淺談小型V型滑行艇主要參數(shù)的應(yīng)用

李花 常州玻璃鋼造船廠有限公司

滑行艇具有速度高，噸位小，操縱靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用于交通艇、賽艇、游艇、巡邏艇上面。

滑行艇的艇體形狀有很多，有底面平坦的雪橇型，圓舭型、帶斷級或不帶斷級的V型艇體，倒V 型艇體，底部開有槽道的艇體等等，但最常見、運(yùn)用最廣泛的當(dāng)屬不帶斷級的V 型艇體。

本文將8 艘無斷級的小型V 型滑行艇的主尺度、排水量，轉(zhuǎn)換成無尺度形式之后，分析其參數(shù)特點(diǎn)，供設(shè)計(jì)者參考。

一、傅氏數(shù)

一般認(rèn)為，當(dāng)航速由排水航行轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倩袪顟B(tài)時，傅氏數(shù)Fn>1 或者Fn?>3，本次分析的8 艘艇分別由a-h 表示，最大航速下的傅氏數(shù)見表1，均滿足高速滑行狀態(tài)，因此，本文介紹的8 艘艇均屬于滑行艇。

表1

二、艇體主要參數(shù)

（一）長寬比 L/BA

滑行艇在滑行階段僅艇底接觸水面，故滑行艇一般以折角線作為艇的特征參數(shù)，且這個參數(shù)對于每一個特定的艇型只有唯一值。在這里，L 表示為艇底折角線投影面積的最大長度；BA是折角線的平均寬度；因此L/BA是衡量船主尺度的一個重要參數(shù)。此8 艘艇折角線投影面積長度為5.8～12 米，L/BA的比值為4～5.1 之間，具體值見表2。

表2

（二）面積系數(shù)A/?2/3

艇底投影面積A 與總重量之間的關(guān)系用A/?2/3的比值表達(dá)成無尺度面積系數(shù)，這對于主尺度不同但幾何相似的艇來說將產(chǎn)生相同的值。通過這一系數(shù)，在設(shè)計(jì)新艇時，可以通過母型艇來確定新艇的艇底投影面積。此8 艘艇面積系數(shù)見表3。

表3

（三）重心的縱向位置LCG

對一定的滑行速度而言，有一個最佳的LCG 位置，這個位置可以決定艇的航態(tài)，因而也決定艇的阻力。重心太前會發(fā)生埋首現(xiàn)象，重心太后會產(chǎn)生縱向不穩(wěn)定運(yùn)動。本次統(tǒng)計(jì)的8 艘艇的重心縱向位置LCG 見表4，由此可見，LCG在折角線投影面積形心后的2.7%L-7.8%L 區(qū)間內(nèi)。

表4

（四）斜升角β

沿船長方向，艇底的橫向斜升角β 是變化的，斜升角β由船尾向船首逐漸增大。對于小艇而言，底部橫向斜升角β 的大小，不僅會影響全艇的重心高度，而且會限制艇體內(nèi)設(shè)備擺放及艙室布置。較小的β 值可以降低全艇重心高度，增加艙內(nèi)空間的利用率，但是較大的β 值，能帶來較好的耐波性、操縱性和航向穩(wěn)定性。為了尋求更好的航速和操縱性能，現(xiàn)在滑行艇的艉部及中部β 值比以往都偏大，艉部β 為7°-16°，舯部β 為13°-20°。圖1、圖2 為8 艘艇對應(yīng)于艇長方向斜升角變化曲線圖。

圖1

圖2

（五）折角線的平面形狀

折角線的平面形狀可以用各站線處的折角線寬度Bp 與折角線平均寬度BA的比值Bp/BA來表示（BA=A/L）。圖3、圖4 分別為該8 艘艇的折角線平面形狀。

圖3

圖4

根據(jù)圖4 可以看出，沿船長方向折角線寬度的分布情況，艇底面積前后的分布情況，艉封板處折角線寬度相對于平均寬度的比值，以及最大折角線寬度在船長方向的位置。⊙A 表示艇底面積A 形心距艉封板的距離，該8 艘艇的艇底面積形心距艉封板的距離為41.2%L-43.9%L 區(qū)間內(nèi)，該值可供參考。

（六）橫剖面形狀

滑行艇橫剖面分為凹形、凸形及S 形這三類。本次統(tǒng)計(jì)的8 艘艇均為標(biāo)準(zhǔn)V 型折角線型，底部橫剖為直線型（見圖5），或者艉部直線型，舯前部為微凹型（見圖6）。

圖5

圖6

（七）縱向曲率

艇底的縱向曲率用縱剖線的形狀來顯示。以縱中剖面BA/4 處的縱剖線作為平均縱剖線，以基線為準(zhǔn)，量取各站平均縱剖線高度，并以無尺度的形式展示于圖7、圖8中，8 種艇形的縱向曲率分別在圖6、圖7中可以看出，艉部開始在40%左右的艇長范圍內(nèi)，有6 種艇形的縱向曲率幾乎平直，縱向高度占艇長的比例也可在圖中7、圖8讀出，可供參考。

圖7

圖8

三、結(jié)束語

艇體型線設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，艇體型線的好壞決定船舶的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性。對于高速滑行艇來說，艇體型線尤為重要，母型法和系列法是型線繪制時常用的兩種方法，歸納總結(jié)以往好的型線，結(jié)合整體布置及施工維修等方面，互相協(xié)調(diào)取舍，才能繪制出合理的線型。