CN108341020B - 一种具有槽道压浪板的三体滑行艇 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，属于滑行艇设备技术领域。本发明通过压浪板调节船的纵倾，使三体滑行艇更快速的越过低速阻力峰值，在高速阶段，通过调节该压浪板进一步提高槽道内压力，进而提高抬升高度，减少浸湿表面积，可得到更高航速；解决三体滑行艇低速航行阶段调节慢和高速航行阶段阻力过大的问题。

Description

一种具有槽道压浪板的三体滑行艇
技术领域
本发明涉及一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，属于滑行艇设备技术领域。
背景技术
三体滑行艇以其快速性及高速下良好的稳定性广泛运用于军用、公务和民用市场，尤其是其在高速状态下的优秀表现，可轻易达到60节以上的速度。其在起滑之前主要为水动力，而当起滑后整个接触面即滑行面充满气水混合物，此时为空气动力及水动力，空气支持、抬升整个船体，减少湿表面积从而减少整体高速阻力。三体滑行艇区别于常规滑行艇，其阻力峰值出现于两个阶段，一个为低速阶段，另一个为高速阶段。所谓低速阻力峰即船从排水状态转换至滑行状态，而高速阻力峰则是由于推力与阻力平衡状态无法继续突破的状态。
发明内容
本发明为解决三体滑行艇低速航行阶段调节慢和高速航行阶段阻力过大的问题，提出了一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，所采取的技术方案如下：
一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，所述三体滑行艇包括两个侧片体1和主艇体2；所述主艇体2包括艏部、舯部和艉部；所述两个侧片体1分别设置于主艇体2底部两侧，所述两个侧片体1分别与主艇体2之间形成两个贯穿的槽道3；所述槽道3包括槽道双曲段和槽道平直段构成；所述所述压浪板4设置在槽道3内部，位于槽道3的槽尾处，与槽道2形成一个整体结构，构成槽道内壁的一部分。
进一步地，所述槽道3的侧面剖面为喇叭口形；在所述槽道双曲段中，所述槽道3的顶部采用圆弧式结构；所述槽道3的顶线从艏部至舯部与基线垂向距离逐渐减少至所述槽道平直段的起点，在所述槽道平直段中，所述顶线与基线平行。
进一步地，所述槽道3的顶与基线垂向的最大距离为2倍槽道宽；所述槽道3的顶与基线垂向的最小距离为2/3槽道宽。
进一步地，所述槽道3起始于艏部的全艇体长度的1/3处，并贯穿至艉部。
进一步地，所述主艇体2采用深V型尖舭船体结构；所述侧片体1的长宽比为11：1；所述舯部的舯部斜升角为15°，艉部的艉部斜升角为13°。
进一步地，所述压浪板4包括液压杆、合页和压浪板本体；所述压浪板4通过液压杆控制实现展开；所述压浪板4展开时通过液压杆推动而绕合页向下转出；所述压浪板4通过液压杆控制实现收起；所述压浪板4收起时，压浪板4合为槽道的一部分。
进一步地，所述压浪板4采用T形结构，所述压浪板4的窄底边长为槽道3宽度的1/4，所述压浪板4的宽底长边为槽道3宽度的1/3；所述压浪板4的垂直长度为艇体从长度的1/20。其中，压浪板4的形状需要跟槽道形状契合。
进一步地，所述液压杆和合页采用316L以上级别的不锈钢材料制成。
本发明有益效果：
本发明提出了一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，通过压浪板调节船的纵倾，使三体滑行艇更快速的越过低速阻力峰值，在高速阶段，通过调节该压浪板进一步提高槽道内压力，进而提高抬升高度，减少浸湿表面积，可得到更高航速；其中，压浪板是通过液压杆推出不同的长度来得到不同的压浪板受浪面和受浪攻角。
具体的有益效果为：
1、本发明提出的具有槽道压浪板的三体滑行艇，在低速航行状态下，通过在槽道内设置的压浪板进一步改善艇体姿态，增大纵倾角，使三体滑行艇能够快速越过低速阻力峰，极大程度上缩短了低速阻力峰的时间
2、本发明提出的具有槽道压浪板的三体滑行艇，在高速航行状态下，通过压浪板可有效减少槽道内流动汽水混合物的排量，通过减少排量进一步增大槽道内的压力，从而提高艇体被抬起的高度，在其他外界条件相同的情况下，本发明提出的三体滑行艇抬高高度要高于未安装压浪板或压浪板安装于非槽道的其他位置的三体滑行艇的抬起高度，
同时，由于艇体抬高高度的提升使艇体底面与水边之间的湿表面积减少，可有效拓展三体滑行艇的速度上限(可将速度上限提高2％-5％)，进而使三体滑行艇达到更高的航速。
附图说明
图1为具有槽道压浪板的三体滑行艇底及槽道压浪板示意图
图2为具有槽道压浪板的三体滑行槽道处纵剖面示意图
图3为槽道压浪板外形示意图
图4为具有槽道压浪板的三体滑行艇艇底空气流动图
图5为具有槽道压浪板的三体滑行艇槽道压浪板工作示意图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
本发明提出了一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，该滑行艇在低速阶段利用槽道内水流实现更快速的调节纵倾，在高速航行过程中，由于气动升力的原因，整个船体已被提升，只有部分主艇体底面与水面滑行，此时通过调节该压浪板可以调节槽道内流动气水混合物的排量，通过减小排量可以进一步增大槽道内压力，从而得到更高的提升高度，减少湿表面积，可拓展速度上限，达到更高的航速。
如图1至图3所示，一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，所述三体滑行艇包括两个侧片体1和主艇体2；所述主艇体2采用深V型尖舭船体结构，该主艇体2包括艏部、舯部和艉部；所述两个侧片体1分别设置于主艇体2底部两侧，并且所述侧片体1的长宽比为11：1；舯部的舯部斜升角为15°，艉部的艉部斜升角为13°。
两个侧片体1分别与主艇体2间形成两个贯穿的隧道状槽道3；该槽道3起始于艏部的全艇体长度的1/3处，并贯穿至艉部。同时，该槽道3包括槽道双曲段和槽道平直段构成；在所述槽道双曲段中，所述槽道3的顶部采用圆弧式结构；所述槽道3的顶线从艏部至舯部与基线垂向距离逐渐减少至所述槽道平直段的起点，在所述槽道平直段中，所述顶线与基线平行，同时，位于槽道平直段的槽道顶线位于吃水线之上。其中，所述槽道3的顶与基线垂向的最大距离为2倍槽道宽；所述槽道3的顶与基线垂向的最小距离为2/3槽道宽。此外，该槽道3的侧面剖面为喇叭口形，航行时可通过开口处吸入大量空气，至尾部时与槽道内兴波混合为气液混合物，该气液混合物较纯水动升力可提供更大的气动升力。
所述三体滑行艇还包括压浪板4，所述压浪板4设置在槽道3内部，即隧道状槽内，位于槽道3的槽尾处，与槽道2形成一个整体结构，构成槽道内壁的一部分。所述压浪板4包括液压杆、合页和压浪板本体；所述压浪板4通过液压杆控制实现展开；所述压浪板4展开时通过液压杆推动而绕合页向下转出；所述压浪板4通过液压杆控制实现收起；所述压浪板4收起时，压浪板4合为槽道的一部分。其中，所述压浪板4采用非对称的T形结构，所述压浪板4的T形结构的窄底边长为槽道3宽度的1/4，所述压浪板4的T形结构的宽底长边为槽道3宽度的1/3，如图3所示，所述T形结构以窄底边投影至宽底边而形成的矩形为轴非对称设置，其中，非对称短边的长度为非对称长边长度的1/2；所述压浪板4的垂直长度为艇体从长度的1/20。这种形状和尺寸设计能够更好的与航行中槽道内的来流受力，可将滑行艇的速度上限拓展至5％。
所述液压杆和合页采用316以上级别的不锈钢材料制成，具体材料包括316，316L，316N，316F，317等不锈钢材料。
三体滑行艇在行驶时，由于低速状态，船体为排水状态，槽道内主要为水，随着速度的增加，槽道内卷入空气，槽道内开始充斥气水混合物，由于气体的动升力远远高于水动升力，从而提升船体进一步脱离水面，减少船体浸湿表面积，从而减少水阻力。槽道内空气流动图如图4所示，其内汽水混合物沿一定规律的螺旋线穿通槽道。
本发明于槽道靠近船艉端内侧设置一对压浪板，其压浪板外形如图3所示，其具体操控方式由液压杆收放，收起时压浪板与槽道合为一体，使用时通过液压杆将压浪板推出。在低速航行时，艇体槽道内主要为行波阻力，兴波拍打在槽道内部将转化为全船动能，此时槽道内的来流推压到操纵槽道内压浪板上，是压浪板4得到来流的力，这样可以通过借助槽道内来流进一步改善艇体姿态，增大纵倾角，可有利于快速越过低速阻力峰；在高速航行时，艇体前方空气在冲压作用下进入槽道内部，受到槽道内兴波波面的挤压，并在槽道圆弧型顶部的牵引下，形成气旋，覆盖于兴波波面与槽道之间，在减少槽道内浸湿面积的同时吸收了兴波的能量转化为气动升力作用于艇体，此时操纵槽道内压浪板调节(增大或减小)槽道排出气流的出口，而来流未受影响的情况下，槽道内压力会持续上升，从而进一步提高船体脱离水面的高度，由于提高了艇体的高度，使艇体与水面的接触面积，即减少船体与水面之间的摩擦阻力，提高船体速度，同时，由于压浪板充分利用来流的动能，有助于调整高速航行阶段，艇体的姿态，进一步提高了滑行艇的适航性。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种具有槽道压浪板的三体滑行艇，所述三体滑行艇包括两个侧片体(1)和一个主艇体(2)；所述主艇体(2)包括艏部、舯部和艉部；所述两个侧片体(1)分别设置于主艇体(2)底部两侧，其特征在于，所述两个侧片体(1)分别与主艇体(2)之间形成两个贯穿的槽道(3)；所述槽道(3)由槽道双曲段和槽道平直段构成；所述槽道内部设有压浪板(4)，所述压浪板(4)构成槽道内壁的一部分；所述压浪板(4)包括液压杆、合页和压浪板本体；所述压浪板(4)通过液压杆控制实现展开；所述压浪板(4)展开时通过液压杆推动而绕合页向下转出；所述压浪板(4)通过液压杆控制实现收起；所述压浪板(4)收起时，压浪板(4)合为槽道的一部分；所述压浪板本体采用梯形结构，所述压浪板本体的窄底边长为槽道(3)宽度的1/4，所述压浪板本体的宽底边长为槽道(3)宽度的1/3；所述压浪板本体的垂直长度为艇体总长度的1/20；所述压浪板整体位于槽道平直段；所述槽道(3)的侧面剖面为喇叭口形；在所述槽道双曲段中，所述槽道(3)的顶部采用圆弧式结构；所述槽道(3)的顶线从艏部至舯部与基线垂向距离逐渐减少至所述槽道平直段的起点，在所述槽道平直段中，所述顶线与基线平行。
2.根据权利要求1所述三体滑行艇，其特征在于，所述槽道(3)的顶线与基线垂向的最大距离为2倍槽道宽；所述槽道(3)的顶线与基线垂向的最小距离为2/3槽道宽。
3.根据权利要求1所述三体滑行艇，其特征在于，所述槽道(3)起始于艏部的艇体总长度的1/3处，并贯穿至艉部。
4.根据权利要求1所述三体滑行艇，其特征在于，所述主艇体(2)采用深V型尖舭船体结构；所述侧片体(1)的长宽比为11：1；所述舯部的舯部斜升角为15°，艉部的艉部斜升角为13°。
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