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1、高速艇设计中外船舶科技2007年第3期游艇设计(二)朱珉虎(江苏省船舶设计研究所江苏镇江212003)(接上期)0.72.2无断级滑行艇用于内河滑行艇的宽度可取:BP=0.6L。0.65用于海上滑行艇的宽度建议:BP=0.63L。2.2.1主尺度选择一般说来,过小的L/BP会出现较大的阻力峰,且对高速滑行艇的设计起点:Fr▽>3。于适航性不利。通常L/BP>3.5。L/BP过大尽管对低速区作为初始数值,无断级滑行艇的总长可按统计图阻力有利,但越过阻力峰以后的高速区阻力偏大。20选取。图20无断级滑行艇的长度2/32.2.2面积系数AP/▽2.2.3重心纵向
2、位置LCG按Clement的试验结果,面积系数大,对低速阻力对一定的滑行速度而言,有一个最佳的LCG位有利,但在高速时阻力迅速上升,因此当Fr▽>4时,宜置。这个位置决定艇的航态,因而也决定艇的阻力。一取较小的面积系数,见图21。般说来,重心在舭折角线投影面积的形心后4%L～8%L较合适(舭折角线投影面积的形心一般在尾封板折角线前43%L～46%L)。速度愈高,则重心可再略后移些,此时航行纵倾角会增加,对阻力仍有利,但以不产生纵向颠簸运动为限。根据前苏联НИВК设计高速艇的经验。重心应位于水线与舭部折角线相切的那一点或自此点向艉约5%此点到尾板的距离内(参
3、阅图25)。重心太前会发生埋首现象,太后会发生过大的尾倾引起阻力增加,喷溅增多,影响视线。图21面积系数与傅氏数的关系图2.2.4斜升角β为减少波浪对艇底的砰击,滑行艇艇首横剖面呈尖劈形,也即有较大的斜升角β。由首向尾,逐渐减小。对于海上滑行艇,舯部β一般为15°～20°,尾部β为2°～8°。内河滑行艇由于波浪不大,舯部β为9°～12°,尾部β为0°～2°。典型的β角沿艇长的变化曲线见图22。对于追求速度的娱乐用艇,β角可较上述酌减以提高流体动力特性:海上小艇,舯部β以13°～图22典型β角沿艇长变化曲线16°为宜;内河小艇,舯部β以8°～11°为宜。34
4、中外船舶科技2007年第3期高速艇设计通常以舯部斜升角和尾板斜升角的平均值作为等为了改善滑行艇的喷溅性能,增加艇底举力。滑行价棱柱体的斜升角。从阻力观点看,棱柱形艇底的升阻艇舭部一般都装有防溅板条-舭板。舭板的宽度通常比随β角的升高而降低,因此,在滑行艇航行海域波浪为折角线宽BP的2%～3%。在舯及舯后的安装角度与不高时,常常选取平均β角较小的滑行棱柱面。水线成零度,在近艇首处与水线成8°左右的俯角,由舯至首逐渐过渡,见图26。2.2.5横剖面形状横剖面形状应为微凹的V形或略带S形(见图23),凹入的距离约为其弦线长度的3%～4%,过分的S形不如V形略带S
5、形好。各肋骨剖面凹入最大点的位置上下应成为一条平行于纵中剖面的直线(图23),这样可得到较好的水动图26舭板安装示意图力品质。因为若不平行纵中剖面,就有部分平行于水线,形成附加的涡漩阻力。图23无断级滑行艇的横剖面形状图2762系列滑行艇颠簸限界图图24无断级滑行艇折角线在平面图上的形状2.2.8滑行艇的纵向稳定性2.2.6折角线形状滑行艇设计中最重要的是力求无颠簸运动(又称滑行艇的艇底与舷侧以折角线连接,以使艇底水海豚式运动)下的低阻性能。颠簸运动是一种纵摇和垂流在舷侧处抛出,减少湿表面积,并使艇底成为一个滑荡的综合运动,在较高的速度和较大的纵倾角时发生
6、。行面。折角线的形状对艇的性能有重要影响。折角线形产生这种不稳定运动的起始速度一般通过船模试验来状在平面图上如图24所示。一般最大宽度在离首40%获得。图27是62系列滑行艇的颠簸限界图,在这条曲L处,在尾板处宽度BT与最大折角线宽度BP的比值约线的下方是稳定区,即是说,不会发生颠簸运动;曲线在0.65到0.80之间。过大的BT会增加阻力。为了使艇上方则是不稳定区,设计时应予避免。该图也可作为校有较佳的起滑性能和起滑航态,折角线与水线的交点核其它艇颠簸运动是否发生的参考。通常在离首1/4～1/3艇长处。折角线在舯以后其侧投CΔ1.80影应近于直线或略带微凹
7、(图25)。艏折角线与水线所曲线的拟合公式为:λ=2.5Fr▽成之角度应在3.5°～6°的范围内。如此角度远大于若已知负载系数CΔ,则对每一Fr▽可确定最小的6°或一般地将折角线伸到艏柱的顶点,则在波浪中会λmin值。把这个数值与阻力计算中得出的λ值相比较。引起阻力增长,舭部的冲击加剧和适航性下降。如果阻力计算得出的λ大于λmin,则可保证不产生颠簸运动。2.3断级滑行艇图25无断级滑行艇折角线的侧面形状和重心位置断级滑行艇通常指艇底中部有一个断级的滑行2.2.7舭板艇。与无断级滑行艇相比,差别在于它是由两个滑行面35高速艇设计中外船舶科技2007年第3期
8、支持,每个滑行面的展弦比都较高,同时前断级使艇底所以如果Δ不变,影
