CN1121882A - 飞鱼型水面航行器船体 - Google Patents

Abstract

飞鱼型水面航行器船体的特征：前部为二等边三角形，后部为矩形组成的平面船底。垂向凹进底平面设置一条或多条涌浪导流设施，该设施由艏部贯穿到艉部，平行于船底中轴线，其顶线前低后高带有倾角。两舷各设置压浪阻溅流设施，镶嵌在船舷表面，或凹进船舷与之成为一体。此船体用自身运动所激起的水动浮力负荷总重，能满足各种吨位的需求；能充分摆脱水的阻力，提高其航速；并且航向、横向稳定，有良好的操纵性、适航性、抗风浪性能。

Description

飞鱼型水面航行器船体

本发明属于一种用于水路运输交通工具的船体，特别是一种水面航行器船体。

目前用于水路运输的交通工具即各种船艇有：

1)排水型船舶，以阿基米德浮力负荷自重和载重，吃水较深，而且吨位愈大吃水愈深(见附图10-1)。水的密度约为空气密度的10³倍(≈836倍)。船舶运动时所受的水阻力与其密度成正比，并且兴波阻力与运动速度的6次方成正比，因此，这类船能耗大，很难提高其航速。

2)现有摆脱了大部分水阻力的水翼船，它靠水翼支承总重(见附图10-2)。对于小型艇，有它一定的优点，例如，水阻小，航速提高。但是，它的升力面分布，使它的机动性、操纵性等等都有较大的局限。水翼的升力面小，吨位的局限显而易见。由于水翼支承结构强度的局限，航速也受到较大的限制。此外，水翼艇难以在大风浪中平稳航行。

3)现有利用水面效应的船，以气垫船为例，它们虽然摆脱了水的大阻力，但却不能运用动水的大浮力载重，而用密度远小于水的动力气垫载重(见图10-3)。因此，吨位就受到较大的局限，而且，需要大功率来形成动力气垫，能耗较大，这类船抗风浪的性能差。

4)现有的滑行艇。这类艇虽然运用了动水浮力负荷其部分或全部自重和载重，滑行航态时吃水较浅，从而较大部份地摆脱了水的阻力。但为了改善自身航向的稳定、横向的稳定和操纵性能，采用了

型横剖面的船体，见附图11；其中图11-1为滑行艇后视图，11-2为仰视图，11-3为侧视图。这样，其船体浸湿面积增大，导致摩擦阻力增大；并且，艇体首部升力大而尾部升力偏小。于是，水动浮力浮心前移，造成较大的尾倾角，使艇首涌高增大而阻力大增。当海浪波长大于艇长时，艇首在波浪上受到冲击而高高翘起，当继续通过波浪时，由于尾部不能产生足够的升力来平衡首力矩，于是纵倾加大，通过波浪后，艇首很快下跌。当它达到下一个波峰时将产生更大的拍击。对波浪响应敏感，大浪中易产生跳跃前进的动力不稳定运动，垂向加速度随航速的平方增长，使乘员难于忍受，参见附图14-1。

5)现有的海刀艇，它是滑行艇的一种，在航速和抗风浪性能方面，有优于一般滑行艇之处。但它采用三角形平底船体，其航向稳定性差，操纵性、适航性不佳，在这方面还比不上采用

型横剖面船体的一般滑行艇。

为了解决上述现有技术中用于水路运输的各种交通工具之不足之处，本发明提供一种新颖的飞鱼型水面航行器船体。这种飞鱼型水面航行器船体由船底(1)、船舷(2)、甲板(3)、涌浪导流设施(4)和压浪阻溅流设施(5)组成。

附图1为飞鱼型水面航行器船体的侧视图，其中，(1)—船底，(2)—船舷，(3)—甲板，(4)—涌浪导流设施，(5)—压浪阻溅流设施，α—涌浪导流设施的顶线与船底平面的夹角，β—压浪阻溅流设施对船底平面的倾角，θ₁—船体静止时船底平面对水平面的攻角，R—艏端的曲率半径。

附图2为船体的仰视图，其中2r-涌浪导流设施的底面宽度。

附图3为船体前视图，其中(5)-压浪阻溅流设施凹进船舷(2)的表面和船舷(2)成一体。

附图4为船体的后视图，其中，(1)—船底，(2)—船舷，(3)—甲板，(4)—涌浪导流设施，(5)—压浪阻溅流设施凹进船舷(2)的表面和船舷(2)成一体。

附图4—1为压浪阻溅流设施镶嵌于船舷表面上的飞鱼型水面航行器船体前视图。

附图4—2为压浪阻溅流设施镶嵌于船舷表面上的飞鱼型水面航行器船体后视图。

附图4—3为船体在运动中激起的水动力流场后视示意图，其中，垂向的箭头表示涌浪导流设施提供的附加升力，对称向内倾斜的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。

附图5为飞鱼型水面航行器船体的船底(1)的平面布局示意图，其中，2a—船底(1)的总长，2b—船底(1)的宽度，s—船底(1)三角形部分两等边的长度，O—船底(1)中轴线的中点，OX—落在中轴线上以O点为坐标原点的X轴，OZ—垂直于OX的Z轴，l—S在OX轴上的投影，t—船底(1)矩形部分在OX方向上的长度，O₁—水动浮力的浮心坐标，O₂—船体总重的重心坐标；因此O₁，O₂的自身位置和相互位置会随载重的变动和航行器航态的变化而移动。

附图6—1为设置有二条涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体侧视图。

附图6—2为船体仰视图。

附图6—3为船体前视图，其中，(5)—压浪阻溅流设施凹进船舷(2)的表面和船舷(2)成一体。

附图6—4为船体后视图，其中，(5)—压浪阻溅流设施凹进船舷(2)的表面和船舷(2)成一体。

附图6—5为压浪阻溅流设施镶嵌于船舷表面上的飞鱼型水面航行器船体前视图。

附图6—6为压浪阻溅流设施镶嵌于船舷表面上的飞鱼型水面航行器船体后视图。

附图6—7为设置二条涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体在运动中激起的水动力流场后视示意图，其中，垂向的两箭头表示涌浪导流设施提供的附加升力，对称向内倾斜两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。

附图7—1为设置三条涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体仰视图。

附图7—2为设置三条涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体在运动中激起的水动力流场后视示意图，其中垂向三箭头表示涌浪导流设施提供的附加升力，对称向内倾斜的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。

附图8—1为设置较大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体仰视图。

附图8—2为设置较大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体前视图。

附图8—3为设置较大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体后视图。

附图8—4为设置较大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体在运动中激起的水动力流场后视示意图，其中对称向外倾斜的两箭头表示涌浪导流设施提供的附加力，两侧对称向内倾斜的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。

附图9—1为设置大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体仰视图。

附图9—2为设置大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体前视图。

附图9—3为设置大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体后视图。

附图9—4为设置大宽度涌浪导流设施的飞鱼型水面航行器船体在运动中激起的水动力流场后视示意图，其中，里边对称向内倾斜的两箭头表示涌浪导流设施提供的附加力，外侧对称向内倾斜的两箭头表示压浪阻溅流设施提供的附加力。

附图10—1为排水型船舶航行中的吃水示意图，其中，(7)—船体。

附图10—2为水翼艇航行示意图，其中，(7)—船体，(8)—水翼。

附图10—3为气垫船航行示意图，其中，(7)—船体，(9)—气垫围裙。

附图11—1为采用

型横剖面艇体的滑行艇后视图。

附图11—2为艇体仰视图。

附图11—3为艇体侧视图。

附图12为飞鱼型水面航行器船体在航行中的动力平衡示意图，其中，L—水动浮力，W₁—船体自重，W₂—载重，F—总推力，R_T—总阻力，O₁—水动浮力的浮心位置，O₂—总重的重心位置。

附图13为飞鱼型水面航行器船体在航行时激起的水动力流场中涌浪导流设施提供的附加力侧视示意图，其中，α—涌浪导流设施的顶线与船底平面的夹角，L₀—涌浪导流设施提供的附加升力，F₀—附加推力。

附图14—1为具有一般艇体的滑行艇在风浪中的航态示意图，其中，箭头所指为前进航向。

附图14—2为具有本发明船体特征的飞鱼型水面航行器在风浪中的航态示意图，其中，箭头所指为前进航向。

上面所述的飞鱼型水面航行器船体的特点是：船底(1)是前部为二等边三角形后部为矩形组成的平面船底(见附图5)。垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置有一条或多条涌浪导流设施(4)，该设施(4)从艏部一直贯穿到艉部，其底面纵轴线平行于船底(1)的中轴线，其横剖面为

型或∩型，纵剖面为

型。船体甲板(3)以下，船底(1)以上的两船舷(2)上设有压浪阻溅流设施(5)，该压浪阻溅流设施(5)为前低后高带有一定倾角的挡板，可以镶嵌于船舷(2)表面上(见附图4-1，4-2，6-5，6-6)，也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体(见附图6-4，6-3，图3，图4)。这种结构的水面航行器船体，在前进运动中能激起设计要求的水动力流场，和水动力分布(见附图4-3，附图6-7，附图7-2，附图8-4，附图13，附图9-4)；从而使航行器能最大限度地摆脱水的大阻力，提高其航速；同时又能充分运用自身运动所激起的动水浮力来负荷自重和载重，达到满足各种吨位的需求；并且有良好的航向稳定、横向稳定，良好的机动性、操纵性、适航性；在抗风浪性能方面也优于现有的各类船艇，能在风浪中达到超临界航态而平稳地航行(见附图14-2)。

本发明的目的是靠下述方案实现的：

本发明提供的飞鱼型水面航行器船体主要由船底(1)、船舷(2)、甲板(3)、垂向凹进船底(1)和甲板(3)之间的空间中的涌浪导流设施(4)以及设置在两船舷的压浪阻溅流设施(5)组成；附图1为本发明飞鱼型水面航行器船体的侧视图，附图2为其仰视图，附图3为其前视图，图4为其后视图；其中(1)—船底、(2)—船舷、(3)—甲板、(4)—涌浪导流设施、(5)—压浪阻溅流设施。由图2知，船底(1)的形状为前半部是二等边三角形，后半部是矩形的组合。2r为涌浪导流设施的底面宽度。参照附图确定船底(1)的具体尺寸如下：

将坐标原点O设在船底(1)中轴线上，O点为船底(1)总长度2a的中点，OX轴为横坐标轴，OZ轴为纵坐标轴；船底(1)两等边长S在OX轴上投影为l，矩形在OX轴方向上的长度为t，OZ轴方向上为2b。其l，2b，t的具体尺寸根据设计要求以及式(1)、式(2)确定之：

式(1)为L＝2ρU²a²Psinθ，(L为水动浮力)其中， $P=\underset{-a}{\overset{a-t}{\∫}}{T}_1\left(x\right)\mathrm{dx}+\underset{a-t}{\overset{a}{\∫}}{T}_2\left(x\right)\mathrm{dx},T_1\left(x\right)=\underset{-b\left(x\right)}{\overset{b\left(x\right)}{\∫}}p(x,z)\mathrm{dz},$ $p(x,z)=\frac{\mathrm{Ka}}{1-\mathrm{K\δ}}\{\frac{\mathrm{Gexp}(-\stackrel{-}{G}x)}{k_o\mathrm{\ξ}\cosh \stackrel{-}{G}\cosh k_{o}b}+2\underset{n=1}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{(-1)}^{n-1}}{C_n^2}[-\sin C_{n}x+$ k₀R_ncosB_nz(B_ncosC_nx－k₀sinC_nx)＋k₀GbJ_ncosD_nz(D_ncosE_nx－k₀sinE_nx)]}，R_n＝1/(k₀ ²＋B_n ²)cosB_nb，J_n＝1/(k₀ ²＋D_n ²)cosE_n，B_n＝GC_n， $\mathrm{\ξ}=\sqrt{1+{\mathrm{\ϵ}}^2},$ C_n＝(2n-1)π/2，D_n＝C_n/b′，E_n＝C_n/Gb′，b(x)＝bx/l，x＝X/a，z＝Z/a， $G=\sqrt{(1-\mathrm{K\δ})/\mathrm{K\δ}},$ K＝g/U²， $T_2\left(x\right)=\underset{-b}{\overset{b}{\∫}}p(x,z)\mathrm{dz},$ ε＝0.0045， G＝k₀/G，b′＝b/a；式(2)为X＝M/L，(X为中轴线中点O至水动浮力的浮心O₁之间的距离)其中，M＝2ρU²a³Nsinθ， $N=\underset{-a}{\overset{a-t}{\∫}}x{T}_1\left(x\right)\mathrm{dx}+\underset{a-t}{\overset{a}{\∫}}x{T}_2\left(x\right)\mathrm{dx},$

ρ—水密度、U—航速、θ—运动中船底对水平面的攻角、W₁—船体自重、W₂—载荷重量、M—船底底面上的升压力p(x，z)对中轴线中点O的力矩；θ₁-船体静止时船底平面对水平面的攻角，一般可取5°，也可根据对艉端点的静吃水深度的要求，船长等因素而定；0.1≤k₀≤1(由设计要求定)，g为重力加速度，δ为船体尾端浸水深度的1/2(由设计要求定)。当航行器进入滑行航态后L＝W₁＋W₂。

在垂向凹进船底(1)底面和甲板(3)的空间中设置一条或多条涌浪导流设施(4)，涌浪导流设施(4)为带有一下锥度的凹圆弧槽，或凹三角形槽。这种凹型槽位于艏端垂向凹进船底底平面的深度和船体静止状态下吃水线位置相同。涌浪导流设施(4)的顶线前低后高与船底底平面呈夹角α。

其夹角α和涌浪导流设施(4)底面的宽度2r，根据设计要求由式(3)、式(4)确定之：

式(3)为F₀＝4ρU²a²Qsinθsinα，(F₀为涌浪导流设施提供的附加推力)其中， $Q=\frac{H_1\tanh \stackrel{-}{G}}{k_0^2\mathrm{\ξ}\cosh k_{0}b}-k_0\underset{n=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}[{(-1)}^{n-1}{J}_n{H}_2\sin L_n+R_n\frac{H_3}{G}],$ H₁＝4r′＋Ak₀ ²， $H_2=\frac{A}{b^{\′}}-\frac{4b^{\′}{r}^{\′}}{C_n^2},H_3={\mathrm{AG}}^2-\frac{4r^{\′}}{C_n^2},$ A＝2r′b′²＋4b′r′²＋8r′³/3，r′＝r/α；

式(4)为L_o＝4ρU²a²Qsinθ cosα，(L_o为涌浪导流设施提供的附加升力)。

由图1、3、4可知，两船舷(2)上各设有压浪阻溅流设施(5)，该压浪阻溅流设施(5)前低后高，贯穿船舷首尾和船底平面呈β＝3°—8°夹角，β角是α角的配角，其具体度数根据设计要求并参照α角确定之；压浪阻溅流设施(5)位于艏端的最低点和船体静止状态时吃水线位置相同；压浪阻溅流设施(5)可以是一块纵向前低后高成直线而横向呈弧形或 形、

形的挡板镶嵌在二船舷(2)表面上(如附图4—1，4—2，6—5和附图6—6)，也可以在船舷(2)相应位置上凹进，和船舷(2)成一体(如附图3和附图4，图6—3，6—4)。

本发明将船底(1)设计成二等边三角形和矩形的组合，而不设计成有斜升角的 型横剖面，相应的船体形状头尖尾宽，船首底部切去一角，呈圆弧R(见附图1)，于是在滑行状态下，艏部升力面积很小。当艏部进入波浪时，没有太大的拍击扰动；当它继续通过波浪时会产生一个小的尾倾力矩，但这一尾倾力矩被有比较宽大底面积的艉部产生的升力所造成的首倾力矩消除，所以纵倾很小。并因其首部切去前踵，侧壁下部近于垂直，从而大幅度地降低对波浪响应的敏感，为实现它在风浪中平稳航行提供了一个重要条件(见附图1，附图3，附图14-2)。船底(1)的前部设计成二等边三角形，有利于抗风浪；后部设计为矩形，则有利于增加船体的有效空间和使水动浮力的浮心O₁适当地前移，以便使O₁处于船体重心O₂略前(当推力和阻力构成反时针方向的力矩时，见图12A)或略后(当推力和阻力构成顺时针方向的力矩时，见图12B)从而造成良好的滑行攻角。

为了减阻，增推，提高航向、横向稳定，平行于船底(1)中轴线，垂向凹进并贯穿船底(1)首尾设置一条或多条2r宽的涌浪导流设施(4)。当船舶在前进、上浮、达到滑行状态的过程中，船首被推的水流将部分进入涌浪导设施(4)，而顺畅地流向艉部，于是，船首水面涌高被降低而较大幅度地减小了阻力。从船底(1)底平面看，相当于有2r宽度间隔的滑行双板，被推压的水流除涌向二板的两侧外，必有一部分涌入二板的中缝2r宽的空间，于是被船底推向两舷的水流造成的侧部水面涌高也因部分水流涌入涌浪导流设施(4)而降低，从而减少能量耗散而减小阻力。涌入涌浪导流设施(4)的水流不仅减小了阻力，而且还产生了附加升力和横向稳定力矩，从而增加了航向稳定、横向稳定，提高了操纵性能。涌浪导流设施(4)前低后高倾斜的顶部导致附加力的分量能提供一部分前进推力，使航速增大。虽然三角形二边之和大于第三边(涌浪导流设施(4)的横剖面设计为凹三角形形状时)，圆弧弧长大于直径(涌浪导流设施(4)的横剖面设计为凹圆弧形状时)，也就是说，涌浪导流设施增加了浸湿面积，可能导致摩擦阻力增加；但由于涌浪导流设施的设置而增加的附加推力在某些条件下能远远超过由于浸湿面积增大而增加的摩擦阻力，同时由于船首处涌高和两舷侧涌高的降低，而大大地减小了阻力，进一步显示出涌浪导流设施(4)的减阻，增推的优点。

对于中型、大型船舶，可根据需要设置多个涌浪导流设施(见附图6—2，6—3，6—4，7—1)，也可设置宽度较大的涌浪导流设施(见附图8—1，8—2，8—3)，或设置大宽度的涌浪导流设施(见图9—1，9—2，9—3)。对于横向稳定有特殊要求的小型旅游艇可对称地设置二个涌浪导流设施。总之，涌浪导流设施(4)的设置能大幅度地减小阻力，并且增加附加升力、推力；从而提高航速，并且增加航向稳定、横向稳定，改善其操纵性，降低对波浪响应的敏感性。

本发明在两船舷(2)上设置压浪阻溅流设施(5)，该设施由尾部向前直线延伸时逐惭向下形成β＝3°—8°倾角，固定在两舷，也可凹进两舷表面与两舷成一体。于是沿两舷上升的波浪或溅流由于此压浪阻溅流设施(5)的作用而向下翻卷，这不仅减小了侧壁浸湿面积从而减小了水的摩擦阻力，而且还产生了附加升力、推力和横向稳定力矩。

由于本船体特别是船底(1)和甲板(3)之间的空间中的水动力布局造成尾倾力矩小，阻力小，能使船舶较快进入滑行状态。对于小型艇，如旅游艇、快艇之类，可设计成浅吃水，使它们能在浅水河道中航行，克服湍急水流，越过暗礁，机动性、适航性能好，而且航向、横向稳定好，平稳安全。

综上所述，本发明提供的飞鱼型水面航行器船体，采用二等边三角形与矩形组合的船底(1)，使得升力系数最大，浸湿面积和摩擦阻力为最小，艏部升力面积小，艉部升力面积大；再加涌浪导流设施的设置，使其纵倾小，船首涌高和两舷外侧涌高降低而大幅度地减小了阻力，增大了航向稳定、横向稳定，且具有良好的操纵性、机动性、适航性；并且对波浪的“响应”迟纯、能平稳地穿过波浪，实现“超临界”航行(见附图14-2)。

与现有各类船体相比，飞鱼型水面航行器船体在运动中能最大限度地摆脱水的阻力，从而大幅度地提高其航速；同时又能满足各种吨位的需求，因此远优于排水型船体。飞鱼型水面航行器的船底升力面积及其布局能克服水翼艇的水翼升力面及其布局和结构造成的各项缺点，能克服气垫船靠动力气垫负荷总重所带来的各种弱点，并且船底二等边三角形和矩形组合布局和涌浪导流设施的设置能克服一般滑行艇船体布局所带来的缺点，而且能克服海刀艇单纯的等腰三角形平底带来的航向稳定、横向稳定、操纵性较差的弱点。因此，飞鱼型水面航行器船体优于现有技术的各类船体。它具有的有益效果是：使飞鱼型水面航行器与各类船相比，在相同的能耗下，不但能有更高的航速，而且航向稳定，横向稳定；并且操纵性、机动性、适航性、抗风浪等性能皆优于常规的船艇。

实施例1.根据本发明的各类特征而设计的旅游艇之一：

1)二等边三角形和矩形组合成的平面船底(1)；

2)在船底(1)中轴线位置从艏部到艉部设置一条涌浪导流设施(4)；

3)在两船舷(2)上各设置压浪阻溅流设施(5)；艇体总长9米，水线长8米，艇宽3米，高2.2米(包括甲板(3)以上的部分)，排水状态下吃水为0.5米，载重3.5吨，滑行状态下吃水≤0.2米，乘员为14人，总重8.6吨。参见附图1，2，3，4。

实施例2.根据本发明各类特征而设计的旅游艇之二：

1)二等边三角形和矩形组合而成的平面船底(1)；

2)对称于船底中轴线，设置两个涌浪导流设施(4)；

3)在两船舷(2)上各设置一压浪阻溅流设施(5)；艇体总长5.5米，宽2.2米，高1.8米(包括甲板以上的部分)，水线长4.8米，乘员8人，排水状态下吃水0.2米，滑行状态下吃水≤0.1米，总重1.5吨。参见附图6—1，6—2，6—3，6—4。

效果：上述两种旅游艇比现有的各类滑行艇在相同能耗下航速可提高约15％，航向稳定、横向稳定、操纵性、机动性、适航性以及抗风浪性能均优于各类滑行艇。由于吃水浅，使它不但能在一般的海面、内河航行，而且能在有湍急水流、暗礁的内河，沿海航行。能耗低，速度变化可控范围大，航行时平稳、安全。

Claims (4)

1.飞鱼型水面航行器船体由船底(1)、船舷(2)和甲板(3)组成。其特征在于：船底(1)是前部为二等边三角形后部为矩形组成的平面船底。垂向凹进船底(1)的底面和甲板(3)之间的空间中设置有一条或多条涌浪导流设施(4)，该设施从艏部一直贯穿到艉部，其底面纵轴线平行于船底(1)的中轴线，其横剖面为∩或

型，纵剖面为

型，纵剖面的顶线前低后高带有倾角。船体甲板(3)以下，船底(1)以上的两船舷(2)设置压浪阻溅流设施(5)，该压浪阻溅流设施(5)为前低后高呈直线带有一定倾角的挡板，可以镶嵌于船舷(2)表面上，也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体。

2.按权利要求1所述的飞鱼型水面航行器船体，其特征在于所述的船底(1)两等边S在OX轴上投影l、矩形在OX轴方向上的长度t和OZ方向2b的尺寸是根据设计要求，按式(1)、式(2)确定的：式(1)为L＝2ρU²a²Psinθ，(L为水动浮力)其中， $P=\underset{-a}{\overset{a-1}{\∫}}{T}_1\left(x\right)\mathrm{dx}+\underset{a-t}{\overset{a}{\∫}}{T}_2\left(x\right)\mathrm{dx},T_1\left(x\right)=\underset{-b\left(x\right)}{\overset{b\left(x\right)}{\∫}}p(x,z)\mathrm{dz},$ $p(x,z)=\frac{\mathrm{Ka}}{1-\mathrm{K\δ}}\{\frac{\mathrm{Gexp}(-\stackrel{-}{\mathrm{Gx}})\cosh k_{o}z}{k_o\mathrm{\ξ}\cosh \stackrel{-}{G}\cosh k_{o}b}+2\underset{n=1}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{(-I)}^{n-1}}{C_n^2}[-\sin C_{n}x+$ k₀R_ncosB_nz(B_ncosC_nx－k₀sinC_nx)＋k₀GbJ_ncosD_nz(D_ncosE_nx－k₀sinE_nx)]}，R_n＝1/(k₀ ²＋B_n ²)cosB_nb，J_n＝1/(k₀ ²＋D_n ²)cosE_n，B_n＝GC_n， $\mathrm{\ξ}=\sqrt{1+{\mathrm{\ϵ}}^2},$ C_n＝(2n－1)π/2，D_n＝C_n/b′，E_n＝C_n/Gb′，b(x)＝bx/l，x＝X/a，z＝Z/a， $G=$ $\sqrt{(1-\mathrm{K\δ})/\mathrm{K\δ}},$ K＝g/U²， $T_2\left(x\right)=\underset{-b}{\overset{b}{\∫}}p(x,z)\mathrm{dz},$ ε＝0.0045， G＝k₀/G，b′＝b/a；

式(2)为X＝M/L，(X为中轴线中点O至水动浮力的浮心O₁之间的距离)其中，M＝2ρU²a³Nsinθ， $N=\underset{-a}{\overset{a-t}{\∫}}x{T}_1\left(x\right)\mathrm{dx}+\underset{a-t}{\overset{a}{\∫}}x{T}_2\left(x\right)\mathrm{dx}$ 注：上述公式是建立在：将坐标原点O设在船底(1)中轴线上，O点为船底(1)总长度2a的中点，OX轴为横坐标轴，OZ轴为纵坐标轴，船底(1)两等边S在OX轴上投影为l，矩形在OX轴方向上的长度为t，在OZ轴方向上的长度为2b，

ρ为水密度，U为航速，

θ为运动中船底对水平面的攻角，

W₁为船体自重，W₂为载荷重量，

M为船底面上的升压力对中轴线中点O的力矩，

θ₁为船体静止时船底平面对水平面的攻角，一般可取5°，如设计上有特殊要求，则根据艉端点静吃水的允许深度而定，

0.1≤k₀≤1(由设计定)，g为重力加速度，

δ为船体尾端浸水深度的1/2(由设计要求定)，

当航行器进入滑行航态后L＝W₁＋W₂。

3.按权利要求1所述的飞鱼型水面航行器船体，其特征在于所述的涌浪导流设施(4)可以是带有一定锥度的凹圆弧槽，也可以是凹三角形槽，其凹圆弧槽或凹三角形槽位于艏端点处垂向凹进船底(1)底平面的深度和船体静止状态下吃水线位置相同。涌浪导流设施(4)的顶线前低后高与船底(1)平面呈夹角α，夹角α和涌浪导流设施(4)的底面宽度2r根据设计要求由式(3)、式(4)确定之：

式(3)为F₀＝4ρU²a²Qsinθsinα，(F₀为涌浪导流设施提供的附加推力)其中， $Q=\frac{H_1\tanh \stackrel{-}{G}}{k_0^2\mathrm{\ξ}\cosh k_{0}b}-k_0\underset{n=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}[{(-1)}^{n-1}{J}_n{H}_2\sin L_n+R_n\frac{H_3}{G}],$ H₁＝4r′＋Ak₀ ²， $H_2=\frac{A}{b^{\′}}-\frac{4b^{\′}{r}^{\′}}{C_n^2},H_3={\mathrm{AG}}^2-\frac{4r^{\′}}{C_n^2},$ A＝2r′b′²＋4b′r′²＋8r′³/3，r′＝r/α；

式(4)为L_o＝4ρU²a²Qsinθ cosα，(L_o为涌浪导流设施提供的附加升力)。

4.按权利要求1所述的飞鱼型水面航行器船体，其特征在于所述的压浪阻溅流设施(5)前低后高设置在两船舷(2)上，贯穿船舷(2)首尾和船底(1)平面呈夹角β，一般取β＝3°—8°。压浪阻溅流设施(5)位于艏端的最低点和船体静止状态时吃水线位置相同。

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