地效翼船水橇的外形设计及水动力特性的数值模拟

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1、第５卷第３期航空工程进展Vol畅５No畅３２０１４年８月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．２０１４文章编号：１６７４‐８１９０（２０１４）０３‐２９６‐０６地效翼船水橇的外形设计及水动力特性的数值模拟陈燕君，吴榕，梁峰，宋歌（厦门大学物理与机电工程学院，厦门３６１００５）摘要：地效翼船的发展过程中，必须解决一大技术性难题：起飞过程中升阻比较小，使得船身无法快速抬离水面。基于以上问题，根据船身理论、机翼设计理论和冯·卡门入水冲击理论等，设计一种应用于地效翼船的水橇，利用CATIA对水橇进行三维建模，并使用F

2、LUENT软件对该水橇进行水动力特性的数值模拟。结果表明：水橇的升力系数和阻力系数随着攻角的增大而增大，其升阻比呈抛物线趋势，在攻角为５°左右到达最大值；相对其他来流速度，水橇在来流速度２m／s时的升力系数、阻力系数和升阻比更大。关键词：地效翼船；水橇；水动力特性；升阻比；FLUENT软件中图分类号：V２７１．５文献标识码：ADesignofHydro‐skiandNumericalSimulationoftheHydrodynamicsofWing‐in‐groundEffectVehicleChenYanjun，WuRong，LiangFeng，SongGe（

3、SchoolofPhysicsandMechanical&ElectricalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen３６１００５，China）Abstract：Inthedevelopmentcourseofwing‐in‐groundeffectvehicle，thereremainsonemajortechnicalissue，i．e．intheprocessoftakingoffthelift‐dragratioistoosmalltolifttheaircraftbodyoutfromthewaterrapidly．Toso

4、lvethisdifficultproblem，accordingtothehulltheory，wingdesigntheoryandtheTheodoreVonKarmanwa‐terimpacttheory，anewhydro‐skiappliedinwing‐in‐groundeffectvehicleisdesigned，andthesoftwareCATIAisusedtodraw３Dmodelofthehydro‐ski，andtheFLUENTisusedtofigureoutthevehicle’shydrodynamiccharacterist

5、ics．Resultsshowthatliftcoefficientanddragcoefficientofthehydro‐skiincreasesastheangleofattackincreases．Inaddition，thelift‐dragratiocurveisshownasaparabola，peakingat５°．Inthemeantime，whentheincomingflowvelocityis２m／s，theliftcoefficient，dragcoefficientandCL／CDislargerthanthatoftheothers．

6、Keywords：wing‐in‐groundeffectvehicle；hydro‐ski；hydrodynamiccharacteristics；lift‐dragratio；FLUENTsoftware巨型地效飞行器“里海怪物”标志着地效飞行器的0引言大力发展。随后，德国、美国、意大利和日本等国也相继开展地效飞行器的研究。德国A．M．Lip‐因具有高升阻比、可贴地飞行、机动性能强、隐pisch设计的Flarecraft地效飞行器于１９９４年试蔽性好等特性，地效飞行器受到人们的关注和重飞成功，翼展６．７m，采用２２５马力航空发动机，时视。从１８９７年法国进行地

7、面效应飞行试验至今，速达１６０km。美国波音公司研制的“鹈鹕”地效飞人类对地效飞行器的理论研究和实践试验已有了［１］行器，海上飞行高度一般不超过６m，陆地上飞行上百年的历史。２０世纪６０年代，前苏联研制的４高度可达６０００m，海上航程超过１０km，作为军［２］事应用可运送１７辆坦克。中国船舶科学研究中收稿日期：２０１３‐１２‐１６；修回日期：２０１４‐０２‐０８心研制的第一艘实用型地效翼船“信天翁‐５”在通信作者：吴榕，wur＠xmu．edu．cn２００３年试航成功，同年开始装备沈阳军区某部边第３期陈燕君等：地效翼船水橇的外形设计及水动力特性的数值模拟２９７防巡逻

8、艇大队，用