全垫升气垫船模型

王俊如

全垫升气垫船的由来

在水面上航行的大多数船舶，如我们所见到的常规的客船、货船等，其航行时大部分船体都浸在水中，这样的船舶装载量大、运输效率高，但其缺点是船体航行阻力大、速度不快。这种船舶航行时，在船体的周围会掀起许多波浪，这种波浪对船体造成的阻力称为“兴波阻力”。

为了减少兴波阻力，加快船速，许多年来船舶专家们绞尽脑汁，设计制造了多种新型船舶，气垫船就是其中之一。

气垫船是利用船上的大功率风机，将产生高于大气压的空气气流压入船底，使得船底与水面（地面）之间形成气垫，将船体托出水面（地面），从而实现高速航行的船只。由于气垫船船体基本不接触水面（地面），航行阻力很小，因此航速很快，还可以在风浪较大的情况下航行。

气垫船分为全垫升气垫船和侧壁式气垫船两种类型。

其中，全垫升气垫船是目前应用比较广泛的一种，它的船底四周装有用橡胶等柔性材料做成的围裙以阻挡气流外溢，在船底产生气垫，将船全部托起，再由空气螺旋桨或喷气推进，在水面和陆地上都可以快速行进，所以具有两栖性。

侧壁式气垫船则是在船的两舷设有插入水中的刚性侧壁，艏、艉仍安装了柔性围裙用以封闭气垫。这种船航行时由于刚性侧壁仍在水中，所以没有两栖性，但仅有艏、艉的围裙处可能泄出少量气流，因此可以减少气压损失，节省不少气垫功率，从而能够向大型化发展。

由于气垫船具有优良的性能，自18世纪50年代研制成功起，气垫船在航运、军事等各领域都已得到广泛的使用。

全垫升气垫船模型的制作

下面，让我们尝试制作一艘有趣的简易全垫升气垫船原理演绎模型。它虽然简单，但也完全解释了全垫升气垫船的工作原理。

1. 了解全垫升气垫船模型的整体构造和组成，其外形图如图1所示。

2. 这个模型最难做的部分就是它的船体外壳和内胆，它们不但要牢固而且要轻巧。找一些卡纸（其厚度和硬度类似于扑克牌），用剪刀剪成长条，并折成直角（图2）。

把直角卡纸条剪、贴、弯折成框架，用502胶水把它们连接成一个气垫船外壳构架（图3）。

再用同样的方法制作好气垫船内胆构架（图4）。

3.在外壳里面和内胆外面裹上一层厨房用的保鲜膜。气垫船模型的外壳像一个帽子，是没有底的，内胆是全封闭的。内胆的长、宽、高尺寸均比外壳小5毫米。

4. 把外壳套在内胆的外面，剪几小段直角卡纸贴在外壳和内胆的底部，将外壳和内胆固定住（前后左右距离均等，连接处的保鲜膜用小刀挖掉）。

5. 用卡纸做成两个圆筒，上下端剪开向外折边，再用刀刻出4个卡纸圈分别粘在两个圆筒的两端，中间粘上几条加强条，做成送风口和推进器圆筒（图5）。

6. 将两个小电动机固定在卡纸支架上，支架粘在圆筒中。在电动机轴上安装一个小空气螺旋桨（图6）。

把一个圆筒下端平粘在气垫船外壳甲板上的送风口上；另一个竖直粘在甲板的尾部作为推进器。

7.在推进器圆筒的后面甲板上斜着粘上一片卡纸作为舵，舵的上部折边粘在推进器圆筒上（图7）。

8. 在气垫船模型外壳的底部粘一圈轻薄的布条当作气垫船的围裙。

9. 在甲板上用双面胶粘一个可装4节7号干电池的电池盒和一个小开关，将两个电动机的电线连上。

一切准备就绪，装上电池，把气垫船模型放在地板上，打开开关，气垫船模型就会在地上转着圈“航行”了！

如果你把气垫船模型做得稍大一点，可以承载更多数量的电池（这样，电动机的转速会更快，下压气流的压力会更大），还可以把它放在草坪上“航行”呢！