CN106240737B - 一种监督艇的线型 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监督艇的线型，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用带折角的平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同。本发明优化监督艇的线型结构，有效地减小船体的兴波阻力和粘性阻力。
Description
技术领域
本发明涉及船型设计领域，具体涉及一种监督艇的线型。
背景技术
快艇是舰艇中的“短跑冠军”，最大航速可达40—60节，有“海上轻骑兵”之称。快艇按装备的武器分类，有鱼雷艇、导弹艇和导弹鱼雷艇等。快艇虽然小，但它的威力不小，作用很大。对于侵入到近海范围内的大、中型敌舰，快艇可以单独编队出击，也可以与其他水面舰艇协同出击，消灭来犯的敌方大、中型舰艇。快艇的艇体小，能隐蔽，能有效地突然地袭击敌方的基地、停泊场。监督艇是快艇中的一种。
船体线型是影响船舶快速性能的关键，它直接影响船舶的快速性能。在船舶主尺度要素与主机功率相同的情况下，采用不同的线型往往会使船速产生较大的差异。而影响船速的主要原因是船体在水中运动时的阻力，摩擦阻力和兴波阻力使构成船体阻力的主要因素。兴波阻力是船舶在静水面上行驶时由于兴起波浪而形成的阻力。摩擦阻力是船体在水中运动时，由于水具有粘性是船体周围有一薄层水被船体带动遂川一起运动。由于各层水流速度大小不同，在各层水流之间必然会产生切应力作用，这种由于流体的粘性而产生的切应力沿着船舶运动方向上的合力，成为船舶摩擦阻力。
发明内容
本发明公开的一种监督艇的线型，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用带折角的平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同。
所述主船体的型宽设置在2.1-2.4m，型深设置在1.0m，设置为设计水线长为6.25m，肋距为0.42-0.44m。
所述肋框的底部呈三角型。
所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°。
所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在16°-18°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在30°。
所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在50°-52°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在45°。
所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形。
所述主船体采用铝材。
本发明的优点和有益效果在于：本发明首先对船体艉部的线型结构进行优化，跟常规的监督艇相比，本发明的粘压阻力系数大幅度下降达到20.2%，总阻力系数下降4.3%，降阻效果明显，有利于监督艇的高速行进；本发明较母型船，兴波阻力系数大幅度下降达到18.2%。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细或者优选地描述，其中，
图1为本发明一种监督艇的示意图；
图2为本发明一种监督艇的型线图；
图3为本发明方案1与方案2的型线对比图；
图4为本发明方案1与方案2的伴流分布和船艉横断面纵向流速分布对比图；
图5为本发明一种监督艇肋框#-3-#5的结构图；
图6为本发明一种监督艇肋框#6-#11的结构图；
图7本发明方案1与方案3的型线对比图；
图8本发明方案1与方案3的波高等值线对比图；
图9本发明方案1与方案3的舷侧波值对比图。
具体实施方式
参考附图1至图9对本发明一种监督艇的线型的实施方式做进一步说明：
参考附图1，本发明公开的一种监督艇的线型，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用带折角的平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同。
本发明制定3个方案进行对比，其中，方案1与方案2的艏部线型一致，区别在于，方案1的艉部采用带折角的平驳线型，方案2的尾部采用常规的艉部线型。
表1主尺度表参数
为比较该两种方案的阻力性能，通过CFD软件进行计算。
表2阻力数值计算结果（V=30km/h）
根据表2，在排水量基本不变的情况下，方案1的总阻力系数较方案2减低了4.3%，粘压阻力系数降低了20.2%。
由图4的伴流分布和船尾的横断面的纵向流速来看，方案1的尾部流场更为均匀，更有利于提高推进效率。
所述主船体的型宽设置在2.1-2.4m，尽可能的增大主船体的长宽比例值，减小阻力，而且船体的宽度越大会导致宽度吃水比增大，湿表面积增加从而增大阻力；同时该型宽有利于切开波浪，防止飞溅的浪花打在甲板上；另外船宽过大还会引起初稳性值过大导致船体摇摆周期减小，不仅降低船体舒适度，而且影响船体的稳定性。型深设置在1.0m，设置为设计水线长为6.25m，肋距为0.42-0.44m，设计吃水为0.40m,排水量为2.75t。
本发明选用最接近的常规的监督艇的线型做为母型进行对比，方案如下，根据本发明的设计线型制定出方案1，最接近的常规的监督艇的线型制定出方案3：
方案1与方案3的肋框的底部均呈三角型。
其中，参考附图7，方案1的所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°，结合附图5与附图6，所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在16°-18°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在30°，所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在50°-52°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在45°，所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形，所述主船体采用铝材。
方案3的所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°，所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在20°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在37°，所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在55°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在60°，所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形，所述主船体采用铝材。
根据方案1与方案3的肋框结构的不同，对方案1与方案3通过CFD软件计算结果进行比较。
表3阻力数值计算结果（V=30km/h）
该结构使艇体相对水平面形成一个较大的倾斜对的滑行平面，当艇的速度越来越高时，艇底面上会产生水动压力，它的垂直分力将艇体逐渐托出水面，艇体接触水的面积不断减小，水对艇体的压力也相应地不断减小。
从图8的波高等值线可以看出，方案1船体周围流畅比方案3有明显改善，水面波高等值线有明显减少，表明波形减弱。
图9的舷侧波值显示可得，方案1的舷侧波值比方案3的小，兴波阻力性更优异。
表3列出的CFD计算结果表明，方案1的兴波阻力系数较方案3大幅度下降，高达18.2%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种监督艇的线型，其特征在于，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同，所述肋框的底部呈三角型，所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°，所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在16°-18°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在30°，所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在50°-52°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在45°，所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形。
2.根据权利要求1所述的一种监督艇的线型，其特征在于，所述主船体的型宽设置在2.1-2.4m，型深设置在1.0m，设置为设计水线长为6.25m，肋距为0.42-0.44m。
3.根据权利要求2所述的一种监督艇的线型，其特征在于，所述主船体采用铝材。
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