專利名稱：三體滑行艇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船舶的結(jié)構(gòu)，具體地說是一種用于內(nèi)河、湖泊及沿海的三體
滑行艇。
背景技術(shù)：
常規(guī)滑行艇是最早研究的依靠水動(dòng)力航行的艇，不少國(guó)家海軍保持相當(dāng)數(shù)量的滑
行艇，民用滑行艇則應(yīng)用廣泛，是應(yīng)用最為廣泛的高性能船之一。常規(guī)滑行艇滑行時(shí)只有部
分艇底與水接觸，阻力顯著降低，但在波浪中沖擊力較大，活動(dòng)海域受到較大限制。 盡管常規(guī)滑行艇技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，且制造方便、建造成本低，但常規(guī)滑行艇由
于穩(wěn)定性和噴濺影響，較早產(chǎn)生"海豚現(xiàn)象"，使得其速度上限受到限制。另一方面常規(guī)滑行
艇耐波性差，應(yīng)用受風(fēng)浪影響很大，多海況應(yīng)用能力差，對(duì)人員設(shè)備造成影響也很嚴(yán)重。 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(zhǎng)處，將流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)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(jià)值?！督K船舶》中刊登的"三體消波滑行艇工作原理及技術(shù)特點(diǎn)研究"的文章中，根據(jù)
高性能三體消波滑行艇試驗(yàn)資料和實(shí)艇設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析并闡述了三體消波滑行艇的創(chuàng)新點(diǎn)
及工作原理；總結(jié)歸納了獨(dú)特幾何形狀、尺度對(duì)水動(dòng)力性能的影響；敘述了三體消波滑行
艇的技術(shù)特點(diǎn)。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(dòng)力性能特點(diǎn)。
與本發(fā)明的三體滑行艇采用縱向變曲率槽道達(dá)到良好水動(dòng)力性能有所區(qū)別。 中國(guó)專利申請(qǐng)?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(zhǎng)方形，其長(zhǎng)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(shí)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(yùn)行經(jīng)濟(jì)。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(gè)主船體和兩個(gè)消波船體的三體船型。與本發(fā)明的三體
滑行艇的艇型特征和水動(dòng)力性能方面有所區(qū)別。

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的三體滑行艇。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的三體滑行艇由主船體及兩個(gè)大小相同的輔助片體組成，輔助片體從距船
艏10% _25%船長(zhǎng)處開始由縱向變曲率槽道對(duì)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。 本發(fā)明還可以包括 1、所述主船體的長(zhǎng)寬比大于或等于4。
2、所述輔助片體的橫剖面呈倒三角形或梯形，所述倒三角形或梯形的內(nèi)側(cè)與外側(cè) 為斜面。 3、所述輔助片體的橫剖面呈倒三角形或梯形并帶有折角。
4、所述輔助片體從主船體艏部延出，片體底線為S形。 5、所述輔助片體從片體艏部到片體艉部與龍骨線垂向距離逐漸減小，靜止時(shí)兩個(gè) 輔助片體占整個(gè)艇體排水量的5% -20%。 6、所述縱向變曲率槽道的橫剖圖為圓弧形，縱剖圖為S形。 本發(fā)明的三體滑行艇的特征在于船艏處只有一個(gè)主船體，輔助片體是從船艏附近 開始與主船體通過縱向變曲率槽道連接的高速型三體滑行艇。兩個(gè)對(duì)稱的輔助片體是從船 艏附近開始與主船體通過縱向變曲率槽道連接。兩側(cè)的輔助片體使得三體滑行艇在靜止和 低速時(shí)獲得更大的穩(wěn)性；在高速滑行狀態(tài)下，艇體產(chǎn)生的興波與噴濺被收入槽道內(nèi)，空氣經(jīng) 過縱向變曲率槽道的加速作用，在槽道中至上而下逐漸形成空氣層(或氣膜)、氣水混合物 層以及噴濺水流層，空氣層和氣水混合物能夠有效的降低三體滑行艇高速滑行時(shí)的阻力， 還具有緩沖、減震和減小拍擊的作用，相對(duì)于常規(guī)滑行艇較大幅度地拓寬了航行區(qū)域，具有 良好的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于內(nèi)河、湖泊、沿海以及常規(guī)艇所不能航行的惡劣海 況海域，具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為三體滑行艇底部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為距船艏1/5船長(zhǎng)的三體滑行艇橫剖面示意圖 圖3為距船艏2/5船長(zhǎng)的三體滑行艇橫剖面示意圖 圖4為距船艏3/5船長(zhǎng)的三體滑行艇橫剖面示意圖 圖5為距船艏4/5船長(zhǎng)的三體滑行艇橫剖面示意圖 圖6為距船艏4/5船長(zhǎng)的三體滑行艇左側(cè)橫剖面示意圖； 圖7為三體滑行艇側(cè)視示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述 結(jié)合圖1至7，三體滑行艇由主船體1兩個(gè)大小相同的輔助片體2及連接主船體1 和輔助片體2的縱向變曲率槽道3組成，主船體1長(zhǎng)寬比大于或等于4 ;整個(gè)輔助片體2橫 剖面呈倒三角形或梯形，內(nèi)側(cè)4與外側(cè)5為斜面，也可設(shè)折角，輔助片體2從主船體艏部延 出，片體底線6為S形，從片體艏部到片體艉部與龍骨線7垂向距離逐漸減小，靜止時(shí)兩個(gè) 輔助片體占整個(gè)艇體排水量的5% -20% ;主船體1與輔助片體2由縱向變曲率槽道3相 連，縱向變曲率槽道3橫剖圖為圓弧形，縱剖圖為S形，槽道頂線8從艇艏到艇艉與龍骨線 7垂向距離逐漸減?。辉谥鞔w1上與縱向變曲率槽道3相鄰位置有一條縱向引氣槽9，引 氣槽9橫剖圖為圓弧形。 當(dāng)三體滑行艇靜止時(shí)，喇叭孔型縱向變曲率槽道3艉部完全浸沒在水面下，主船 體1和輔助片體2共同提供三體滑行艇所需的浮力，使得船體具有相對(duì)較大的水線面面積， 并且排水體積向兩舷分布，在傾斜時(shí)可以提供較大的回復(fù)力矩；當(dāng)三體滑行艇處于滑行狀態(tài)(Fv>3.0)時(shí)，隨著航速的提高，艇體抬升，輔助片體2逐漸離開水面直到尾部?jī)H僅與水 面接觸，空氣10在沖壓的作用下從艇首部?jī)蓚?cè)槽道喇叭口處進(jìn)入在縱向變曲率槽道3頂部 形成空氣層ll，槽道3中至上而下逐漸形成空氣層11 (或氣膜)、氣水混合物層12以及噴 濺水流層13，空氣層11和氣水混合物層12具有緩沖、減震和減小拍擊的作用，從而提供了 一個(gè)穩(wěn)定的甲板平臺(tái)。如果橫傾角超過一定值(大傾角穩(wěn)性)，一方面，輔助片體2提供了 附加的橫搖阻尼和浮力，另一方面，整個(gè)槽道3的頂部將提供額外的水動(dòng)升力自動(dòng)對(duì)船進(jìn) 行扶正。 縱向變曲率槽道3叢船艏到船艉與龍骨線7垂向距離逐漸減小，形成喇叭型的開 口，使空氣IO順利進(jìn)入槽道，充分利用空氣動(dòng)升力，還可以防止噴濺產(chǎn)生。當(dāng)三體滑行艇高 速滑行(^>3力)時(shí)，空氣從喇叭型開口進(jìn)入縱向變曲率槽道3，根據(jù)公式
V槽道外氺S槽道外二 V槽道內(nèi)氺S槽道內(nèi)二 const (1) 隨著縱向變曲率槽道3橫截面的減小，空氣10會(huì)得到加速，使得槽道3外的空氣
速度小于槽道3內(nèi)的空氣速度。又由伯努利公式
^1f道外丄P槽道外丄u — K槽道內(nèi)P槽道內(nèi)+il
<formula>formula see original document page 5</formula>
沿流線方向，因槽道3外空氣速度小于槽道3內(nèi)的空氣速度，導(dǎo)致槽道3外壓強(qiáng) P槽道外會(huì)大于槽道2內(nèi)壓強(qiáng)P槽道內(nèi)，并進(jìn)一步加速空氣10從槽道3外流進(jìn)槽道3內(nèi)，直至形
成穩(wěn)定的縱向流動(dòng)的空氣層ll，減少三體滑行艇與水流接觸的濕表面積SSSBW，由
<formula>formula see original document page 5</formula> 摩擦阻力F^g減少，從而起到減阻作用。兩側(cè)槽道3內(nèi)的水流受到?jīng)_壓空氣層11
擠壓，在尾部高速射出，使其縱傾角較常規(guī)滑行艇明顯減少，同時(shí)減小升沉和縱搖；而且空
氣層11的存在也大大減小了艇在波浪中的抨擊，并在高速時(shí)將主船體1產(chǎn)生的興波和噴濺
吸入槽道3內(nèi)，極大地減小了艇體的尾跡，從而降低了對(duì)河道的沖刷和周圍船只的影響。弓|氣槽9作用主要是為從主船體1到縱向變曲率槽道3之間橫向流動(dòng)的水流提供
一個(gè)汽水混合物組成的緩沖結(jié)構(gòu)，這將大大減緩橫向流動(dòng)。 三體滑行艇由于縱向變曲率槽道3和輔助片體2的存在，提高滑行艇的耐波性和 穩(wěn)性，使得三體滑行艇速度上限有較大程度提升。
權(quán)利要求
一種三體滑行艇，由主船體及兩個(gè)大小相同的輔助片體組成，其特征是輔助片體從距船艏10％-25％船長(zhǎng)處開始由縱向變曲率槽道對(duì)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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三體滑行艇，其特征是所述主船體的長(zhǎng)寬比大于或等于4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三體滑行艇，其特征是所述輔助片體的橫剖面呈倒三角形或梯形，所述倒三角形或梯形的內(nèi)側(cè)與外側(cè)為斜面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三體滑行艇，其特征是所述輔助片體從主船體艏部延出，片體底線為s形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的三體滑行艇，其特征是所述輔助片體從片體艏部到片體艉部與龍骨線垂向距離逐漸減小，靜止時(shí)兩個(gè)輔助片體占整個(gè)艇體排水量的5% -20%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的三體滑行艇，其特征是所述縱向變曲率槽道的橫剖圖為圓弧形，縱剖圖為s形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3至6任何一項(xiàng)1所述的三體滑行艇，其特征是所述輔助片體的橫剖面呈倒三角形或梯形并帶有折角。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種三體滑行艇，由主船體及兩個(gè)大小相同的輔助片體組成。輔助片體從距船艏10％-25％船長(zhǎng)處開始由縱向變曲率槽道對(duì)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。本發(fā)明的三體滑行艇的特征在于船艏處只有一個(gè)主船體，輔助片體是從船艏附近開始與主船體通過縱向變曲率槽道連接的高速型三體滑行艇。能夠廣泛應(yīng)用于內(nèi)河、湖泊、沿海以及常規(guī)艇所不能航行的惡劣海況海域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B63B3/00GK101716984SQ20091007317
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者史圣哲, 孫華偉, 王慶旭, 鄒勁, 馬偉佳, 黃德波 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)