CN1180950C - 高速船舶的船体 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及水动力学稳定性得到改进的船舶。在要求专利保护的船体(1)中,在抬升速度和设计速度上,最好也在低于抬升速度的速度上,以及在抬升速度和设计速度之间的所有速度及更高的速度上,重心(Cg)与船体的升力表面的水动力升力中心(Cp)基本垂向对准。也公开了一种在设计速度上,最好也在抬升速度上具有相对较高的长宽比(S12/A1)的船体。在推荐实施例中,船体在平面图中基本呈三角形。

Description

高速船舶的船体
技术领域
本发明涉及高速滑行艇,具体来说,涉及在这种船中可降低流体动力阻力及水动力稳定性的船体。
背景技术
现有技术,例如US4774902A所公开的滑行艇具有下述缺陷:
1)最小阻力所需要的入射升力中心随速度相差大地改变。应付这个问题已有很多方法,包括在尾板上装配可变的调整片,以及调平螺旋桨以提供平衡力矩。这些方法对性能具有负面影响。
2)在高速时现有技术的船体易于纵向不稳定。在高的入射角下,大多数这种船体易于颠动,同时这种船体,特别是凸形进至基本平的后部的船体易于在低入射角下不稳定。
3)现有技术的V形船体,由于多种原因,其升力面以不佳的升力与阻力比工作。这种船体一般具有基本呈三角形的低长宽比,跨距2/面积,其中跨距是升力面的横向宽度,面积是升力面的面积。这会导致相当大的末端损失。另外,由于导致高的喷射阻力和兴波阻力的‘L’值高,弗劳德数(Vs/(g×L))低,其中,‘L’是表面的纵向长度。另外,由于V形进入角,喷射板横向突出,因而一般不被拖带在升力面下面。
4)在高速下,水力垫升力中心最好是布置得靠近尾板,而空气动力升力中心通常位置靠近船舶的中心,在水力垫升力中心前某一相当大的距离处。这可导致空气动力学不稳定,公知的后果在于,使这种船舶具有在波浪中或者如果在过大的平衡角下航行产生向后迅速翻转的倾向。
5)许多公知的船体存在“埋首(dig-in)”现象,同时在高速下,特别是在波浪条件下转向的倾向。这可能使升力矢量在重心下面经过,因而会使船舶侧翻。对于深的V形船体来说,由于其难于在这种条件下高速驾驶,尤其会产生这种问题。
6)在稳定的转向中,向心力,以及船舶转向所需要的由螺旋桨或舵所施加的侧向力必须由船体产生的相等的力平衡。V形滑行船体不适于很好地提供这种侧向力,而实际上可能引起相当大的阻力,在船体产生的流动可能引起向螺旋桨的紊乱的进入状态,从而产生推力损失。
近年来,已经提出对滑行船体的许多改进,以便减小升力中心的位置随速度的变化,以及改进水动力稳定性。这些改进的实例是US4903626(Haines)、US5111767(Hainses)和US5685253(Alexander),这些实例都显示出在后部尾板中的通透切口,从而使设计升力面的水动力升力中心前移。这具有在设计速度上使水动力升力中心与重心垂向对准的效果,因而在设计速度上对向下的平衡力的要求被取消。另外,得到的纵向延伸的升力表面有助于纵向稳定性,并且有助于减小颠动的起始。这种类型的船体在抬升速度(有时也称为滑行速度)上仍需要正(向上)平衡力施加在船尾,以便克服由于水动力升力中心在重心之前引起的力矩,导致一个升力表面,该升力表面具有两个产生相当大的水动力阻力的向后延伸的窄腿部。
发明内容
本发明的一个目的是避免或尽量减小上述的一个或多个缺陷。
按照本发明的第一方面,提供船舶的船体,其中船体的重心与船体的外力表面的水动力升力中心在抬升速度和在设计速度上都基本垂向对准。重心和水动力升力中心最好在抬升和设计速度之间的所有船体速度及更高的速度都基本对准,并且在低于抬升的船体速度(即位移速度)也基本垂向对准。
这样的船体的优点在于,可改进水动力稳定性,并且无需平衡装置。
按照本发明的另一方面,提供一种船舶的船体,其中船体的重心与船体的外力表面的水动力升力中心在抬升速度和在设计速度上都基本垂向对准,其特征在于:其中在设计速度上船体的长宽比在2.5至5.0的范围内,船体在平面图中基本呈三角形,包括一个中心部分和两个侧翼部分,每个侧翼部分从所述中心部分横向地且向后地延伸,以便邻近船体中心部分的尾板在两侧翼部分之间限定一个敞开区域。
在设计速度船体的浸湿面积的前缘沿船体长度的至少一个部分,最好是一个大的部分最好基本垂直于船体的前进运动方向,因而船体在使用中可产生的一个喷流幕(spray sheet)基本向前伸出,使船舶骑乘在喷流幕上,其优点在于,在喷射中携带的空气倾向于减少在船舶向前骑乘在喷流幕上时的表皮摩擦。
船体最好形成和布置得,如果装有这种船体的船舶纵摇使船舶的船头抬升,那么,水动力升力中心(Cp)当船尾变得浸入时急剧向后移动。由于然后船体重心(Cg)在水动力升力中心(Cp)之前,因而船舶的重量将向船舶施加一个复原力矩,使船舶稳定。有利的是,船舶也可以形成和布置得,如果装有这种船体的船舶纵摇使船头下降,则水动力升力中心(Cp)急剧前移。由于然后船体重心(Cg)在水动力升力中心(Cp)之后,船舶的重量将再次向船舶施加一个复原力矩。这些特征倾向于减小纵向不稳定性及船体的颠动。
船体在平面图中最好基本呈三角形,包括一个中心部分和两个侧翼部分。每个侧翼部分从船舶中心部分有利地横向且向后延伸,以便在其间邻近于船体中心部分的艉板限定一个敞口区域。如果需要,船体可以附加地包括一个覆盖上述敞口区域的覆盖部分,只要覆盖部分下面的区域很好地通气即可。
船体最好设有安装在船体中心部分的艉板上的两个螺旋桨。螺旋桨最好是国际专利申请第PCT/GB/0038号所描述和要求保护的那种类型的。
船体内最好可装有一个突然下掠(abruptly downswept)后缘部分。该后缘部分最好在整体内整体形成,或者可以方便地以后部折翼装置的形式提供,安装在船体的后端,该折翼装置从船体以45°以上的角度、最好以基本为90°的角度(在设计条件)伸向自由水面。这种折翼装置在我的与本申请同时提交的、题为“滑行及半滑行艇的船体”的英国专利申请中详述,该专利申请的内容在本说明书中用作参考。折翼装置最好在船体的中心部分的艉板的全宽上延伸,最好也在船体后部限定敞口区域的每个侧翼部分内部后缘的全长上延伸。折翼装置的弦长最好是可变的。在船体中心部分的艉板处的折翼装置的弦长最好可与侧翼部分的内部后缘处的弦长独立地变化。
船体的中心部分可以包括一个突出部分,该突出部分最好包括一个前表面,该前表面从船体的突部向后、向下伸向船体中心部分的后端部分,并在其纵向剖面中稍许向上弯曲(cambered),因而使船体使用中所述前表面相对于水面的角度沿所述突出部分的长度向船体的所述后端部分逐渐减小。这个特征也已在包括在本说明书中的我的题为“滑行和半滑行艇的船体”的英国专利申请中详细描述。
每个侧翼部分最好在其横剖面中稍许向上弯曲,因而使每个侧翼部分的下侧面相对于水面的角度从侧翼部分的末端沿侧翼部分的横向宽度逐渐减小。每个侧翼部分在其纵剖面中最好也同样稍许向上弯曲。
本发明的船体的向上弯曲表面可显著减小侧向阻力,因而在转向时减小船体“掘进”的倾向。
船体还可包括一个鳍板或龙骨,其形状和布置使其侧向阻力中心在垂向上基本与船体重心对准。当不需要时,鳍板可缩回以减小阻力。
按照本发明的第三方面,提供一种装有上述船体的船舶。
附图说明
现在对照以下附图仅以举例方式描述本发明的推荐实施例。
图1是以亚滑水速度工作的现有技术的滑行船体的侧视图;
图2表示图1的船体以其设计速度和姿态工作;
图3是改进的现有技术船体的平面图;
图4是图3的船体的侧视图;
图5是按照本发明的船体的从上方看去的立体图;
图6是图5的船体的侧视图;
图6A是船体一部分的示意侧视图;
图6表示船体产生的喷流幕;
图7是图5和6的船体的平面图,表示其升力表面,为清晰起见略去了后部折翼和螺旋桨;
图8以平面图表示图6的船体;
图9以后视图表示图6的船体;
图10是图6的船体的下侧立体图;
图11是装有折角线船体(chine hull)和折叠翼(fold-up wing)的本发明实施例;
图12(a)是沿BB线截取的图11的船体的横剖图,表示折叠翼处于其下部位置;
图12(b)是沿从线截取的图11的船体的横剖图。
现有技术船体形状的描述
具体实施方式
图1表示船体1以低于抬升速度(抬升是船舶达到其最小滑行速度时的那一点)工作。自由水面2由于船体产生的方形波浪而变形。船体在其进入点3具有相对于自由水面2的正入射角α1。水动力升力中心Cp(也称为“升力中心”或“压力中心”)在重心Cg之前,所产生的顺时针力矩由于布置得使螺旋桨4产生的推力T的方向产生一个围绕Cp的相等的逆时针力矩而得到平衡。或者,艉板折翼可装配得使升力中心向艉部移动,因而与重心Cg在垂向上对准。
图2表示同一船体1以其设计速度工作。这时自由水面2被船体变形要小得多。船体在其进入点3具有相对于自由水面2的正入射角α1。现在升力中心Cp在重心Cg的后面,所产生的逆时针力矩由于布置得使螺旋桨4产生的推力T产生一个围绕Cp的相等的顺时针力矩而得到平衡。或者,艉板折翼可被调节以提供一个负升力,从而使升力中心Cp前移,因而与重心Cg垂向对准。
图3表示US5685253中提出的那种船体1的平面图,图中表示在船体的抬升速度和设计速度上船体升力表面的一半。图4是上述相同表面的侧视图。后缀1是指在设计速度的值,后缀2是指滑行速度(即,抬升速度)的值。在设计速度上,船体1以入射角α11与自由水面21相交,升力中心为Cp1,滑水面积(即,未被船体扰乱的水面的平面相交面积)为A1并具有跨度S1。重心Cg与升力中心Cp1垂向对准。在抬升速度上,升力表面的面积A2要大得多,但是,跨度S2只是或多或少地增加。在这种情形中,升力中心Cp2显著在重心Cg之前,因而船体需要借助某种装置平衡。抬升入射角α12一般显著比设计入射角α11大以提供增加的升力系数。
具体实施方式
图5是按照本发明的一个推荐实施例的船体的从上方看去的立体图。图6是船体的侧视图。如图5所示,船体1基本呈三角形,具有一个中心部分1a和两个侧翼部分1b,1c。每个侧翼部分1b,1c有后端部分2b,2c,在船体中心部分1a的艉板3后面向后伸出,侧翼部分1b,1c的后端部分在船体后部限定一敞口部分5,相邻于船体的中心部分的艉板3。基本呈三角形的船体通过将空气动力升力中心Ca比现有技术的情形更显著向后移动而提供良好的空气动力学稳定性。图5的船体与图3的船体相比较,可以看出本发明的船体的敞口部分或“切口”5相对于船体的全长和全宽来说在长度和宽度上比现有技术的船体提供的敞口部分更深、更亮。空气动力升力中心在图5的船体中比在图3的船体中更显著向后,如图所示。另外,图5的船体的中心部分1c的突部1d比图3的船体的锐利的V形突部更宽和更钝得多。
在图6的推荐实施例中,船体中心部分1a下侧的前部稍许弯曲,如我的与本申请同时提交的上述另一申请中所述,因而所述前表面相对于水面的角度沿所述突部的长度朝向船体的所述后端部分逐渐减小。
在这个推荐实施例中,一个后部折翼20也固定在船体1上,与设计水面21成90°角。折翼20构成船体中心部分1a的艉板3,并沿着侧翼部分1b,1c的两个伸出部分2b,2c的内缘6b,6c的全长延伸,横过其后缘7b,7c。如PCT申请第PCT/GB99/00388号所述的可变表面螺旋桨22,22a由可变速电机24,24a通过用螺栓固定在折翼20上的减速齿轮箱23,23a驱动。(不安装图5所示的折翼20的其它实施例也是可能的。在这种情形中,齿轮箱23,23a将安装在船体中心部分1a的后端上。)
船体显然能够以小的侧向推力以平衡在船体转向中由螺旋桨使用的任何侧向力,图6中(用虚线表示)的翼片或龙骨50可能需要用来提供任何这样的侧向推力。事实上,可变表面驱动螺旋桨22,22a可以通过增加一个螺旋桨的推力,同时减小另一个螺旋桨的推力来提供转向力矩,在这种情形中,螺旋桨作用在船体上的侧向力很小或没有。每个侧翼的下侧面50b,50c在其横、纵剖面中都稍许弯曲,使每个侧翼的下侧面与水面的夹角沿侧翼的横向和纵向长度分别从每个翼的末端10b,10c向着船体的中心部分,以及从每个翼的后缘7b,7c向着每个翼的前端逐渐减小。
图7是船体1的下侧面的示意平面图,表示船体1在滑行速度和设计速度上的升力表面。为了避免混乱,已从图7中略去后部折翼20和螺旋桨。另外,后缀1是指设计速度上的值,后缀2是指抬高速度上的值。如图6所示,在设计速度上,船体1在图6中点31处以角α11与自由水面21相交,船体的水动力升力中心Cp沿设计升力面积A1的弦C1大致在中间,并在垂向上与船体的重心Cg对准。空气动力升力中心Ca在水动力升力中心Cp前面,事实上,处于船体1的上方。Ca相对于船体的垂向位置表示在图6中。在设计速度上,滑水面积为A1,具有跨度S1。通过对照图3和图7可以看出,在设计速度上的长宽比(S2/A),图7的船体比图3和4的现有技术的船体的情形大得多。另外,应注意的是,在设计速度上的升力面积基本呈细长方形,没有任何像在图3的船体中的设计升力面积的那种向后延伸的细长腿部。
在抬升速度上,船体1在点32以角α12与中途沿船体长度的水面22相交。因此,可以看出,船体的前部在抬升速度上并不接触水面。升力表面面积A2和跨度S2都大于A1和S1(分为在设计速度上,即,在船舶被设计工作的速度上的升力表面面积和跨度),然而,虽然在抬升速度上的长宽比(S1 2/A1)低于设计条件的长宽比(S2 2/A2),但与图3和4所示现有技术船体的长宽比相比较,它仍是较高的。如图7所示,抬升和设计升力面积A2,A1的形状使得它们的中心是重合的。因此,在抬升时的升力中心Cp2与在设计速度上的升力中心Cp1是重合的。应注意的是,在图7的船体中,在抬升速度上的升力面积A2基本更呈U形而非V形,具有一个宽厚的前部P和两个向后延伸的腿部Q,R。在图5,6和7的船体1中,在抬升和设计状态下升力中心Cp都仍与重心Cg垂向对准。入射角α12大于α11,以便提供增加的升力系数,但是,船体1的姿态仍未明显改变。推力T最终与压力中心Cp对准,围绕压力中心提供小的力矩。
在图7中的横向直线12是前缘28的前部,在那里水线面在设计条件会合船体,相应于图6中的点31。在图7中,上述直线12垂直于船体的纵轴线x,但是,在其它的可能实施例中,前缘28可以追循基本横过其长度的主要部分的其它路径,如图5中虚线所示的曲线路径。从图5可看出,在设计点的升力表面的跨度S1相对于其弦C1(即,船体在纵向上的浸湿长度)来说是大的,而且基本在横向上的直线12将使图6A所示喷流幕26基本向前伸出,使船舶骑乘在其上。在实践中,如果角α11小,那么,产生的喷流量小,但仍足以使在船体骑乘在其上时产生的携带的空气明显地减小摩擦阻力。大的长宽比的另一个优点在于,在浸湿部分的前缘(以及在下面对照图7描述的船体的推荐实施例中,也在浸湿部分的后缘)产生的压力峰值,在大部分跨度上将明显地仍处在它们的两个理论尺寸值上。由于存在包围设计升力面积A2的抬升的升力面积A2的部分27,在设计升力面积A1的前缘28上压力减小而产生的末端损失与相同长宽比的机翼的末端损失相比显著被减小。
在抬升速度,浸湿部分的前缘11的前部11b(该前部相应于图6中的点32)的范围最好使其横过浸湿跨度S2的大部分,从而使船舶像以前那样骑乘在向前伸出的喷流幕上。在这种情形中,前缘11的后部11a急剧向后弯曲,弯成一个末端部分11c。线11的精确形状可以确定,以便使船的平行最佳化,并使浸湿面积最小。例如,它可以以较陡的角度后掠,然后外掠,以便在尾部形成一个小翼,如图7中线11a所示。
纵向稳定性
从图5,6和7可以看出,如果船舶前后颠簸,使其船头抬起,那么,当船舶尾部31变得浸入时,水动力升力中心Cp将急剧向后移动。这时重心Cg显著在水动力升力中心Cp前面,船舶的重量将施加一个强大的恢复力矩来稳定船舶。升力中心的这种后移也具有减小螺旋角(Pitch angle)的效果。
在船头32下降的情形中,浸湿面积12的前缘将迅速前移,在船体1具有一纵截面,其中船体的中心部分1a的前表面呈基本轻微弯曲的形状(如前所述)的情形中,船体将倾向于向前摇动,使水动力升力中心Cp迅速前移,而入射角α11明显地保持不变。船体的基本呈三角形的形状,及其大的长宽比使水动力升力中心Cp对于入射角3或4度的变化来说可以典型地移动从船舶长度的60%至100%。对于小的螺旋角变化来说,水动力升力中心向前或向后的这种显著移动使船舶在前后颠簸中极为稳定。
空气动力学稳定性
虽然图5和6中显示的船体的船尾缺口(敞开区域5)是敞开的,但是它也可以方便地铺上甲板或以其它方式覆盖,只要形成的空间仍可良好地通透即可。覆盖该缺口将具有使空气动力升力中心Ca进一步后移的作用。尾翼或龙骨30也可以为此目的而设置。在船体开始前后颠簸,使空气动力升力增加(例如,使船舶采取一个大的冲角(angleof attack)的大风和/或浪的条件)的情形中,当船尾31变得浸入时,水动力升力中心Cp将急剧后移。如果船舶施加一个强大的恢复力矩以稳定船舶,防止其后翻,那么,此时重心Cg显著在水动力升力中心前面。
转向
尾翼50的结构使其自身的重心垂向地与其自身的水动力升力中心对准。尾翼50以低的滑动角工作,在转向操纵中产生很小的阻力。尾翼也以低的偏流速度工作,只对向着螺旋桨的水流有极小的影响。尾翼50也是可缩回的,当不需要时即可缩回。
折翼20的位置可相对于船体1调节,以便提供可变的折翼弦长,这在我的与本申请同一天提出的上述另一英国专利申请中描述。四个低压液压致动器21在折翼前、后提供不同的调节。调节装置(未画出)可有利地用于调节齿轮箱23,23a相对于折翼20的高度。
图8是图7的实施例的平面图。图9是同一实施例的后视图,从该图可以看出,两个侧翼部分2b,2c分别相对于船体的中心部分1a的下侧面36向上倾斜一个角Δ。该角Δ选择在2至10度的范围内,这样就可在抬升和设计点提供适当的跨度,以及在转向操纵中使船体具有顺利的进入条件。
图10是图6实施例下侧的立体图,从该图可以看出顺风线,以及未设置阻力产生附体。
应当注意的是,在上述图5的实施例中的船体宽度一般比公知的现有技术大,从而可实现本发明的较高的长宽比,也可增加船体的弗氏值,以及提供提高了的升力/阻力比值。宽的船体也有助于在转向操纵中提供有利的进入状态。一般来说,按照本发明的船体的船体长度与船体宽度的比值处于从小型游览艇的1.75至大型船舶的3.0或更大之间的范围内。
可以看出,在上述的按照本发明的船体中,船体的结构使升力和阻力基本与船舶的航向角ε即,如图8所示的行程的实际方向与船舶纵轴线的夹角无关。实际上,(几度的)小的航向角并不产生对船体纵向剖面的任何显著变化。这主要是由于船体的头部的圆形和钝头形状设计得使在任何点位上船体的截面都很类似于船体的纵截面的缘故,因而在船舶航向角的全部向前的值上都可提供顺利的进入而不产生正压力系数的负值。
图示的船体实施例基本是用于小型电动游览滑行艇,不过,本发明的船体也可用于其它类型的船舶。折角线船体可以混合进图示船体形式的顶部,其中为了居住空间或货物储存空间等需要较大的容积。图11示意地表示这样的船体40,它具有下部的船体部分41和与其混合的折角线船体42。带有折叠翼1b。1c即水翼的船体,或带有折叠的船尾延伸部的船体也是可以的,这是为了使船体的梁或长度可被减小,从而满足停泊处的要求、横过巴拿马运河的允许宽度等。图11的船体具有一对这样的折叠翼43b,43c和一个船尾延伸部46。图12表示的船舶带有在其降下位置44b,44c上的翼。当需要减小船体的宽度和/或长度时,每个翼可抬升至其存放位置45b,45c。
还可以看出,虽然本发明的船体已被设计得在抬升和设计速度上使其重心Cg和水动力升力中心Cp基本垂向对准,但是,在装有船体的船舶的实际工作中,Cg和Cp的垂向对准的小的偏差是允许的,在某些情形中也是不可避免的。例如,虽然船体的部分可变载荷(如燃油箱)可以设置得靠近重心,但是,其余的可变载荷可设置在其它部位,这就意味着重心的精确位置在船体实际使用中往往是有某种程度的改变的。一般来说,折翼弦长、船体弦长和船体姿态(平衡角)在上述情形中可能改变,以便使升力/阻力比值最佳化,同时保持稳定性标准(为此目的,可以设置一个“灵巧的”控制器)。
作为重心Cg相对于Cp的位置的允许改变的实例,对于小型游艇来说,我们提出Cg相对于Cp的位置变化(水平)(在抬升和设计速度)达到船舶长度的大约3%会导致的船舶姿态(平衡角)的变化大约只是0.3度。
显然,升力中心Cp相对于重心Cg的位置至少在某种程度上取决于包括在任意时刻作用在船舶上的螺旋桨推力、惯性力、空气动力学升力和阻力的力引起的力矩。对于所有的很高速度的船舶或以很大的入射角工作的轻型船舶来说,作为在船舶上的空气动力学力矩是不大的,推力力矩也理想地很小,惯性力矩除了轻型艇迅速加速时以外也是很小的。尽管如此,在大多数情形中,在压力中心的运动通过船体姿态(Cp,平衡角)的小的变化可以被注意到,以便修改升力表面的形状,从而改变升力中心Cp。在设有精巧的控制器系统的情形中,可以通过改变折翼位置,从而改变升力系数和升力中心Cp的方式来进行调节。或者,通过上述两种方式来进行调节。
同样,对于在设计速度上,通过使船舶稍许向前倾斜以前移水动力升力中心Cp,或者通过使船舶稍许向后倾斜以便后移升力中心,可以改变重心的位置。或者,可以稍许减小折翼弦长,这样可以降低升力系数,从而增加弦长并使升力中心前移,或者可以增加折翼弦长,这样可使升力中心后移。
对于任意具体船舶来说,在低于设计速度的速度上的升力中心可通过增加或减小在缺口5的前端及船舶后部的折翼弦长而改变。增加折翼弦长可以增加升力,因而通过增加中心部分1a的折翼弦长及减小翼部的弦长,前部中心部分将产生较大升力,而更靠后面的翼部2b,2c将产生较小的升力。其效果就是向前移动升力中心(或使船舶向后倾斜)。增加翼部的折翼弦长及减小船体中心部分的折翼弦长,这将产生相反的效果。

Claims (24)

1.船舶的船体(1),其中船体的重心(Cg)与船体的外力表面的水动力升力中心(Cp)在抬升速度和在设计速度上都基本垂向对准,其特征在于:其中在设计速度上船体(1)的长宽比(S2/A)在2.5至5.0的范围内,船体(1)在平面图中基本呈三角形,包括一个中心部分(1a)和两个侧翼部分(1b,1c),每个侧翼部分(1b,1c)从所述中心部分(1a)横向地且向后地延伸,以便邻近船体中心部分的尾板(3)在两侧翼部分之间限定一个敞开区域(5)。
2.如权利要求1所述的船体,其特征在于:在抬升速度和设计速度之间的、以及更高的所有船体速度上,重心(Cg)和水动力升力中心(Cp)基本垂向对准。
3.如权利要求1或权利要求2所述的船体,其特征在于:在低于抬升速度的船体速度上,重心(Cg)和水动力升力中心也基本垂向对准。
4.如权利要求1所述的船体,其特征在于:在抬升速度上船体(1)的长宽比(S2/A)在1.5至2.5的范围内。
5.如权利要求1所述的船体,其特征在于:在设计速度上船体(1)的漫湿面积的前缘(28)沿其长度的至少一个部分(12)与船体的前进运动的方向基本成横向,因而可由船体在其使用中产生的喷流幕(26)基本向前伸出,使船舶骑乘在喷流幕上。
6.如权利要求5所述的船体,其特征在于:在设计速度上船体的浸湿面积的前缘(28)沿其长度的一个很大的部分(12)与船体的前进运动的方向基本成横向。
7.如权利要求1所述的船体,其特征在于:船体(1)附加地包括一个用于覆盖所述敞开区域的覆盖部分。
8.如权利要求1所述的船体,其特征在于:船体设有安装在船体中心部分的尾板(3)上的两个螺旋桨(22,22a)。
9.按照权利要求1所述的船体,其特征在于:还包括一个突然后掠的后缘部分。
10.如权利要求9所述的船体,其特征在于:所述后缘部分与船体整体形成。
11.如权利要求9所述的船体,其特在于:所述后缘部分是以后折翼装置(20)的形式设置的,所述折翼装置在设计条件下从船体以大于45°的角度伸向自由水面(21)。
12.如权利要求11所述的船体,其特征在于:所述折翼装置以基本为90°的角从船体基本向下延伸。
13.如权利要求11所述的船体,其特征在于:所述折翼装置在船体的中心部分的尾板的整个宽度上延伸,也横过在船体(1)后部限定敞开区域(5)的每个侧翼部分(1b,1c)的内缘(6b,6c)和后缘(7b,7c)的全长延伸。
14.如权利要求11所述的船体,其特征在于:所述折翼装置的弦长是可变的。
15.如权利要求14所述的船体,其特征在于:在船体的中心部分(1a)的尾板(3)上的折翼装置的弦长可与翼部的内缘和后缘上的折翼装置的弦长无关地变化。
16.如权利要求1所述的船体,其特征在于:船体的中心部分(1a)包括一个船头部分(1d),该船头部分包括一个从船体的头部向后且向下伸向船体中心部分的后端部分的前表面,该前表面在其纵截面中稍许呈拱形,因而在船体使用中,所述前表面相对于水面的角度沿所述船头部分的长度向着船体的所述后端部分逐渐减小。
17.如权利要求1所述的船体,其特征在于:每个侧翼部分(1b,1c)在其横截面中稍许呈拱形,使每个侧翼部分的下侧面(50b,50c)相对于水面的角度从翼部的末端(10b,10c)沿翼部的横向宽度朝着船体(1)的中心部分(1a)逐渐减小。
18.如权利要求17所述的船体,其特征在于:每个侧翼部分(1b,1c)在其纵截面中也类似地稍许呈拱形。
19.如权利要求1所述的船体,其特征在于:每个侧翼部分(1b,1c)具有一个下侧面部分,该下侧面部分从2至10度范围内的角(Δ)倾斜于船体的中心部分(1a)的下侧面(36)。
20.如权利要求1所述的船体,其特征在于:还包括一个从船体下侧面向下延伸的龙骨(50),所述龙骨的形成和布置使得龙骨(50)的侧面阻力中心与船体重心(Cg)基本垂向对准。
21.如权利要求20所述的船体,其特征在于:所述龙骨(50)是可缩回的。
22.一种装有按照前述任一项权利要求所述的船体的船舶。
23.如权利要求22所述的船舶,其特征在于:所述船体(1)是这样形成和布置的,即,如果船舶前后颠簸,使船舶的船头(32)抬起,那么,船体的升力表面的水动力升力中心(Cp)当船舶的船尾变得浸入时急剧地向后移动。
24.如权利要求23所述的船舶,其特征在于:所述船体(1)也这
样形成和布置,即,如果船舶前后颠簸,使船头(32)降低,那么,船体的所述升力表面的水动力升力中心(Cp)急剧地向前移动。
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