浅谈小型V型滑行艇主要参数的应用

2021-08-20李花常州玻璃钢造船厂有限公司

环球市场 2021年24期

关键词：折角曲率投影

李花常州玻璃钢造船厂有限公司

滑行艇具有速度高，吨位小，操纵灵活等优点，因此被广泛运用于交通艇、赛艇、游艇、巡逻艇上面。

滑行艇的艇体形状有很多，有底面平坦的雪橇型，圆舭型、带断级或不带断级的V型艇体，倒V 型艇体，底部开有槽道的艇体等等，但最常见、运用最广泛的当属不带断级的V 型艇体。

本文将8 艘无断级的小型V 型滑行艇的主尺度、排水量，转换成无尺度形式之后，分析其参数特点，供设计者参考。

一、傅氏数

一般认为，当航速由排水航行转变为高速滑行状态时，傅氏数Fn>1 或者Fn∇>3，本次分析的8 艘艇分别由a-h 表示，最大航速下的傅氏数见表1，均满足高速滑行状态，因此，本文介绍的8 艘艇均属于滑行艇。

表1

二、艇体主要参数

（一）长宽比 L/BA

滑行艇在滑行阶段仅艇底接触水面，故滑行艇一般以折角线作为艇的特征参数，且这个参数对于每一个特定的艇型只有唯一值。在这里，L 表示为艇底折角线投影面积的最大长度；BA是折角线的平均宽度；因此L/BA是衡量船主尺度的一个重要参数。此8 艘艇折角线投影面积长度为5.8～12 米，L/BA的比值为4～5.1 之间，具体值见表2。

表2

（二）面积系数A/∇2/3

艇底投影面积A 与总重量之间的关系用A/∇2/3的比值表达成无尺度面积系数，这对于主尺度不同但几何相似的艇来说将产生相同的值。通过这一系数，在设计新艇时，可以通过母型艇来确定新艇的艇底投影面积。此8 艘艇面积系数见表3。

表3

（三）重心的纵向位置LCG

对一定的滑行速度而言，有一个最佳的LCG 位置，这个位置可以决定艇的航态，因而也决定艇的阻力。重心太前会发生埋首现象，重心太后会产生纵向不稳定运动。本次统计的8 艘艇的重心纵向位置LCG 见表4，由此可见，LCG在折角线投影面积形心后的2.7%L-7.8%L 区间内。

表4

（四）斜升角β

沿船长方向，艇底的横向斜升角β 是变化的，斜升角β由船尾向船首逐渐增大。对于小艇而言，底部横向斜升角β 的大小，不仅会影响全艇的重心高度，而且会限制艇体内设备摆放及舱室布置。较小的β 值可以降低全艇重心高度，增加舱内空间的利用率，但是较大的β 值，能带来较好的耐波性、操纵性和航向稳定性。为了寻求更好的航速和操纵性能，现在滑行艇的艉部及中部β 值比以往都偏大，艉部β 为7°-16°，舯部β 为13°-20°。图1、图2 为8 艘艇对应于艇长方向斜升角变化曲线图。

图1

图2

（五）折角线的平面形状

折角线的平面形状可以用各站线处的折角线宽度Bp 与折角线平均宽度BA的比值Bp/BA来表示（BA=A/L）。图3、图4 分别为该8 艘艇的折角线平面形状。

图3

图4

根据图4 可以看出，沿船长方向折角线宽度的分布情况，艇底面积前后的分布情况，艉封板处折角线宽度相对于平均宽度的比值，以及最大折角线宽度在船长方向的位置。⊙A 表示艇底面积A 形心距艉封板的距离，该8 艘艇的艇底面积形心距艉封板的距离为41.2%L-43.9%L 区间内，该值可供参考。

（六）横剖面形状

滑行艇横剖面分为凹形、凸形及S 形这三类。本次统计的8 艘艇均为标准V 型折角线型，底部横剖为直线型（见图5），或者艉部直线型，舯前部为微凹型（见图6）。

图5

图6

（七）纵向曲率

艇底的纵向曲率用纵剖线的形状来显示。以纵中剖面BA/4 处的纵剖线作为平均纵剖线，以基线为准，量取各站平均纵剖线高度，并以无尺度的形式展示于图7、图8中，8 种艇形的纵向曲率分别在图6、图7中可以看出，艉部开始在40%左右的艇长范围内，有6 种艇形的纵向曲率几乎平直，纵向高度占艇长的比例也可在图中7、图8读出，可供参考。