直壁滑道式圓舭快艇艇型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直壁滑道式圓舭快艇艇型，其艇體是由直壁輪廓線、滑道輪廓線、艉橫剖面線和艉底斜升角、舯橫剖面線和舯底斜升角為特征生成的左右對稱的兩個直壁圓舭側(cè)體和滑道頂及滑道組成。本發(fā)明的有益效果是：在過渡狀態(tài)和滑行狀態(tài)航行時，艇體外側(cè)興波和飛沫大幅度減小，艇體內(nèi)側(cè)的興波和飛沫與空氣流一道經(jīng)滑道流過向艇后高速流出，其部分能量被滑道回收（相當(dāng)于消波滅沫）與空氣氣流一道轉(zhuǎn)換為艇體的動升力，從而減小了阻力，提高了航速，達(dá)到節(jié)能的目的，此時艇體處于三支點(diǎn)滑行狀態(tài)，增加了艇體運(yùn)動狀態(tài)的穩(wěn)定性和適航性。
【專利說明】直壁滑道式圓舭快艇艇型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種快艇艇型，尤其涉及一種適用于長度傅汝德數(shù)在0.5?1.3、且能在較高海況下正常航行的軍用、民用雙體快艇的快艇艇型，屬于快艇艇型【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]雙體圓舭快艇在過渡狀態(tài)航行和低速滑行航行時有較大的興波阻力和較小的飛沫阻力，這兩種阻力的和占總阻力的50%以上，隨著航速的增加興波阻力比重減小而飛沫阻力比重增加，而興波和飛沫是快艇高速航行的固有物理現(xiàn)象，是難以避免的。因此設(shè)計出在過渡狀態(tài)航行和低速滑行航行時具有較小的興波阻力和飛沫阻力的圓舭快艇，或者說設(shè)計出的雙體圓舭快艇在過渡狀態(tài)航行和低速滑行航行時可以回收部分興波和飛沫的能量從而達(dá)到減小阻力的圓舭快艇，是業(yè)界工程師努力的方向。
[0003]目前，雙體的圓舭快艇，雖然有許多的艇型其性能非常優(yōu)良、航行性能也很出色，然而均不同程度地存在較大的興波阻力和較大的飛沫阻力。雙體圓舭快艇對于阻力幾乎沒有改善，只是使艇體處于兩點(diǎn)支撐的穩(wěn)定低速滑行狀態(tài)。相比常規(guī)單體快艇而言，雙體圓舭快艇提高了適航性、乘坐舒適性和作為武器平臺的穩(wěn)定性，較大幅度地拓寬了快艇的航行區(qū)域。然而，對于雙體圓舭快艇來說，雖有近半數(shù)的興波和飛沫從雙體間的水道中流過，但由于連接橋底距水面距離較大，所以基本起不到回收興波能量和飛沫能量的作用。艇型是決定艇體性能的最重要因素之一，設(shè)計發(fā)明一種在滿足適航性條件及在高速航行時能回收部分興波和飛沫能量，以減小阻力提航速從而節(jié)約能源的圓舭快艇艇型就顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種直壁滑道式圓舭快艇艇型，可大幅度減小艇體外側(cè)興波和飛沫。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種直壁滑道式圓舭快艇艇型，其艇體是由左右對稱的兩個直壁圓舭側(cè)體21、滑道頂25、滑道42組成；所述直壁圓舭側(cè)體21由艇體外側(cè)直壁21a和艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面21b組成；所述艇體外側(cè)直壁21a由上邊界線13、直壁輪廓線11組合生成；所述艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面21b由直壁輪廓線11、滑道輪廓線12、艉橫剖面線31a和艉底斜升角β工、舯橫剖面線32a和舯底斜升角β 2組合生成；所述滑道頂25由滑道輪廓線12、艉滑道頂線31b、舯滑道頂線32b和艏滑道頂線33b組合生成；所述滑道42由艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面21b、滑道頂25所圍成；所述直壁輪廓線11是從艉至艏依次連接點(diǎn)K1、K2、K3、K4、K5而得的平行于艇體中心線51的光順的平面樣條曲線，所述點(diǎn)K4在艇體設(shè)計水線52上、到點(diǎn)Kl的水平縱向距離等于艇體設(shè)計水線長L，所述點(diǎn)K1、K2、K3在艇體設(shè)計水線52下方且到艇體設(shè)計水線52的距離等于艇體設(shè)計吃水Τ，所述點(diǎn)Κ2到點(diǎn)Kl的距離等于0.5L，所述點(diǎn)Κ3到點(diǎn)Kl的距離為(0.7?0.9)L，所述點(diǎn)K5在艇體設(shè)計水線52的上方到艇體設(shè)計水線52的高度T1= (0.2?
0.5)T、到點(diǎn)Kl的水平縱向距離大于L，所述點(diǎn)KU Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇體中心線51的水平橫向距離B=L/(8~16)，所述點(diǎn)K1、K2分別為直壁輪廓線11的艉端點(diǎn)和舯點(diǎn)，所述直壁輪廓線11的Κ1Κ2Κ3段為直線、Κ3Κ4Κ5段為曲線；所述滑道輪廓線12是順序連接Κ6、Κ7、Κ11而得的光順的空間樣條曲線，所述點(diǎn)Κ6、Κ7、Κ11分別為滑道輪廓線12的艉端點(diǎn)、舯點(diǎn)和艏端點(diǎn)，所述滑道輪廓線12的Κ6Κ7段為直線。所述連接橋44是以上邊界線13為底邊界的空間體，其具體形狀不受限制。
[0007]本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0008]前述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其中所述艇體外側(cè)直壁21a是與艇體中心線51平行的垂直平面。
[0009]前述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其中所述點(diǎn)K6在艇體設(shè)計水線52的下方及點(diǎn)Kl的上方，點(diǎn)K6到艇體設(shè)計水線52的高度h= (0.1~0.5) T、到艇體中心線51的距離C= (0.2~0.5)B ;所述點(diǎn)K7在艇體設(shè)計水線52的下方及點(diǎn)K2的上方，所述點(diǎn)K7到艇體設(shè)計水線52的高度Ii1 ( h、到艇體中心線51的距離f=(0.9~1.1) c ;點(diǎn)Kll在點(diǎn)K5的艇艏方向上方，點(diǎn)Kll到艇體中心線51的距離g=(0.7~0.9)B、到艇體設(shè)計水線52的高度T2= (1.5 ~3.5)1\。
[0010]前述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其中所述艉底斜升角β i是艉橫剖面線(31a)在點(diǎn)Kl處的切線與與水平面的夾角，其取值范圍:25° ( βι<35°。所述舯底斜升角β2是舯橫剖面線32a在點(diǎn)Κ2處的切線與與水平面的夾角，其取值范圍:β ?≤β2<50°。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在過渡狀態(tài)和低速滑行狀態(tài)航行時，艇體外側(cè)興波和飛沫大幅度減小，大部分興波和飛沫的水流伴同大量空氣從滑道內(nèi)流過并被加速從滑道艉部高速流出，此時部分興波和飛沫的能量被滑道回收(相當(dāng)于消波減沫)與空氣氣流一道在滑道內(nèi)轉(zhuǎn)換為對艇體的動升力，減小了(5~13)%的興波和飛沫阻力，提高了航速，航行速度越高減阻效果越好，同時艇體處于三支點(diǎn)滑行狀態(tài)增加了艇體運(yùn)動狀態(tài)的穩(wěn)定性和適航性。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的側(cè)視圖，左端為艇艉，右端為艇艏；
[0014]圖2是本發(fā)明的俯視圖，由于對稱性，圖示為艇體左舷部分；
[0015]圖3是本發(fā)明的橫剖面圖，由于對稱性，A-A剖面(艉橫剖面)圖示在艇體中心線51的左邊；Β-Β剖面(舯橫剖面)圖示在艇體中心線51的右邊。
[0016]圖4是本發(fā)明的橫剖面圖，由于對稱性，C-C剖面(艏橫剖面)圖示在艇艇體中心線51的右邊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]圖1、圖2中，畫出艇體基準(zhǔn)線53和設(shè)計水線52 ;圖2、圖3、圖4中畫出艇體中心線51。
[0019]圖1中，在艇體基準(zhǔn)線53上從艉至艏依次取點(diǎn)Κ1、Κ2、Κ3，在艇體設(shè)計水線52上取點(diǎn)K4，在艇體設(shè)計水線52的上方艇艏方向取點(diǎn)Κ5，使線段KlK2=L/2，使線段Κ2Κ3=(0.2~0.4) L，使點(diǎn)Κ4到點(diǎn)Kl的縱向水平距離等于艇體設(shè)計水線長L，使點(diǎn)Κ5到艇體設(shè)計水線52的距離T1= (0.2~0.5)Τ ;圖2中，所述點(diǎn)KU Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇體中心線51的距離B=L/(8~16);依次連接點(diǎn)Κ1、Κ2、Κ3、Κ4、Κ5即得直壁輪廓線11，所述直壁輪廓線11的Κ1Κ2Κ3段為直線、Κ3Κ4Κ5段為曲線；所述直壁輪廓線11為與艇體中心線51平行的平面曲線；所述點(diǎn)Kl是直壁輪廓線11的艉端點(diǎn)；所述點(diǎn)K2是直壁輪廓線11的舯點(diǎn)。
[0020]圖1中，在艇體設(shè)計水線52的下方及點(diǎn)Kl的垂直上方取點(diǎn)Κ6，所述點(diǎn)Κ6到艇體設(shè)計水線52的高度h= (0.1~0.5)T，在艇體設(shè)計水線52的下方及點(diǎn)Κ2的垂直上方取點(diǎn)Κ7，所述點(diǎn)Κ7到艇體設(shè)計水線52的高度Ii1 ( h，在艏柱線Ila上取點(diǎn)Kl I，其到艇體設(shè)計水線52的距離T2= (1.5~3.5) T1 ;圖2中，所述點(diǎn)K6到艇體中心線51的距離C= (0.2~0.5)B，所述點(diǎn)K7到艇體中心線51的距離f=(0.9~1.1) C，所述點(diǎn)Kll到艇體中心線51的距離g=(0.7~0.9)B ;順序連接K6、K7、Kll即得滑道輪廓線12 ;所述滑道輪廓線12是一條光順的空間樣條曲線，所述滑道輪廓線12的K6K7段為直線，所述點(diǎn)K6是滑道輪廓線12的艉端點(diǎn)，所述點(diǎn)K7是滑道輪廓線12的舯點(diǎn),所述點(diǎn)Kll是滑道輪廓線12的艏端點(diǎn)。
[0021]圖1中，在點(diǎn)Kl的正上方取點(diǎn)K8，在點(diǎn)K2的正上方取點(diǎn)K9，在點(diǎn)K5的正上方取點(diǎn)K10，向艇艏方向取點(diǎn)K12，所述點(diǎn)K12到點(diǎn)Kl的縱向水平距離是艇體型長，順序連接點(diǎn)K8、K9、K10、K12即得上邊界線13 ;所述上邊界線13的Κ8Κ9Κ10段為與艇體中心線51平行的平面曲線且到艇體中心線51的距離等于B、其Κ10Κ12段為空間樣條曲線；所述上邊界線13是一條光順的空間樣條曲線，所述點(diǎn)Κ12在艇體中心線51上，所述點(diǎn)Κ8、Κ9、Κ10、Κ12到艇體基準(zhǔn)線53的高度由設(shè)計者確定。
[0022]圖1、圖2中順序連接點(diǎn)Κ5、Κ11、Κ12即得艏柱線11a，適當(dāng)調(diào)整點(diǎn)Kll的位置使其與上邊界線13有良好的過渡關(guān)系；
[0023]圖3中，所述艉滑道頂線31b是連接點(diǎn)K6、K6而成的曲線；所述艉底斜升角 是艉橫剖面線31a在點(diǎn)Kl處的切線與水平面的夾角，在水平面上為正，其取值范圍:
25?！堞?!≤35°。
[0024]圖3中，所述艉滑道頂線32b是連接點(diǎn)K7、K7而成的曲線；所述舯底斜升角β 2是舯橫剖面線32a在點(diǎn)Κ2處的切線與與水平面的夾角，在水平面上為正，其取值范圍:β!≤ β2 ≤ 50°。
[0025]圖4中，所述艏滑道頂線33b是連接點(diǎn)K12、K12而成的曲線。
[0026]為確保所述艇體內(nèi)側(cè)曲面21b和所述滑道頂25的三維光順性須增加若干橫剖面線、若干縱剖面線和若干水線面線，其數(shù)目按設(shè)計需要而定。調(diào)整各線條光順性及協(xié)調(diào)性，使得生成的艇體內(nèi)側(cè)曲面21b和滑道頂25的三維光順性達(dá)到滿意的狀態(tài)，同時要確保設(shè)計水線53下的艇體排水量和浮心位置滿足設(shè)計要求。
[0027]圖1~圖4中所示為直壁滑道式圓舭快艇艇型的空間曲線、平面曲線、橫剖線的形狀和數(shù)量及控制角，僅作為非限制性說明給出。
[0028]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直壁滑道式圓舭快艇艇型，其艇體是由左右對稱的兩個直壁圓舭側(cè)體(21)、滑道頂(25)、滑道(42)組成；所述直壁圓舭側(cè)體(21)由艇體外側(cè)直壁(21a)和艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面(21b)組成；所述艇體外側(cè)直壁(21a)由上邊界線(13)、直壁輪廓線(11)組合生成；所述艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面(21b)由直壁輪廓線(11)、滑道輪廓線(12)、艉橫剖面線(31a)和艉底斜升角P1、舯橫剖面線(32a)和舯底斜升角β2組合生成；所述滑道頂(25)由滑道輪廓線(12)、艉滑道頂線(31b)、舯滑道頂線(32b)和艏滑道頂線(33b)組合生成；所述滑道(42)由艇體內(nèi)側(cè)圓舭曲面(21b)、滑道頂(25)所圍成；其特征在于，所述直壁輪廓線(11)是從艉至艏依次連接點(diǎn)K1、K2、K3、K4、K5而得的平行于艇體中心線(51)的光順的平面樣條曲線，所述點(diǎn)K4在艇體設(shè)計水線(52)上、到點(diǎn)Kl的水平縱向距離等于艇體設(shè)計水線長L，所述點(diǎn)K1、K2、K3在艇體設(shè)計水線(52)下方且到艇體設(shè)計水線(52)的距離等于艇體設(shè)計吃水T，所述點(diǎn)K2到點(diǎn)Kl的距離等于0.5L，所述點(diǎn)K3到點(diǎn)Kl的距離為(0.7~0.9)L，所述點(diǎn)K5在艇體設(shè)計水線(52)的上方到艇體設(shè)計水線(52)的高度?\=(0.2~0.5)Τ、到點(diǎn)Kl的水平縱向距離大于L，所述點(diǎn)Κ1、Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇體中心線(51)的水平橫向距離B=L/(8~16)，所述點(diǎn)Kl、Κ2分別為直壁輪廓線(11)的艉端點(diǎn)和舯點(diǎn)，所述直壁輪廓線(11)的Κ1Κ2Κ3段為直線、Κ3Κ4Κ5段為曲線；所述滑道輪廓線(12)是順序連接Κ6、Κ7、Kll而得的光順的空間樣條曲線，所述點(diǎn)Κ6、Κ7、Kl I分別為滑道輪廓線(12)的艉端點(diǎn)、舯點(diǎn)和艏端點(diǎn)，所述滑道輪廓線(12)的Κ6Κ7段為直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其特征在于，所述艇體外側(cè)直壁(21a)是與艇體中心線(51)平行的垂直平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其特征在于，所述點(diǎn)K6在艇體設(shè)計水線(52)的下方及點(diǎn)Kl的上方，點(diǎn)K6到艇體設(shè)計水線(52)的高度h= (0.1~0.5)T、到艇體中心線(51)的距離c=(0.2~0.5)B ;所述點(diǎn)K7在艇體設(shè)計水線(52)的下方及點(diǎn)K2的上方，所述點(diǎn)K7到艇體設(shè)計水線(52)的高度Ii1 ( h、到艇體中心線(51)的距離f=(0.9~1.D c ;所述點(diǎn)Kll在點(diǎn)K5 的艇艏方向上方，所述點(diǎn)Kll到艇體中心線(51)的距離g=(0.7~0.9) B、到艇體設(shè)計水線(52)的高度T2= (1.5~3.5) T10
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其特征在于，所述艉底斜升角是艉橫剖面線(31a)在點(diǎn)Kl處的切線與與水平面的夾角，其取值范圍:25° < β ι < 35°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直壁滑道式圓舭快艇艇型，其特征在于，所述舯底斜升角β2是舯橫剖面線(32a)在點(diǎn)Κ2處的切線與與水平面的夾角，其取值范圍=P1≤β2<50°。
【文檔編號】B63B1/40GK103612708SQ201310589746
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】周玉龍, 姚曉寧, 胡步洋, 朱元瑤 申請人:江蘇科技大學(xué)