CN103770903A - 消波型穿浪快艇 - Google Patents

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易宏
魏成柱
李英辉
张裕芳
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Abstract

一种水上船舶技术领域的消波型穿浪快艇，包括：主船体和和两个对称桥接于主船体尾部两侧的刚性片体，其中：主船体和两侧的竖直刚性片体之间构成了两个左右对称的用于增加稳性和消波的槽道。本发明基于原有单体穿浪型快艇，通过在主船体两侧添加片体的方式，改进原有单体穿浪型快艇的不足，具有高航速、多海况适应性、较小兴波、一定隐身和穿浪特性的优点，可适用于内河、湖泊及沿海区域，适用于游艇、海上高速截击艇等。

Description

消波型穿浪快艇
技术领域
本发明涉及的是一种水面船舶技术领域的快艇，具体是一种消波型穿浪快艇。
背景技术
随着科学技术的进步和社会的发展，高性能船型技术不断积累和发展。船舶设计者不断尝试在单一舰艇集成更多的优良性能，更多的优良船型逐渐展现在世人面前。在这些新船型中包括穿浪船型。在已展现在大众面前的穿浪船中，比较有代表性的是VSV和Transonic Hulls，为单体穿浪船型。
单体穿浪船型具有优异的快速性，在波浪中航行时可以轻松面对航行中遇到的波浪，减少抨击，具有良好的适航性，同时具有良好的隐身性能。但是单体船型高速航行时会在船体周围产生兴波，兴波会对其周围的船只、人员和海上建筑带来不利影响；在狭窄水道航行时船体兴波会冲刷堤岸，对堤岸构成冲击同时会威胁到岸上游人的安全。同时单体穿浪船在高速航行转弯时侧倾很大，危险性很高。
经过对现有技术的检索发现，美国专利文献号US7434523B2，公开日2008年10月14日，公开了一种Speedboat hull design(快艇外壳设计)，该技术是具有船首和船尾波穿透特征多边形船体设备。船头有一个额外的三角形截面以增加强度和波的穿透能力。但是该技术涉及的快艇的水线以下部分航行阻力较大，动力及推进装置复杂，船首与上层建筑设计不连续使其在穿浪中航行时会面临着上浪带来的抨击问题。同时该方案设计不适宜用于小型快艇。船体兴波会向四周发展。
为了解决以上问题，需要从限制船体周围兴波、提高横向稳性、提高操纵性、简化设计等方面出发，以上也是本发明所力求解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种消波型穿浪快艇，基于原有单体穿浪型快艇，通过在主船体两侧添加片体的方式，改进原有单体穿浪型快艇的不足，具有高航速、多海况适应性、较小兴波、一定隐身和穿浪特性的优点。本发明可适用于内河、湖泊及沿海区域，适用于游艇、海上高速截击艇等。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明包括：主船体和和两个对称的桥接于主船体尾部两侧的刚性薄片体，其中：主船体和两侧的刚性薄片体之间构成了两个左右对称的用于增加稳性和消波的槽道。
所述的主船体包括：混合式内倾型船首部分、船尾部分以及上层建筑，其中：船首部分为封闭结构，具体包括：首柱、船首甲板及首部干舷；船尾部分为方形封闭结构，上层建筑为全封闭结构。
所述的刚性薄片体的外壁垂直于水线面，刚性薄片体的长度为0.3LWL-0.5LWL，LWL为主船体水线。
所述的槽道的宽度为0.17B-0.35B，B为主船体船宽。
所述的船首甲板为Λ字形结构，该部分由首柱向船的中后部分抬升，逐渐过渡并与上层建筑，形成连续的整体式结构。
所述的首部干舷由内倾部分和外倾部分组成，其中：内倾部分与外倾部分交接形成折角线，该折角线由船中开始，向船首延伸并交于首柱。
所述的折角线在中纵剖面的投影与水线的夹角（锐角）根据不同情况可以取3°至5°。
所述的首柱为折线结构，其位于水线以上的部分和位于水线以下的部分具有不同的后掠角度。
综上所述，本发明特殊设计的船首能同时具有穿浪和隐身的效果。
所述的主船体内设有动力装置，该动力装置包括：两组对称设置的高速柴油主机及其对应的变速箱和各自的喷水推进器。
所述的动力装置的进气口与排气口布置在船尾，所述的上层建筑的尾部遮挡于所述进气口与排气口上方以阻挡上浪带来的进水。
技术效果
与现有技术相比，本发明的技术效果包括：
1.相对于单体穿浪型快艇，该消波型穿浪快艇的储备浮力及横稳性得到很大提高，有效装载容积和甲板面积也相应增加；
2.该消波型穿浪快艇在高速段利用两个槽道形成空气垫来改善耐波性，同时利用槽道吸收快艇高速航行时船体两侧产生的兴波，减小船体兴波，减小其对周围环境的影响；
3.相对于传统滑行艇，该消波型穿浪快艇具有更好的耐波性和适航性；
4.采用喷水推进方案可以在较浅的水域航行，同时具有更佳的操纵性；
5.流畅的上层建筑及船首甲板设计可以减少快艇在波浪中高速航行时的遭遇波浪抨击的概率。
附图说明
图1为该消波型穿浪快艇的透视图；
图2为该消波型穿浪快艇的首视图；
图3为该消波型穿浪快艇的侧视图；
图4为该消波型穿浪快艇的俯视图；
图5为该消波型穿浪快艇的首部典型横剖面图；
图6为该消波型穿浪快艇的中部典型横剖面图；
图7为该消波型穿浪快艇的水线图；
图8为该消波型穿浪快艇的中纵剖面图；
图9为该消波型穿浪快艇的动力装置布置侧视图；
图10为该消波型穿浪快艇的动力装置布置俯视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：主船体1和两个对称的桥接于主船体1尾部两侧的刚性片体2，其中：主船体1和两侧的刚性片体2之间构成了两个左右对称的用于增加稳性和消波的槽道，桥接的方式可以增加储备浮力，提高稳性、仓容及甲板面积。
所述的刚性片体2的外壁垂直于水面，该刚性片体2可以为固定式也可以为模块式，当设计为模块式时可以使得本实施例快速改装为单体穿浪型快艇以应对某些极端海况。
所述的主船体1采用混合式内倾型船首3与船尾部分19相配合的形式，其中：船首部分包括：船首甲板4、首柱8及首部干舷18，上层建筑5为全封闭式。
所述的船首甲板4为Λ字形结构，该部分由首柱8向船的中后部分抬升，逐渐过渡并与上层建筑5，形成连续的整体式结构。
所述的首部干舷18由内倾部分和外倾部分组成，其中：内倾部分与外倾部分交接形成折角线，该折角线由船中开始，向船首延伸并交于首柱8。
所述的折角线在中纵剖面的投影与水线的夹角（锐角）根据不同情况可以取3°至5°，本实施例中内倾部分与外倾部分交接形成折角线6。
所述的首柱后倾；首柱8采用折线设计，即水线以上的首柱和水线以下的首柱的后掠角度不同，本实施例的水线以下的首柱的后掠角度α（首柱同水线面的夹角（为钝角））为105°至115°；7为设计水线；9、10为水线以下部分船体上的折角线，主要用来改善横摇运动；11为中纵剖线；水线以上的部分同水线面的夹角为130°至140°，本实施例中取为135°。
本实施例中的主船体水线LWL长16-25m，主船体水线LWL与主船体船宽B的比值LWL/B在5-7之间，主船体船宽B与主船体船舶吃水T的比值B/T在3.5-4.2之间。单侧槽道宽度b为0.17B-0.35B，片体长度l为0.3LWL-0.5LWL。
所述的船首部分的长度占主船体长度的
Figure BDA0000473626590000041
。
如图9-图10所示，为船型的动力方案。本实施例的内部动力装置采用两台高速柴油主机12、13通过变速箱14、15带动两个喷水推进器16、17的布置方案。动力装置布置在主船体内。进气口与排气口布置在船尾，同时将上层建筑向船尾延伸，将进气口与排气口遮住以阻挡上浪带来的进水。
本实施例是对单体排水型穿浪快艇的改进，在保留了大部分单体穿浪快艇的优点的同时拥有更大的甲板面积、装载能力、储备浮力、更好的稳性；能够利用槽道吸收船体两侧的兴波来降低快艇高速航行时船体兴波对周围事物和环境的影响；本实施例同传统单体滑行艇相比具有更好的适航性
加装的片体为比较薄的刚性侧壁。比较薄的刚性侧壁在高速航行时兴波很小，这一点类似于极细长船型。通过在单体穿浪快艇的基础上加装刚性片体可以将船体产生的兴波限制在片体与主船体构成的槽道内，阻止其向船体远场发展，从而达到减少船体周围兴波的目的。

Claims (10)

1.一种消波型穿浪快艇，其特征在于，包括：主船体和和两个对称的桥接于主船体尾部两侧的刚性薄片体，其中：主船体和两侧的刚性薄片体之间构成了两个左右对称的用于增加稳性和消波的槽道；
所述的主船体包括：混合式内倾型船首部分、船尾部分以及上层建筑，其中：船首部分为封闭结构，具体包括：首柱、船首甲板及首部干舷；船尾部分为方形封闭结构，上层建筑为全封闭结构。
2.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的刚性薄片体的外壁垂直于水线面，刚性薄片体的长度为0.3LWL-0.5LWL，LWL为主船体水线。
3.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的槽道的宽度为0.17B-0.35B，B为主船体船宽。
4.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的船首甲板为Λ字形结构。
5.根据权利要求1或4所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的船首甲板由首柱向船的中后部分抬升，逐渐过渡并与上层建筑，形成连续的整体式结构。
6.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的首部干舷由内倾部分和外倾部分组成，其中：内倾部分与外倾部分交接形成折角线，该折角线由船中开始，向船首延伸并交于首柱。
7.根据权利要求6所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的折角线在中纵剖面的投影与水线的夹角取3°至5°。
8.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的首柱为折线结构，其位于水线以上的部分和位于水线以下的部分具有不同的后掠角度。
9.根据权利要求8所述的消波型穿浪快艇，其特征是，水线以下的部分的后掠角度α，即首柱同水线面的夹角为105°至115°；水线以上的部分同水线面的夹角为130°至140°。
10.根据权利要求1所述的消波型穿浪快艇，其特征是，所述的主船体内设有动力装置，该动力装置包括：两组对称设置的高速柴油主机及其对应的变速箱和各自的喷水推进器；
所述的动力装置的进气口与排气口布置在船尾，所述的上层建筑的尾部遮挡于所述进气口与排气口上方以阻挡上浪带来的进水。
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