也可能减少其能量消耗，从而提高其能效。

根据一个实施例，第一喷射装置包括密封元件，以限制或防止一定量的水上涌到输送装置。这种布置使得可能防止水上涨到输送装置和/或燃料电池中。

根据一个实施例，第一空气量通过喷射装置以气泡的形式喷射，所述气泡优选地具有小于5毫米的直径。气泡是减少流体阻力的一种有效手段。5毫米的直径对应于船体附近边界层的厚度，因此代表了减阻非常有效的尺寸。

根据一个实施例，第一空气量通过喷射装置以气泡的形式喷射，所述气泡优选地具有0.4毫米至1.3毫米之间的直径。这些直径值能够有效降低流体阻力。

根据一个实施例，船体包括将被浸没的水翼，并且其中所述水翼包括至少一个第二喷射装置，该第二喷射装置被布置成喷射所述第一空气量的至少一部分。这种布置可能减少包括水翼的船舶上的流体阻力。

根据一个实施例，水翼的第二喷射装置被布置成沿着水翼的竖直表面喷射所述第一空气量的一部分。根据这种布置，当喷射有效时，在该竖直表面上的喷射空气可以不降低水翼的升力。

根据一个实施例，船体包括附加部分，该附加部分在第一喷射装置的上游相对于船舶的运动方向形成缩进部。这种布置可以在附加部分的下游产生低压。这种低压使得通过喷射装置吸入空气以便将其喷射并减少阻力。这种布置还可以局部地产生湍流，该湍流增强了喷射空气的效率，从而减小流体阻力。

根据一个实施例，所述设备包括用于命令和控制输送装置中的气流的设备。这种布置可能控制喷射的空气流以优化流体阻力的减小。

根据一个实施例，输送装置包括至少一个空气流量传感器。这种布置可以知晓输送装置中的空气流量。这也可以通过参照其测量值来调节该流量。在根据本发明的设备包括命令控制设备的情况下，可以向命令控制设备提供流量信息，使其能够更有效地控制所述流量。

根据一个实施例，所述设备包括从运载工具的视觉风中回收第二空气量的回收装置，所述回收装置能够将第二空气量输送到输送装置。这种布置可以用视觉风补充被输送到喷射装置的气流。

根据一个方面，本发明还涉及一种用于减小船舶的流体阻力的方法，该方法包括以下步骤：

-通过输送装置将由燃料电池释放的第一空气量输送到船体所包括的喷射装置；

-通过该喷射装置沿着船体的将被浸没的表面喷射第一空气量。

根据本发明的方法，通过提出使用燃料电池，可以有利地从限制温室气体排放中获益。类似地，由于使用了喷射装置，在船体下方喷射的空气量减少了船舶的流体阻力。

最后，根据本发明的方法使得可能再利用从燃料电池中逸出的空气，以便在船体下方喷射该空气。这种布置是特别有利的，因为它可以避免使用专用于在船体下方喷射空气的压缩机。因此，根据本发明的方法可能显著提高现有减阻系统的能效，因为节省了压缩机使用的能量。没有专用压缩机事实上也可以减少船舶质量。船舶质量的减少也能够减少其能量消耗，从而提高其能效。

附图说明

参考附图，通过阅读下面的详细说明，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，附图详细说明了：

图1：为包括根据本发明第一实施例的减阻设备的船舶的示意性剖面图。

图2：为包括根据本发明第二实施例的减阻设备的船舶的示意性剖面图。

图3：为包括根据本发明第三实施例的减阻设备的船体的示意性局部剖面图。

图4：为根据本发明第四实施例的船体的剖面图。

具体实施方式

图1表示本发明的第一实施例。该图是包括根据本发明的用于减小流体阻力的设备的船舶10的示意性剖面图。在本申请中，船舶10是指任何类型的浮动运载工具。因此，本发明也涉及海上运载工具，例如船艇和驳船。任何类型的浮动装置都属于本发明的范围。漂浮和/或潜水装置也落入本发明的范围内。在本说明书的随后部分，术语船舶10和船艇10可互相替换使用。

根据本发明的用于减小流体阻力的设备的所有特征也将能够应用于根据本发明的用于减小流体阻力的方法。

船舶10包括船体20。船体20是船舶10的外壳，其与水接触，船舶10漂浮在水上和/或浸入水中。

图1中的船舶包括燃料电池30。燃料电池30使用氢气来产生电能。这种电能用于为船舶提供能量。燃料电池产生的能量可用于驱动电动机30。电动机30用于推进船舶10。替代地或附加地，燃料电池30向运载工具上的系统例如照明、加热或其他系统供应电能。本发明还涉及不使用氢气的燃料电池。因此，可以使燃料电池以重组甲醇或直接甲醇运作。还可以提供使用直接硼氢化物、甲酸、磷酸、熔融碳酸盐或质子陶瓷运作的燃料电池。可以设想所有类型的燃料电池化学成分。

燃料电池30是指燃料电池系统组件。因此，我们说的是燃料电池的两个核心，或者是通过氧化还原化学反应将化学能转化为电能而发电的电化学装置，其中电压的产生是由于还原性燃料的氧化与氧化剂(例如空气中的氧气)在另一个电极上的还原相结合，以及所述燃料电池的两个辅助系统而实现的。这两个辅助系统即其中的电池管理器件和向燃料电池的核心供应空气以向其输送氧气的压缩机。

燃料电池30利用从环境空气中获取的二氢和分子氧之间的化学反应来产生电能。燃料电池30的运作产生空气排放，针对氢动力船，空气通常被释放到周围环境中。在燃料电池未被供应氢的情况下，例如上述燃料电池，燃料电池在运行时也排放空气。因此，之前和之后描述的特性也适用于除氢燃料电池之外的燃料电池。

在本发明的范围内，用于减小流体阻力的设备40包括空气输送装置42。空气输送装置42布置在燃料电池30的出口处。输送装置42收集在燃料电池30正常运作期间从燃料电池30逸出的气体。输送装置42直接连接到燃料电池30的排气口。

输送装置42与喷射装置50连接。喷射装置50集成在船体20中。喷射装置50被配置成喷射由输送装置42输送的空气。为此，它相对于船体20的表面在船体20周围喷射一定量的空气52，该表面在船舶10航行时将被浸没。因此，喷射装置50位于船舶10的水线以下。更准确地说，喷射装置50在船体20的将浸没的表面22周围喷射空气52。

现在将描述用于减小流体阻力的系统40的运作。

当船舶10运作时，燃料电池30为其产生电能。当它产生电能时，它释放第一空气量。该第一空气量是燃料电池30的废气。该第一空气量由输送装置42收集。输送装置42将该第一空气量输送到喷射装置50。所述喷射装置位于船舶10的船体20下方。喷射装置50相对于船体20的将被浸没的表面22喷射第一空气量52。需再次注意，船体20的将被浸没的表面22是指置于船舶10的水线以下的船体20的表面22。

因此，用于减小流体阻力的设备包括燃料电池30、输送装置42、船体20和喷射装置50。

因此，根据本发明的用于减小流体阻力的设备可以在燃料电池产生电能时再利用从该燃料电池释放的空气。从燃料电池释放的空气是指在燃料电池内发生化学反应时产生的空气。

被输送到喷射装置50的第一空气量的再利用使得所述空气量被喷射到船体20周围。这种空气喷射可以“润滑”船体20，这减少了水施加到船体20上的流体阻力。因此，根据本发明的设备40减少了流体阻力，这能够减少船舶10的能量消耗。此外，空气直接取自燃料电池，因此设备40没有为了进行喷射而加压空气的外部装置。因此，根据本发明的设备20可能显著增加现有技术设备的可用输出，因为它不消耗能量来喷射空气，后者(即前述空气)是燃料电池30产生电能的副产品。此外，根据本发明的用于减小阻力的设备可能减小船舶10的质量，因为压缩机是一种沉重的设备。质量的减少也可能增加船舶10的能效。替代地，用于减小阻力的设备40可以包括附加的压缩机。附加的压缩机补充输送装置42中的气流。这样，如果由燃料电池30提供的气流和/或空气压力不足，则该附加的压缩机提供必要的流量和/或压力。尽管存在附加的压缩机，但是与传统的用于减小阻力的设备相比，用于减小阻力的设备40仍然能够提高能效，因为必要的附加的压缩机具有的功率和质量比现有技术的设备中使用的压缩机更低。

船舶10可以包括氢气罐32。在图1所示的例子中，船舶10包括三个氢气罐32。这些罐32置于船艇10的顶部。氢气罐32是以气体和/或液体形式储存二氢的有效装置，该二氢将被燃料电池30用于其运作。在燃料电池不使用氢气运作的情况下，罐32可用于储存二氢以外的气体。

船舶10可以有利地是双体船。双体船是指包括两个船体或浮体的船舶。在本申请的附图中呈现的船只10的情况尤其如此，其中所呈现的船体20的部分是包括所述船体20的两个浮体中的一个。然而，本发明也涉及单体或多体船。因此，在本申请中提出的根据本发明的减阻设备40的所有特征无差别地适用于单体船、双体船、多体船或任何其他类型的船。

船舶10可以包括排气管37。该排气管允许可能已经在燃料电池30中形成的气体过压逸出。该管37连接到燃料电池，并且在燃料电池30过压的情况下使用。排气管37也用于燃料电池30的辅助系统过压的情况，例如分配系统或储罐。

根据一个方面，燃料电池30为电机35供应电力。电机35可以推进船舶10。

根据一个方面，燃料电池30为其充电的一个或多个电池供电。根据这个方面，是电池为电机35供电。

根据一个方面，船舶10是客运船。根据这一特征，乘客在船10的舱室12中被运送。替代地或附加地，船舶10是专用于其它目的的船舶，例如货物运输、捕鱼、娱乐、军事应用。船舶10的用途罗列并未穷尽。

第一空气量的输送

根据一个方面，输送由燃料电池30释放的空气的装置是导管。导管是指任何类型的装置，例如一个管道或连接在一起的一组管道。可替代地或附加地，输送装置42是管状物，优选地是柔性管。输送装置42也可以是一组相互连接的管状物。例如，输送装置可以设置成包括串联布置的刚性管和柔性管。

根据一个方面，输送装置42在其通道上包括热交换器44。热交换器44从燃料电池30排出的第一空气量中回收热量。可以注意到，由燃料电池30排出的空气是热的。有利地，由热交换器30回收的热量用于加热船舶10的舱室12。

根据一个方面，用于减小流体阻力的设备包括针对输送装置42所输送的空气流的命令控制设备。根据该方面，命令控制设备可以控制通过输送装置42的气流。这种布置可以控制从燃料电池30逸出的气流。这种布置还可以控制由喷射装置50喷射的气流。以这种方式，能够控制喷出的气流，以优化空气对船体20的润滑作用。根据一个方面，输送装置42包括排气装置(图中未示出)，该排气装置可以释放过量的气流。以这种方式，如果从燃料电池30逸出的气流大于润滑所需的气流，可以将该气流的一部分释放到周围的空气或水中，以适配由喷射装置50释放的气流。

根据一个方面，命令控制设备还控制燃料电池30的运作。例如，它可以控制由燃料电池30产生的功率以及其反应物如氢气的供应。命令控制设备还可以用于控制除用于减小阻力的设备10之外的船舶10的其他元件。

根据一个方面，用于减小流体阻力的设备10包括至少一个流量传感器46。流量传感器46测量气流。流量传感器46可以被置于燃料电池30的出口处。例如，流量传感器可以包括在空气输送装置42中。例如，它可以被设置成测量燃料电池30出口处的输送装置42中的气流。也可以在输送装置42的出口处，在喷射装置50之前设置流量传感器46。根据一个方面，设备10包括多个流量传感器46。例如，这些传感器可以被置于输送装置42的入口和出口处。

根据一个方面，用于减小流体阻力的设备10包括至少一个压力传感器48。压力传感器48测量空气压力。压力传感器48可以置于燃料电池30的出口处。例如压力传感器48可以包括在空气输送装置42中。例如，它可以被设置成测量燃料电池30出口处的输送装置42中的空气压力。也可以在输送装置42的出口处，在喷射装置50之前设置压力传感器48。根据一个方面，设备10包括多个压力传感器48。例如，这些压力传感器48可以被置于输送装置42的入口和出口处。

根据一个实施例，输送装置42包括至少一个压力传感器48和至少一个流量传感器46。根据图1所示的实施例，输送装置42包括位于燃料电池30出口处的流量传感器46和压力传感器48。根据该实施例，输送装置42还包括位于输送装置42出口处、喷射装置50上游的流量传感器46和压力传感器48。

根据本发明的一个方面，用于减小流体阻力的设备40包括空气流量命令控制系统。根据这个方面，设备40包括至少一个压力传感器48和流量传感器46。根据这个方面，设备40还包括如上所述的至少一个排气装置。根据这个方面，该命令控制设备可以根据由传感器46、48传输的压力和/或流量信息来打开排气装置。例如，这种布置允许在过压的情况下自动打开回路。

根据一个方面，用于减小阻力的设备40包括计算器。该计算器被配置成根据压力数据或压力传感器48来控制排气装置的打开。计算器还可以根据来自流量传感器46的流量数据来控制排气装置的打开。

视觉风(apparent wind)的捕获

根据图3所示的一个实施例，减阻设备40包括从船舶10的视觉风中回收空气的装置43。视觉风是指当所述船舶移动时船舶10上遭遇的风。视觉风是实际风和由船舶10的运动产生的相对风的组合。

视觉风回收装置43位于船舶10上，处于所述船10的水线以上的高度。因此，回收装置43回收视觉风而不是水。

回收装置43将第二空气量输送到输送装置42。通过这种方式，该第二空气量被添加到来自燃料电池30的第一空气量中。因此，可增加输送到一个或多个喷射装置50的气流。类似地，如果燃料电池30没有提供足够的空气以确保足够的阻力减小，则可以添加第二空气量以喷射足够的空气。

根据一个方面，回收装置43包括开口45，通过该开口45收集视觉风。开口45可以是通向外部空气的进气口。

根据一个方面，回收装置43包括管状物或管道。该管状物或管道可以是刚性的或柔性的。它将开口45或回收装置43的入口连接到输送装置42。

根据一个方面，回收装置43在交叉处47的水平处连接到输送装置42。

根据一个方面，回收装置43包括截面缩小段49。根据这种布置，回收装置43的管状物或管道包括正常段。该正常段沿着管状物或管道是基本上恒定的。其在截面缩小段49的水平处变窄了。这种布置可能通过文丘里效应加速空气流入回收装置43内。

根据一个方面，输送装置42和回收装置43之间的交叉处47位于回收装置43的截面缩小段49的水平处。这种布置在图3中可见。这种布置使得可能通过文丘里效应来加速来自输送装置42的第一空气量的流动。

根据一个方面，交叉处47位于输送装置的截面缩小段41中的水平处。这种布置通过文丘里效应来加速来自回收装置43的第二空气量的流动。

根据一个实施例，回收装置43包括至少一个压力传感器(未示出)。压力传感器测量回收装置43中的气压。

根据一个实施例，回收装置43包括至少一个流量传感器(未示出)。该流量传感器测量回收装置43中的空气流量。

根据一个方面，回收装置43的流量传感器和/或回收装置43的压力传感器连接到命令控制系统。该系统能够控制回收装置43的打开或关闭，以控制从那里进入到输送装置42内的空气流量。

本文描述的关于视觉风回收装置43的所有布置与其它实施例中描述的特征都兼容。

空气喷射

如前所述，减阻设备40包括至少一个空气喷射装置50。

喷射装置50是指例如喷射器50。喷射装置也可以是输送装置42在船舶10的船体20的水平面处的开口。

根据一种布置，除了图1所示的喷射装置50之外，船体20还包括多个喷射装置50。例如，船体50可以包括两个喷射装置50，一个相对于船舶10的船体的纵轴稍微位于左舷，另一个位于右舷。以这种方式，船体50的浸没部分由在船体50的整个宽度上喷射的空气润滑。多个喷射装置50也可以设置在从船舶10的船头到船尾的轴线上。根据一个方面，多个喷射装置50覆盖了船体20将被浸没的表面22的大部分。当用于减阻的系统40包括多个喷射装置50时，输送装置42包括多个支路，以向所有喷射装置50供应空气。

还可以沿着船体20将被浸没的表面22设置多个喷射装置50。例如，多个喷射装置50可以沿两条线对齐，该两条线各自在船体20下方形成“V”形。“V”的尖端可以指向船舶10的船首或指向船舶10的船尾。也可以沿着船体20的线设置多个喷射装置50，该船体的线垂直于船舶10的纵轴。也可以沿着船体20设置多行喷射装置50。例如，可以提供两条平行线，每条线包括多个喷射装置50，这两条线垂直于船舶10的纵轴。沿着一条线的喷射装置50的数量可以与另一条线不同。例如，可以每条线具有十个喷射装置50。也可以一条线具有10个喷射装置50，而另一条线具有5个喷装置50。

喷射装置50的数量和分布仍由本领域技术人员自行决定，以便最大化降低流体动力阻力的效率。

根据一个实施例，船体20将被浸没的表面22包括基本平坦的底部。根据这种布置，该平坦的底部使得可以将喷射的气流保持在船体下方。以这种方式，空气不会通过船体20的侧面上升到水面。因此，喷射的气流覆盖了更大的表面，而不是从边缘逸出。以这种方式，将被浸没的表面22的大部分被气流覆盖。船体20的润滑因此更加有效。

根据一个方面，喷射装置50包括防回流装置。该防回流装置是防止水通过输送装置42从船舶10外部上升的装置。这种布置使得可能防止水上升到船舶内部，特别是防止水上升到燃料电池30。

根据一个方面，防回流装置是单向阀。可替代地，防回流装置是阀，优选地是由命令控制系统控制的电磁阀。

根据一个方面，喷射装置50不包括防回流装置。根据该替代方案，外部水可以进入输送装置42。因此，当不喷射空气时，水在输送装置42中上升到船舶10的水线。当减阻设备40开启时，喷射的空气将水推出输送装置42。

根据一个方面，由喷射装置50喷射的空气以气泡的形式喷射。气泡是空气润滑船体20的高效手段。

根据一个方面，喷射的气泡具有0.1毫米至100毫米之间的直径。根据一个方面，喷射的气泡具有0.2毫米至20毫米之间的直径。

根据一个方面，气泡具有小于5毫米的直径。因此，根据这种布置，气泡具有小于5毫米的直径，距离对应于船体20附近流体的流动边界层的厚度。

根据一个方面，喷射的气泡具有0.4至1.3毫米之间的平均直径。在这个直径范围内的气泡对于降低流体阻力具有很高的效率。

根据一个实施例，喷射的气泡在船体下形成一片空气。根据一个实施例，气泡以足以使它们在离开喷射装置后合并的流速喷射。这种布置可能在船体下面形成空气层，该空气层可能显著减小所述船体上的摩擦。因此，流体阻力被显著降低。

根据一个实施例，气泡在船体下形成混合层。混合层是指一种层，其包括呈片状的部分和呈气泡状的部分。这种布置可能减少船体上的摩擦，同时比片状气泡的情况需要更少的喷射气流。

根据一个方面，喷射装置50包括可适配的喷嘴。根据这个方面，喷嘴具有可适配的形状以适于空气喷射。根据一个方面，喷嘴的直径是可适配的。根据这个方面，喷嘴的直径适配于控制被喷射的气泡的尺寸。根据一个方面，由命令控制设备控制喷嘴的适配。这样，命令控制设备可以控制空气喷射。优选地，命令控制设备控制喷嘴的直径。因此，气泡的直径由命令控制设备直接控制。

水翼

根据一个实施例，船体20包括至少一个水翼60。船体还可以包括一个、两个、三个、四个或更多附加的水翼60。水翼60是船体20的一部分，其包括水动力剖面，使得当船舶10运动时能够托起船舶10。这种类型的装置通常也被称为水翼或翼。

当船舶10移动时，托起船舶10可以减小其在水中的表面积和体积。因此，这种类型的设备可能减少周围水对船舶10运动的阻力。

图2示出了包括两个水翼60的船体20的例子。图2还显示了船舶的水线70。在水翼60的作用下，水线70在船体30上的位置低于船舶10停止时的水线。因此，当船艇10处于运动中并且其水线处于阿基米德模式70中水线的水平时，阻挡其运动的水的力比没有水翼60时更低。

根据一个方面，水翼60包括至少一个喷射装置50，用于喷射由输送装置42输送的空气。水翼60的喷射装置50可以润滑水翼60的表面。这种布置可能通过减少水翼60受到的流体阻力来提升用于减阻设备40的效率。当船体20包括几个水翼60时，多个水翼中的每一个可以包括至少一个喷射装置50。

根据一个方面，水翼60(一个或多个)的喷射装置50仅位于水翼的竖直部分上。根据这种布置，在水翼60邻近区域喷射的空气不影响水翼60的水平部分的邻近区域。水翼的水平部分负责托起所述水翼60。换句话说，水翼60的水平部分使得船舶10在运动时被托起。不使用喷射的空气润滑这些部件可以不降低所述水翼60的升力。以这种方式，水翼60的上升效果不受限制。

根据一个方面，命令控制系统使得可以在一个或几个喷射装置50的水平线处停止空气喷射。

根据一个方面，命令控制系统可以控制输送装置42的阀门的关闭。因此，命令控制系统可以停止需要的喷射装置50的空气喷射。

船体布局

根据本发明的一个方面，船体20包括缩进部24。缩进部24在图3中可见。缩进部24是船体24中的台阶，缩进部24包括一表面，当船舶10在水上时该表面是竖直的。缩进部24的竖直表面在自由侧朝向船舶10的尾部。

根据一个方面，喷射装置50被置于缩进部24的竖直表面上。以这种方式，喷射装置50沿从船艇10的前部到后部的方向将空气喷射到水中。当船10运动时，缩进部24有利地可以在所述缩进部24的后方产生水低压。该低压通过喷射装置50从输送装置42中吸入空气。因此，这种布置有利于空气的喷射。此外，缩进部24可以在缩进部24附近使水流产生湍流。在缩进部24周围和后方产生湍流使得能够振荡沿着船体30的长度被喷射的气泡。振荡被喷射的气泡提高了润滑效率，从而提高了减阻设备40的效率。

根据一个方面，船体20包括凹陷26。凹陷26是从船体26向内推动的船体20的一部分。有利的是，凹陷26包括缩进部24。它也是由至少另外两个横向缩进部形成的。凹陷26在船体20的表面22中形成空腔，该空腔保持喷射的空气与船体20接触，防止其在船体20的侧面上升。以这种方式，喷射的空气沿着船体的整个长度流动。因此，船体20的后部被喷射的空气很好地润滑。因此，凹陷26形成喷射空气的通道。

根据一种布置，船体20包括至少一个滑块，该滑块布置在船体20的表面22上。滑块是指从船体20突出的一种珠状物。该突出物优选地具有较低的高度，从而可以使滑块下游的水流产生湍流。换句话说，滑块布置在船体20上，具有珠状或半珠状的形状。也可以设置一个或多个半圆柱形的滑块。滑块优选具有流线型形状。流线型的形状是指这样一种形状，该形状对其周围的流体流动只有很小的阻力。优选地，该滑块直接位于一个或多个喷射装置50的上游。该滑块也可以直接位于一个或多个喷射装置50的下游。该滑块有利地可以在所述滑块的通道处产生湍流。因此，这种布置使得由喷射空气造成的润滑更加有效。此外，船体20可以包括多个滑块，该多个滑块位于各个喷射装置50的上游和下游。滑块也可以设置在喷射装置50的下游，但是远离它们。这些滑块可以防止与船体接触的流体变成层流，目的是在喷射的空气的整个通路中保持湍流与船体接触。

附图标记

10：船舶

12：客舱

20：船体

22：船体将被浸没的表面

24：船体缩进部

26：船体凹陷

30：燃料电池

32：氢气罐

35：电机

37：排气管

40：用于减小流体阻力的设备

42：燃料电池释放的空气的输送装置

43：视觉风回收装置

44：热交换器

45：视觉风回收装置的开口

46：空气流量传感器

47：交叉处

48：压力传感器

49：视觉风回收装置的截面缩小段

50：第一空气量的喷射装置

52：由喷射装置喷射的空气

60：水翼

70：吃水线。