艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用

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1、艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用第24卷第5期(总第143期)船舶Vol.24No.52013年10月SHIP&BOATOctober,2013[船舶动力装置]艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用张宗科滕森中国船舶及海洋工程设计研究院上海(200011)[摘要]全垫升气垫船垫态航行时,船体下部围裙形成的高压气垫将船几乎托离于运行表面,依靠空气螺旋桨向前推进。此时,阻尼小且低速时舵效差,抗侧风能力差且低速操纵性不佳。这是全垫升气垫船的不足之处,尤其在狭窄多湾河道和多风环境下使用时,该缺点尤为明显。为此,文中从气动

2、力设计、装置实现及操控性等方面,系统研究了独立风机供气的艏喷管在气垫船上的设计与应用,后期的样艇航行试验也证实了装备的艏喷管已达到设计目标。[关键词]全垫升气垫船;艏喷管;气动力设计中图分类号文献标志码文章编号[]U664.1[]A[]1001-9855(2013)05-0046-04Designandapplicationofbowjetpipeonair-cushionvehicleZHANGZong-keTENGSen(MarineDensig&ResearchIeutnitstofChina,Shanh

3、aig200011,China):,AbtractsWhenanair-cushionvehicelissailingthehhig-pressureair-cushionproducedbyhetboottmskirtalmostsiftlhetcraftoutofhetoperationsurface,andpropesllforwardbyairpropeellr.Andhetnhetsmalldamp,olwrudderefficiencyataolwspeedweakanit-windcapabily

4、itandpoormaneuverabilyitataolwspeedarehet,,disadvanagtesofair-cushionvehicelespecialylinhetnarrowwanderingriverandwindyenvironmen.tThereforethispaperresearcheshetdensigandapplicationofbowjetpipe,wheresitairisiesuppldbyindependentfan,on,,air-cushionvehicelina

5、specstofaerodynamicdensigequipmentrealizationandmanatipulionabilyitect.Thesailingetstofprootypetcraftalsoproveshatthetequippedbowjetpipesmeethetdensigrequiremen.tsordKeyw:air-cushionvehicel;bowjetpipe;aerodynamicdensig操纵性不佳。当垫态航行时,全垫升气垫船悬浮在运行表面上摩擦系数较小并且由于空气螺

6、旋桨一引言,,0般位于艇尾若以舵来抵抗侧风则艇易侧滑甩尾,,,全垫升气垫船不同于常规排水型船,垫态航行故抗侧风能力差。时依靠围裙垫升系统悬浮在运行表面上因此其推,,为解决此问题,英美与俄罗斯采用截然不同进方式一般采用位于艇体浮箱上方的空气螺旋桨的技术措施俄罗斯气垫船采用侧风门设计日本。。(为减小桨的直径及降低运转噪声,大多使用导管桨采用艏部风门英国的美国MVPP-10);AP.1-88、来提供推力。一般在导管后缘设置空气舵作为主要的JEFFB、LCAC及其衍生的T-2000、LSF-Ⅱ(快速操纵手段空气舵舵叶在

7、螺旋桨的尾流中依靠舵叶登陆艇型气垫登陆艇以及未来的升级,,Ⅱ)、LCAC()[1-4]偏转提供操纵力但是当低速航行时因螺旋桨推换代者舰岸连接器均采用艏喷管设计见。,,SSC(),力小、尾流速度低,从而导致空气舵效能较差,低速下页图。1[收稿日期]2012-08-02;[修回日期]2012-10-05作者简介张宗科男工程师研究方向气垫船设计研究[](1973-),,,:。滕森(1980-),男,工程师,研究方向:气垫船设计研究。46张宗科等艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用,:图1美国气垫登陆艇采用的艏喷管(依次

8、为JEFFB、LCAC、T-2000、LSF-II、SSC)艏喷管气动力设计1气垫船操纵及运行比较复杂,自由度耦合与非线性强、稳定性差,若在风浪作用下操控不当,容易辅推制动右旋左旋横倾发生航行安全事故气垫船在机动过程中为了保证。图2艏喷管的功能航向稳定性、横倾稳定性与安全性,必须对航速进行艏喷管T控制,以免回转时因速降过大而掉入航向稳定性与舵横倾稳性都较差的低速范围为了使气垫船不甩尾。