專利名稱：具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船體結(jié)構(gòu)，具體地說是一種三體滑行艇的船體結(jié)構(gòu)。是一種
用于內(nèi)河、湖泊及沿海的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇。
背景技術(shù)：
三體滑行艇是常規(guī)滑行艇、高速多體船和氣膜減阻船的組合船型，在一定程度上 綜合上述三種船型的長處，將流體力學和空氣動力學性能較好地結(jié)合起來的特殊船型使其 具有優(yōu)異的快速性、較高的穩(wěn)性、出色的耐波性，利于總布置，因而有很好的應(yīng)用價值。
三體滑行艇高速滑行時，由于主船體船底濕表面積較大、產(chǎn)生的摩擦阻力大，因而 其阻力性能需要進行優(yōu)化。《江蘇船舶》中刊登的"三體消波滑行艇工作原理及技術(shù)特點研究"的文章中，根據(jù) 高性能三體消波滑行艇試驗資料和實艇設(shè)計經(jīng)驗，分析并闡述了三體消波滑行艇的創(chuàng)新點 及工作原理；總結(jié)歸納了獨特幾何形狀、尺度對水動力性能的影響；敘述了三體消波滑行 艇的技術(shù)特點。該文章主要涉及的是一種三體消波滑行艇的工作原理和水動力性能特點。 與本發(fā)明的三體滑行艇采用縱向變曲率槽道達到良好水動力性能有所區(qū)別。
中國專利申請?zhí)枮?3208958. 5，名稱為"三體消波滑行艇"的專利文件中公開了一 種用于內(nèi)河、湖泊或沿海水域的水上滑行艇，由船體和甲板構(gòu)成。船艏為三體船型并經(jīng)船舯 逐漸過渡為船艉的異型單體船型，甲板近似長方形，其長寬比小于或等于2 ;船舯之后的船 體上還可設(shè)異型斷階。與單體或雙體滑艇比較，本實用新型消波性和操縱性好，甲板有效使 用面積大，滑行阻力小，航速高，運行經(jīng)濟。特別適于用作內(nèi)河、湖泊或沿海水域的水上交通 工具。該技術(shù)方案主要介紹的是一個主船體和兩個消波船體的三體船型。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高航速、多海況應(yīng)用以及較小興波與噴濺特點，
能降低水對船底的阻力，進一步改善滑行姿態(tài)的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 本發(fā)明的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇由主船體及兩個大小相同的輔助片體組成， 輔助片體在主船體兩側(cè)，在主船體上有橫向臺階式斷級結(jié)構(gòu)，所述斷級結(jié)構(gòu)的斷級高度為 斷級結(jié)構(gòu)所處位置主船體船寬的1% _5%。
本發(fā)明還可以包括 1、所述斷級結(jié)構(gòu)有一個，斷級結(jié)構(gòu)所處位置為距離船艏50%船長至75%船長之 間。 2、所述斷級結(jié)構(gòu)有幾個，第一個斷級結(jié)構(gòu)所處位置為距離船艏50%船長至60% 船長之間，斷級結(jié)構(gòu)之間距離為10%船長至15%船長之間。 申請人:在先已經(jīng)提出了申請?zhí)枮?00910073172. 0，名稱為"三體滑行艇"的專利申 請，提出了一種用于內(nèi)河、湖泊及沿海的三體滑行艇，主船體及兩個大小相同的輔助片體組成。輔助片體從船艏10% _25%處開始由縱向變曲率槽道對稱連接在主船體兩側(cè)，主船體
上與縱向變曲率槽道相鄰位置有一條引氣槽。與單體或雙體滑艇比較，該技術(shù)方案具有緩
沖、減震和減小拍擊的作用，高速滑行時橫向穩(wěn)定性較好。特別適于內(nèi)河、湖泊、沿海以及常
規(guī)艇所不能航行的惡劣海況海域。該技術(shù)方案主要介紹的是一個主船體和兩個輔助片體的
三體船型。與本發(fā)明的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇的船底特征有所區(qū)別。 本發(fā)明的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇是對三體滑行艇的進一步改進，本發(fā)明由于
采取斷級結(jié)構(gòu)，改善滑行姿態(tài)，降低了水對船底的阻力，使得具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇比
三體滑行艇在相同功率下具有更高的航行速度和更小的阻力。
圖1為有一個斷級結(jié)構(gòu)的 圖2為有一個斷級結(jié)構(gòu)的 圖3為具有斷級結(jié)構(gòu)的三 圖4為有兩個斷級結(jié)構(gòu)的 圖5為有兩個斷級結(jié)構(gòu)的 圖6為有三個斷級結(jié)構(gòu)的 圖7為有三個斷級結(jié)構(gòu)的
具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇底部結(jié)構(gòu)示意圖； 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇斷級結(jié)構(gòu)局部示意圖 體滑行艇斷級結(jié)構(gòu)橫剖面示意圖； 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇底部結(jié)構(gòu)示意圖； 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇斷級結(jié)構(gòu)局部示意圖 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇底部結(jié)構(gòu)示意圖； 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇斷級結(jié)構(gòu)局部示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述 結(jié)合圖1至7，具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇由主船體1兩個大小相同的輔助片體2 組成，輔助片體2在主船體1兩側(cè)，在主船體1距離船艏60%船長至75%船長處有一個橫向 臺階式斷級結(jié)構(gòu)3。斷級結(jié)構(gòu)3的斷級高度為斷級結(jié)構(gòu)3所處位置主船體1船寬的1% -5% 左右，實例中斷級高度為45mm。在有一個斷級結(jié)構(gòu)時，自船艏到斷級結(jié)構(gòu)3之間主船體1船 底為第一級船底4，斷級結(jié)構(gòu)3到船艉之間主船體1船底為第二級船底5，斷級結(jié)構(gòu)3的上 緣6第二級船底5相連，斷級結(jié)構(gòu)3的下緣7第一級船底4相連，與斷級結(jié)構(gòu)3所處位置為 距離船艏50%船長至75%船長之間。有多個斷級結(jié)構(gòu)時，第一個斷級結(jié)構(gòu)3所處位置為距 離船艏50%船長至60%船長之間，斷級結(jié)構(gòu)3、8、9之間距離為10%船長-15%船長之間。
在具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇船底采用斷級結(jié)構(gòu)3后，水流流經(jīng)斷級結(jié)構(gòu)3時離 開第一級船底4，在斷級結(jié)構(gòu)3后面形成一個空穴，經(jīng)過一段距離后水流再與第二級船底5 接觸，直至艉緣。這使具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇船底形成前后兩個滑行面，每個滑行面的 長度較短，即有較大展弦比，從而提高了滑行面效率，亦升阻比提高。在三體滑行艇排水量 確定的情況下，升阻比的提高相當于減小了阻力。 當具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇進入滑行狀態(tài)(Fv >3.0)之后，具有斷級結(jié)構(gòu)的三 體滑行艇比三體滑行艇有更平坦的阻力曲線。此時由于有兩個支撐面支持具有斷級結(jié)構(gòu)的 三體滑行艇，隨著滑行速度增加，縱傾角a幾乎保持不變，縱傾角a不變意味著來流功角 不變，升力系數(shù)&也保持不變，而根據(jù)平衡條件
L = A (1)
總升力L應(yīng)為常數(shù)，根據(jù)升力表達式
丄=Cz_ x〗P水卩2S濕表面積 (2) 可知，速度V的提高必使滑行艇上抬，減小濕表面積SSSfflW，而且這種濕表面積
SfiiwK的較小量與速度V的平方成正比。 在忽略摩擦阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化前提下，由
1 2
尸摩擦=C/ x三戶水r S濕表面積 (3) 摩擦阻力F摩擦保持不變。 [OO32] 由滑行艇阻力公式 F = A tana十F摩擦 (4) 可以知道，在進入"三角形滑行"之前，進一步提高航速時，具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑 行艇阻力保持不變。 在整個船長范圍內(nèi)可以有一個或多個斷級結(jié)構(gòu)3，若斷級結(jié)構(gòu)3愈多，每個滑行面 的展弦比于大，滑行效率愈高?；行实奶岣咭馕吨a(chǎn)生同樣的升力時阻力愈低，這就是 具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇的主要優(yōu)點。但是隨著斷級結(jié)構(gòu)3增多，具有斷級結(jié)構(gòu)的三體 滑行艇在風浪中的耐波性將變差，所以原則上軍用或民用的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇其 船底以有一個斷級結(jié)構(gòu)3為宜，某些競速艇可采用多斷級結(jié)構(gòu)3、8、9。
權(quán)利要求
一種具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇，由主船體及兩個大小相同的輔助片體組成，輔助片體在主船體兩側(cè)，其特征是在主船體上有橫向臺階式斷級結(jié)構(gòu)，所述斷級結(jié)構(gòu)的斷級高度為斷級結(jié)構(gòu)所處位置主船體船寬的1％-5％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇，其特征是所述斷級結(jié)構(gòu)有一個，斷級結(jié)構(gòu)所處位置為距離船艏50%船長至75%船長之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇，其特征是所述斷級結(jié)構(gòu)有幾個，第一個斷級結(jié)構(gòu)所處位置為距離船艏50%船長至60%船長之間，斷級結(jié)構(gòu)之間距 離為10%船長至15%船長之間。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇。由主船體及兩個大小相同的輔助片體組成，輔助片體在主船體兩側(cè)，在主船體上有橫向臺階式斷級結(jié)構(gòu)，所述斷級結(jié)構(gòu)的斷級高度為斷級結(jié)構(gòu)所處位置主船體船寬的1％-5％。本發(fā)明是對三體滑行艇的進一步改進，本發(fā)明由于采取斷級結(jié)構(gòu)，改善滑行姿態(tài)，降低了水對船底的阻力，使得具有斷級結(jié)構(gòu)的三體滑行艇比三體滑行艇在相同功率下具有更高的航行速度和更小的阻力。
文檔編號B63B1/40GK101708763SQ20091007323
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者史圣哲, 孫華偉, 孫寒冰, 王慶旭, 鄒勁, 馬偉佳, 黃德波 申請人:哈爾濱工程大學