新概念高速穿梭艇系列船型及其直航性能

魏成柱，易宏，李英輝

1上海交通大學海洋工程國家重點實驗室，上海200240

2高新船舶與深海開發裝備協同創新中心，上海200240

新概念高速穿梭艇系列船型及其直航性能

魏成柱1，2，易宏1，2，李英輝1

1上海交通大學海洋工程國家重點實驗室，上海200240

2高新船舶與深海開發裝備協同創新中心，上海200240

［目的］為了將高速與高耐波性能相結合，上海交通大學開發了高速穿梭艇系列復合船型，目前已發展出單體、雙體和三體船型。［方法］介紹高速穿梭艇系列船型的新進展和船型設計特點，并通過數值水池實驗對高速穿梭艇系列船型在靜水中的直航性能進行研究。數值水池通過求解URANS方程和采用重疊網格技術來預報船體受力和運動。［結果］數值水池實驗結果表明，高速穿梭艇系列船型具有優良的快速性和航行姿態，船體興波和飛濺隨船型的不同而有所差異。［結論］展示了多種創新的船舶設計方案，可為研究人員提供定量和定性的參考。

高速穿梭艇；船型開發；高性能船舶；直航性能；數值仿真

0 引 言

高性能船舶的發展圍繞著不斷提高快速性和耐波性展開。自上世紀40年代開始，出現了多種經典的高性能船型，其中的典型代表有水翼艇、氣墊船、深V型船、滑行艇、多體船、穿浪雙體船、槽道滑行艇、小水線面雙體船等，大體上可以分為雙（多）體船型、動力增升船型和復合式船型。這些船型的出現促進了艦船的發展，在船舶發展史上占有重要的位置。包括上海交通大學在內的眾多科研機構正致力于開發更多高性能船舶以滿足各領域的需求。

高速穿梭艇（High speed shuttle vessel of SJTU，SV-SJTU）是上海交通大學開發的高速高耐波系列船型，屬于中小型快艇，目前已發展出高速穿梭艇單體船型（High speed monohull shuttle vessel of SJTU，SV-SJTU-M）、高速穿梭艇雙體船型（High speed catamaran shuttle vessel of SJTU，SV-SJTU-C）和高速穿梭艇三體船型（High speed trimaran shuttle vessel of SJTU，SV-SJTU-T）。高速穿梭艇屬于復合船型，設計上吸收了多種船型的特點。例如：高速穿梭艇單體船型融合了穿浪船型、深V船型、滑行（半滑行）船型的船型特征；雙體船型融合了雙體滑行艇、雙體穿浪船、單體穿浪船的船型特征；三體船型融合了穿浪船型、深V船型、滑行（半滑行）船型、三體船型的船型特征。不同的船型方案具有不同的靜水力和水動力特性。穿梭艇追求船體良好的快速性、耐波性和良好的航行姿態，并兼顧船體的隱身特性。高速穿梭艇船型設計家族化，船型方案具有繼承性，造型設計臉譜化。

本文是高速穿梭艇系列船型研究中的一部分。擬介紹高速穿梭艇不同系列船型的最新研究進展和船型設計特點，并基于數值水池實驗對高速穿梭艇系列船型靜水中的直航性能進行研究，揭示不同穿梭艇船型靜水中的船體直航水動力特性。本文將展示和對比多種形式高性能船舶的船型設計和水動力特點，以便為研究人員提供定量和定性的參考。

1 穿梭艇系列船型介紹

高速穿梭艇屬于中小型快艇，其主要設計思想為：采取適當設計，在獲得良好的縱向姿態的前提下獲得船體平穩抬升，減小船體靜水阻力；采取適當設計，保證良好的船體破浪姿態，實現波浪中的緩和運動和優良的快速性。高速穿梭艇在單體船型的基礎上，吸收新的船型特征，衍生出了雙體、三體船型。雙體和三體船型相比單體船型，船型特征既有繼承性又融合了新的設計元素。表1為穿梭艇典型參考方案的部分船體主尺度。

1.1 高速穿梭艇單體船型

高速穿梭艇單體船型最先得到開發，先后進行了概念設計［1］和船型特征研究［2］。圖1所示為2個早期的高速穿梭艇單體船型原型設計。在原型設計的基礎上，進一步開發了新一代高速穿梭艇單體船型。原型方案主船體采用多折角式設計，新一代的高速穿梭艇單體船型包括尖舭（Hard chine）方案和圓舭（Soft chine）方案。圖2所示為單體船型的船體輪廓和3D渲染圖。

新一代高速穿梭艇單體船型融合了穿浪船型、深V船型、滑行（半滑行）船型的船型特點。

穿梭艇單體船型尖舭方案使用瘦削的穿浪船艏設計，以減小波浪對船體的擾動，減小波浪砰擊、船體加速度和波浪中的阻力。干舷和船艏內傾，具有隱身特性。船艏和上層建筑采用一體融合式設計，以減小波浪的砰擊。主船體水下部分采用深V型設計。艇艏相對尖削的快艇在高速時艏部常常會插入波浪之中導致“失速”，通常采用加高船艏干舷和增加船艏外飄來克服，但穿浪船艏比較瘦削，不能采用該設計。折角型艇與波浪遭遇時，艇艏迅速抬起，可改善船體埋入波浪的現象，中和瘦削穿浪船艏帶來的一些不利影響。為了兼顧水動力和耐波性的要求，將底部橫向斜升角沿船長方向變化，使滑行面發生扭曲，艇體前部有較大的橫向斜升，從而減小波浪的拍擊。船底橫向斜升角較小可以獲得較大的虛長度和動升力，適合航速高、排水量小的快艇，同時有利于布置噴水推進器。艏部舭龍骨采用下沉式設計，吃水由艉部向船艏線性加深，形成流暢的船體，并保證船體始終有足夠的浸濕長度。艉部采用方艉設計。船體在中部向船艉收縮，以減小船體剩余阻力。新一代高速穿梭艇吸收了前期半滑行穿浪船和壓浪干舷［3］等研究成果，利用壓浪干舷來控制船體淹濕、增加船體儲備浮力和動穩性，通過干舷折角設計來彌補因干舷內傾帶來的容積損失。通過以上措施，快艇在很小的艉傾角下能夠獲得平穩的抬升，減小船體濕表面積，減小船體阻力，提高靜水中的快速性，同時可避免船底暴露于空氣和波浪中，保證船體良好的縱向姿態來使快艇順利切開波浪，提高耐波性。

穿梭艇單體船型圓舭方案是由尖舭方案衍生而來，將尖舭船型船底舭部倒角，主要目的是兼顧中低速段的船體阻力。船底曲面采用凸殼式設計（橫剖面曲線向船外凸出）可增加船體強度，如圖2（b）所示。

1.2 高速穿梭艇雙體船型

高速穿梭艇雙體船型繼承了新一代高速穿梭艇單體船型的設計特點，并融合了高速雙體滑行艇、高速雙體穿浪船的船型特征，是一種創新的復合船型，如圖3所示。

該船型以高速穿梭艇單體船型尖舭方案為母型船，將主船體從中縱剖面處分開形成雙體式設計，中間加以連接橋連接。船型設計同高速雙體槽道滑行艇有一定的相似性，但也存在明顯的差別。同競速雙體滑行艇相比，高速穿梭艇雙體船型移除了前段的連接橋，并將上層建筑修改為流線型，連接橋底部設計有分水舯來減小波浪中的船體運動和砰擊。不同于傳統高速槽道滑行艇利用槽道提供動升力，雙體高速穿梭艇將槽道加寬加深，減小和避免了波浪對連接橋的砰擊。高速穿梭艇雙體船型艏部采用穿浪設計，以減小波浪對船體的擾動，上層建筑采用流線型設計以便上浪緩和地流過船體。同單體船型相比，雙體船型修改了舭部折角的設計，外側干舷沒有采用壓浪式設計，但為了控制槽道內的船體淹濕和上浪，內部干舷采用了壓浪式設計。與單體船型相比，雙體高速穿梭艇甲板面積增加，初穩性增加顯著（表1）。同時，由片體距中縱剖面的距離更遠所帶來的橫傾回復力矩的增加可知，雙體船型的動穩性必將有所增加，但雙體船型的船體初始濕表面積也有所增加。

1.3 高速穿梭艇三體船型

研究人員對三體船研究后認為：三體船主體細長，當長寬比大約在12～18之間時既能有效降低高速航行時的興波阻力又不會由于增加太大的濕表面積而導致摩擦阻力增加；但主體細長會損失一定的初穩性，故需要增加左右對稱的片體。片體排水量不超過主體的10%，其主要作用是彌補初穩性損失，增加橫搖阻尼，改善耐波性。但這些結論多是針對大型三體船。即使是高速三體船，其對應的傅汝德數也要小于快艇的傅汝德數。因此，上述結論是否適用于高速快艇還有待驗證，這里僅作為設計參考。

高速穿梭艇三體船型由單體船型衍生而來，以單體船型為母型船衍生出主船體，并在船體兩側增加片體來提高船體穩性。主船體是由單體船型沿船長方向拉伸1.5倍而來，并進行了局部修改，目的在于利用細長體的優勢，進一步改善航行姿態、穿浪能力和耐波性。主船體水線處長寬比約為9.4。未采用更大的長寬比是考慮到高速快艇體積和總體布置的限制，過分細長的船體并不合適。對應于單體船型的尖舭和圓舭方案，主船體分別設計了尖舭和圓舭方案。尖舭主船體相比于尖舭單體船型，其底部橫剖面形狀做了一定的修改。如圖4所示，橫剖線外側折角由原直線平行式設計改為了圓弧式設計以減小船體飛濺，折角區域進一步向前延伸。

高速穿梭艇三體船型片體采用對稱割劃式設計來減小阻力、提供橫搖和橫蕩阻尼力，并采用類似壓浪干舷的設計來限制高速時的船體上浪和淹濕。

通常有2種方式來安排片體和主船體的橫向位置。第1種是通過大量的優化計算尋找片體和主船體能夠形成有利興波干擾的方案，這是學者通常比較感興趣的學術研究內容；第2種是將片體遠離主船體，避免片體和主船體之間發生干擾。文獻［4］認為，在高傅汝德數區域片體前置會減小船體阻力。作者在研究過程中發現，在高速下，如果片體離主船體過近，會發生嚴重的堵水現象，船體阻力也會隨之增加。本文認為，片體前置使其處于主船體的興波范圍之外所帶來的流暢的船體周圍流場是阻力減小的主要原因之一。高速穿梭艇三體船型將片體遠離主船體，使片體處在船體興波和飛濺的劇烈區域之外。該措施在避免主船體和片體發生干擾及高速下堵水現象的同時，也進一步改善了船體的穩性和橫搖。

文獻［5］指出，三體船側體縱向位置位于主船體中部略向后一點時，在大部分航速下耐波性能比較好。根據文獻［5］中的相關結論及作者的研究經驗，將左右對稱的片體設置在船體中部，片體浮心和主船體浮心在船長方向上的位置相同，而并未采用許多三體船片體后置的設計。船體布局也參考了高速戰機的布置。

因此，從阻力出發，三體船型采用片體遠離主船體和主船體興波的措施；從耐波性出發，三體船型將片體放置在船體中后部，并將主船體的浮心和片體的浮心進行了在船長方向上的坐標對齊處理。

2 穿梭艇直航性能研究

高速穿梭艇直航性能研究基于數值水池實驗完成。為了完成本次研究，論文主要基于CFD，通過求解URANS方程來研究高速穿梭艇直航水動力特征。隨著技術和學術的積累，數值計算的精度和可靠性得到很大的提升，在科學研究和工程應用上得到了越來越廣泛的使用和認可［6］，成為除模型實驗外船型優化設計非常有效的手段。當傅汝德數較高時，船體存在著較大的縱向和垂向耦合運動。因此，在數值計算中為了更準確地預報船體性能，需要考慮船舶航行運動改變對預報結果帶來的影響。獲取和模擬船體運動最有效的方法為使用動網格。為方便對比，所有船型均縮尺為具有近似尺度和船體重量的模型。高速穿梭艇系列船型直航性能研究基于模型尺度進行。計算所用模型的簡略主尺度如表2所示。

2.1 計算方法及驗證

通過使用CAD建模和CFD技術搭建了數值水池。使用重疊網格技術和六自由度模型來模擬和預報船體運動，背景網格使用切割體網格來控制網格密度，減小網格數量和提高網格的分層性與正交性；隨體網格使用了通過合理布置而獲得良好分層性和正交性的多面體網格。合理布置網格密度及改善網格的正交性和分層性對消除自由面鋸齒現象及捕捉興波與飛濺非常關鍵［7］。文獻［7］中的圖7～圖10對此進行了形象的表述。在利用CFD進行相關研究時，通常需要預先進行網格獨立性驗證計算。研究人員進行了很多的網格獨立性研究，研究點主要集中于網格單元數量對數值計算結果的影響。由文獻［8］可知，當網格單元數量超過150萬時，其對計算結果的影響就很小了。但是，網格對計算結果的影響不僅來自于網格單元數量。比如，在網格單元數量足夠的前提下，網格單元的分布、近壁面網格的劃分和壁面函數的選擇對計算結果的影響也非常顯著。嚴格的網格獨立性研究是非常巨大的工程。為解決網格獨立性分析問題，作者參考相關研究結果直接填充了足夠數量的網格單元，網格單元數量大于200萬，根據預計算合理地分布網格密度，并進行了y+對計算結果影響的研究。高y+壁面函數配合較為粗糙的近壁面網格具有足夠的精度。對壁面函數的選擇除了依據作者自己的驗證計算外，文獻［9］也提供了對壁面函數選擇的參考。計算機硬件的發展使網格單元數量不再成為限制數值仿真計算的瓶頸。而且較少數量的網格單元也不能很好地捕捉船體飛濺。基于上述原因，作者沒有進行專門的網格獨立性計算驗證，而是參考已有的研究成果和網格劃分經驗，一次性填充足夠的網格單元，對網格進行了保守處理。本部分研究所用到的網格單元數量在200萬～280萬左右，滿足計算精度對網格單元數量的要求。

求解非穩態RANS方程時選用結合了k-ω和k-ε湍流模型特點的SST k-ω［10］湍流模型。研究使用流體體積（Volume ofFluid，VOF）模型捕捉自由面。

為進一步驗證計算精度及保證計算結果的可靠性，本文對數值仿真計算方法進行了水池實驗驗證。該部分研究使用文獻［11］中公開的NACA滑行楔形體和文獻［12］中公開的滑行艇幾何模型及相關的實驗設置與實驗數據。限于文章篇幅，本節主要展示基于文獻［12］中的滑行艇的驗證結果，并簡要介紹基于文獻［11］中的滑行楔形體的驗證結果。文獻［12］中滑行艇的幾何輪廓如圖5所示，模型幾何尺寸如表3所示。基于文獻［12］中滑行艇的數值仿真計算采用自由模式，釋放垂蕩和縱搖2個自由度；基于NACA滑行楔形體的數值仿真計算采用固定模式。計算設置、計算域和網格劃分如圖6所示。

文獻［11］中的滑行楔形體的水池實驗所測得的升力平均相對誤差為3%，最大相對誤差為8%；測得的阻力平均相對誤差為20%，最大相對誤差為50%。本文基于NACA滑行楔形體的驗證計算的升力誤差平均為5.11%，與實驗值3%的固有平均誤差相比稍微偏大，但誤差均小于最大相對誤差；而阻力計算誤差（平均為6.15%）則遠小于其20%的參考值。文獻［13］和文獻［14］也基于NACA滑行楔形體進行了CFD計算精度的驗證，得出了數值仿真計算在滑行艇性能預報上具有足夠精度的結論。文獻［13］中阻力最大誤差為20.28%，平均誤差為10.06%；文獻［14］中阻力最大誤差為13.26%，平均誤差為9.65%。與文獻［13］和文獻［14］的計算結果相比，本文采用的數值仿真方法的阻力預報精度稍高，而升力預報的誤差則稍微偏大。

由圖7可以看出，基于文獻［12］中公開的滑行艇數值仿真計算結果（CFD）和實驗結果（EXP）在大小和變化趨勢上符合得很好。計算所得阻力的平均相對誤差為8.98%，最大相對誤差為14.57%。由數值水池實驗得到的艉傾角與實驗值相比略微偏大，但最大偏差僅為0.45°。若對參考文獻［12］中升沉值小數點后的位數進行數值仿真計算值的舍入處理，船體升沉計算值幾乎和實驗值吻合。由于文獻［11］只給出了船體型線圖，沒有給出船體型值表，考慮到CAD逆向建模的誤差，計算所用的模型與其實驗所用模型存在一定誤差，再考慮到物理模型、網格離散產生的誤差，可以認為本文研究所采用的方法對阻力和運動的數值預報精度滿足工程需要。

同時，考慮基于兩個模型的驗證結果，并對比文獻［13］和文獻［14］中NACA滑行楔形體水動力預報的計算誤差，可以認為本文中數值水池對船體阻力的預報達到了很高的精度。因此，可以在同一網格和計算設置的前提下進行船型水動力性能預報和對比。

2.2 穿梭艇系列船型船體阻力

本節展示和對比高速穿梭艇不同船型的靜水阻力，并分析不同船型的阻力成分，如圖8所示。文獻［15］中公開了M型船（M-HULL）的阻力實驗數據。由于其模型重量和尺度與本研究中所用的模型重量和尺度相近，故被用作對比船型。M型船是美國M船舶公司（M Ship Company）研發的新型高性能多用途船型，在快速性、隱身性等方面獨具特色。

如圖8所示，采用圓舭設計的穿梭艇單體船型和三體船型在低速段的總阻力較小（低速段是相對于小型高速快艇而言，對于大型船舶，本文中的傅汝德數區間位于高速及超高速段）。在高速段，穿梭艇單體系列船型阻力最小，三體系列阻力最大。當體積傅汝德數F▽=5.5時，阻力大小從高到低依次為 SV-SJTU-M（Hard chine），SVSJTU-M（Soft chine），SV-SJTU-C，SV-SJTU-T（Hard chine），SV-SJTU-T（Soft chine）。尖舭船體方案的阻力在高速段表現出了較大的優勢。當F▽=5.5時，SV-SJTU-M（Hard chine）的阻力比SV-SJTU-M（Soft chine）減小了7.1%，SV-SJTU-T（Hard chine）的阻力比SV-SJTU-T（Soft chine）減小了11.4%。與M型船相比，高速穿梭艇系列船型在所計算的航速段均具有更小的船體阻力。

由圖8可知，摩擦阻力是高速穿梭艇阻力的主要組成部分。以F▽=5.5為例，摩擦阻力占總阻力的77%～87%。剩余阻力隨速度的變化遠沒有摩擦阻力劇烈，且并未一直隨速度的增加而增加。對比5種穿梭艇船型阻力及其成分可知，采用細長設計的三體穿梭艇的剩余阻力較小，但摩擦阻力較大。雙體船型和三體船型與單體船型相比，阻力增加是由于摩擦阻力增加所導致，而摩擦阻力增加是由于雙體船型和三體船型較單體船型濕表面積增加所致。

2.3 穿梭艇系列船型船體航行姿態

航行姿態是穿梭艇設計時重點控制的參數。計算結果表明，文中涉及的多種船型的航行姿態均達到了在利用設計獲得良好縱向姿態的前提下船體獲得平穩抬升的設計目標（圖9），保證了船體在破波時能夠使用船艏順利地穿透波浪而不會用船底面沖擊波面。穿梭艇系列船型在全航速段的艉傾均很小，最大艉傾不超過3°。總體上，三體船型由于船體比較細長，其船體抬升和艉傾值均小于單體船型。高速穿梭艇系列船型的艉傾角變化趨勢與滑行艇和M型船不同。如圖9所示，穿梭艇并沒有在低速段出現艉傾峰值，峰值向高速段偏移。三體船型需要更高的航速達到峰值，在本文的速度范圍內沒有出現艉傾峰值。

2.4 穿梭艇系列船型的船體淹濕和興波

圖10示出了F▽=3.3及F▽=5.5時穿梭艇系列船型的船體淹濕分布。圖10中藍色區域代表船體濕表面。由于船型之間幾何特征的繼承和衍生關系，不同穿梭艇船型之間的船體淹濕表現出了相似性和差異性。由圖10可知，穿梭艇均提供了足夠的浸濕長度來保證耐波性的需求。尖舭方案和圓舭方案在船體淹濕上表現出了差異。在F▽=3.3時，船體還未獲得充分的抬升，此時壓浪干舷發揮作用，將船體淹濕限制在了壓浪干舷折角線以下；在F▽=5.5時，船體獲得充分的抬升，尖舭式設計使船體淹濕控制在舭部折角線以下，而圓舭船體的船體淹濕仍控制在壓浪干舷折角線以下。雙體船型和三體船型由于其艉傾角小于單體船型，故其舭龍骨浸沒比例要大。

由于穿梭艇系列船型之間的船型特征差異，其飛濺和興波也存在一定的差異，如圖11所示。

對于穿梭艇單體船型圓舭方案，飛濺是由壓浪干舷壓制船體上浪產生的。對于穿梭艇單體船型尖舭方案，在F▽=3.3時，飛濺是由舭部折角線和壓浪干舷壓制船體上浪產生的，在F▽=5.5時，飛濺是由舭部折角線產生的。在F▽=3.3時，飛濺分布在穿梭艇單體船型船長范圍內；隨著航速的提高，興波向船中后部發展，此時飛濺分布在船體中后部。

由于未采用壓浪干舷設計，穿梭艇雙體船型的飛濺是由舭部的折角產生的。其飛濺特征同穿梭艇單體船型尖舭方案類似。在F▽=3.3時，飛濺分布在船長范圍內；隨著航速的提高，興波向船中后部發展，此時飛濺分布在船體中后部。觀察槽道內的興波可知，槽道內的自由面很平坦，槽道內流場基本未受到片體的影響。與單體船型不同，雙體船型在船尾處有兩股雞尾流并在船尾遠場處合并成一股。

與單體船型和雙體船型不同，2種三體船型在F▽=3.3時船體上浪和飛濺很小，壓浪干舷沒有發揮有效的作用。隨著航速的提高，飛濺開始出現。與單體船型相似，在F▽=5.5時，對于穿梭艇三體船型圓舭方案，飛濺是由壓浪干舷壓制船體上浪產生的；對于穿梭艇三體船型尖舭方案，飛濺是由舭部折角線產生的。觀察圖11可知，片體處于主船體興波和飛濺區域之外，片體和主船體之間沒有發生堵水現象。采用割劃式設計的片體對其周圍流場擾動非常小，片體的興波非常小。由于片體的興波微小，因此三體船型尾部興波主要是由主船體造成，故其雞尾流特征同單體船型類似。

3 結 論

作為高速穿梭艇系列船型研究的一部分，本文介紹了穿梭艇系列船型的船型設計特點并通過數值水池實驗研究了系列船型靜水中的直航水動力特性。通過以上研究，得到以下主要結論。

1）穿梭艇系列船型達到了在保證船體良好航行姿態的前提下具有優良的快速性的設計初衷。

2）由單體船型衍生出來的雙體船型和三體船型相比于母型船，其橫穩性得到了很大提升，橫搖也將得到進一步的改善。

3）相比于穿梭艇雙體船型和三體船型，單體船型在高速段具有阻力小的優勢。穿梭艇雙體船型和三體船型的阻力增加是由濕表面積增加帶來的船體摩擦阻力增加所致。尖舭船型在高速段其阻力要小于圓舭船型，但在低速段阻力要大于圓舭船型。

4）穿梭艇單體船型興波與穿梭艇雙體船型興波特征存在較大的差異；由于采用割劃式設計的片體興波微小，三體船型尾部興波主要由主船體造成，故其雞尾流特征同單體船型類似。

5）穿梭艇尖舭船型飛濺與圓舭船型飛濺產生的原因不同，尖舭船型的飛濺主要是由舭部折角產生，而圓舭船型的飛濺是由壓浪干舷產生。不同于單體和雙體船型，細長的三體船型需要更高的航速才會產生劇烈的飛濺。

更多的技術（如船體斷階、氣泡減阻、可調式壓浪干舷等）還有待在穿梭艇上進行嘗試，穿梭艇系列船型的其他水動力性能（如耐波性、波浪中的穩性和橫搖、操作性系數等）還有待研究、整理和發布，這些工作將在不久以后完成。

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Hull forms and straight forward CFD free running trials of high-speed shuttle vessels

WEI Chengzhu1，2，YI Hong1，2，LI Yinghui1
1 State Key Laboratory of Ocean Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China
2 Collaborative Innovation Center for Advanced Ship and Deep-Sea Exploration，Shanghai 200240，China

SV-SJTU high-speed shuttle vessels are developed by Shanghai Jiao Tong University for fine seakeeping and high speed purposes.A series of SV-SJTUs have been developed,and are introduced in this paper.Straight forward CFD free running trials were conducted and the results are also presented.Hull resistance and motions are predicted by solving URANS equations and adopting the overset mesh method. The results of the straight forward CFD free running trials prove that SV-SJTUs have little resistance and fine hull motion in calm water,and their wave-making and splashing differ with different hull forms.This paper presents the designs of a variety of high performance ships,thereby providing quantitative and quali?tative references for researchers.

high-speed shuttle vessel；hull form development；high-performance ships；straight forward CFD free running trials；numerical simulations

U661.3，U662.2

A

10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.002

http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20170313.1617.034.html

魏成柱，易宏，李英輝.新概念高速穿梭艇系列船型及其直航性能［J］.中國艦船研究，2017，12（2）：12-21.

WEI C Z，YI H，LI Y H.Hull forms and straight forward CFD free running trials of high-speed shuttle vessels［J］. Chinese Journal of Ship Research，2017，12（2）：12-21.

2016-09-07 < class="emphasis_bold"> 網絡出版時間：

時間：2017-3-13 16:17

上海交通大學海洋工程國家重點實驗室自主研究課題（GKZD010061）

魏成柱，男，1987年生，博士生。研究方向：新船型開發，智能水面無人平臺研發與數值仿真計算。

E-mail：weichengzhu@sjtu.edu.cn

易宏（通信作者），男，1962年生，教授，博士生導師。研究方向：潛器與特種船舶開發，海上裝置與系統開發設計，系統可靠性與人因工程。E-mail：yihong@sjtu.edu.cn

李英輝，男，1973年生，博士，講師。研究方向：新型船舶開發和數值計算

期刊網址：www.ship-research.com