直壁滑道式圆舭快艇艇型的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种直壁滑道式圆舭快艇艇型，其艇体是由直壁轮廓线、滑道轮廓线、艉横剖面线和艉底斜升角、舯横剖面线和舯底斜升角为特征生成的左右对称的两个直壁圆舭侧体和滑道顶及滑道组成。本发明的有益效果是：在过渡状态和滑行状态航行时，艇体外侧兴波和飞沫大幅度减小，艇体内侧的兴波和飞沫与空气流一道经滑道流过向艇后高速流出，其部分能量被滑道回收（相当于消波灭沫）与空气气流一道转换为艇体的动升力，从而减小了阻力，提高了航速，达到节能的目的，此时艇体处于三支点滑行状态，增加了艇体运动状态的稳定性和适航性。
【专利说明】直壁滑道式圆舭快艇艇型
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快艇艇型，尤其涉及一种适用于长度傅汝德数在0.5?1.3、且能在较高海况下正常航行的军用、民用双体快艇的快艇艇型，属于快艇艇型【技术领域】。
【背景技术】
[0002]双体圆舭快艇在过渡状态航行和低速滑行航行时有较大的兴波阻力和较小的飞沫阻力，这两种阻力的和占总阻力的50%以上，随着航速的增加兴波阻力比重减小而飞沫阻力比重增加，而兴波和飞沫是快艇高速航行的固有物理现象，是难以避免的。因此设计出在过渡状态航行和低速滑行航行时具有较小的兴波阻力和飞沫阻力的圆舭快艇，或者说设计出的双体圆舭快艇在过渡状态航行和低速滑行航行时可以回收部分兴波和飞沫的能量从而达到减小阻力的圆舭快艇，是业界工程师努力的方向。
[0003]目前，双体的圆舭快艇，虽然有许多的艇型其性能非常优良、航行性能也很出色，然而均不同程度地存在较大的兴波阻力和较大的飞沫阻力。双体圆舭快艇对于阻力几乎没有改善，只是使艇体处于两点支撑的稳定低速滑行状态。相比常规单体快艇而言，双体圆舭快艇提高了适航性、乘坐舒适性和作为武器平台的稳定性，较大幅度地拓宽了快艇的航行区域。然而，对于双体圆舭快艇来说，虽有近半数的兴波和飞沫从双体间的水道中流过，但由于连接桥底距水面距离较大，所以基本起不到回收兴波能量和飞沫能量的作用。艇型是决定艇体性能的最重要因素之一，设计发明一种在满足适航性条件及在高速航行时能回收部分兴波和飞沫能量，以减小阻力提航速从而节约能源的圆舭快艇艇型就显得十分必要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种直壁滑道式圆舭快艇艇型，可大幅度减小艇体外侧兴波和飞沫。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
[0006]一种直壁滑道式圆舭快艇艇型，其艇体是由左右对称的两个直壁圆舭侧体21、滑道顶25、滑道42组成；所述直壁圆舭侧体21由艇体外侧直壁21a和艇体内侧圆舭曲面21b组成；所述艇体外侧直壁21a由上边界线13、直壁轮廓线11组合生成；所述艇体内侧圆舭曲面21b由直壁轮廓线11、滑道轮廓线12、艉横剖面线31a和艉底斜升角β工、舯横剖面线32a和舯底斜升角β 2组合生成；所述滑道顶25由滑道轮廓线12、艉滑道顶线31b、舯滑道顶线32b和艏滑道顶线33b组合生成；所述滑道42由艇体内侧圆舭曲面21b、滑道顶25所围成；所述直壁轮廓线11是从艉至艏依次连接点K1、K2、K3、K4、K5而得的平行于艇体中心线51的光顺的平面样条曲线，所述点K4在艇体设计水线52上、到点Kl的水平纵向距离等于艇体设计水线长L，所述点K1、K2、K3在艇体设计水线52下方且到艇体设计水线52的距离等于艇体设计吃水Τ，所述点Κ2到点Kl的距离等于0.5L，所述点Κ3到点Kl的距离为(0.7?0.9)L，所述点K5在艇体设计水线52的上方到艇体设计水线52的高度T1= (0.2?
0.5)T、到点Kl的水平纵向距离大于L，所述点KU Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇体中心线51的水平横向距离B=L/(8~16)，所述点K1、K2分别为直壁轮廓线11的艉端点和舯点，所述直壁轮廓线11的Κ1Κ2Κ3段为直线、Κ3Κ4Κ5段为曲线；所述滑道轮廓线12是顺序连接Κ6、Κ7、Κ11而得的光顺的空间样条曲线，所述点Κ6、Κ7、Κ11分别为滑道轮廓线12的艉端点、舯点和艏端点，所述滑道轮廓线12的Κ6Κ7段为直线。所述连接桥44是以上边界线13为底边界的空间体，其具体形状不受限制。
[0007]本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0008]前述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其中所述艇体外侧直壁21a是与艇体中心线51平行的垂直平面。
[0009]前述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其中所述点K6在艇体设计水线52的下方及点Kl的上方，点K6到艇体设计水线52的高度h= (0.1~0.5) T、到艇体中心线51的距离C= (0.2~0.5)B ;所述点K7在艇体设计水线52的下方及点K2的上方，所述点K7到艇体设计水线52的高度Ii1 ( h、到艇体中心线51的距离f=(0.9~1.1) c ;点Kll在点K5的艇艏方向上方，点Kll到艇体中心线51的距离g=(0.7~0.9)B、到艇体设计水线52的高度T2= (1.5 ~3.5)1\。
[0010]前述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其中所述艉底斜升角β i是艉横剖面线(31a)在点Kl处的切线与与水平面的夹角，其取值范围:25° ( βι<35°。所述舯底斜升角β2是舯横剖面线32a在点Κ2处的切线与与水平面的夹角，其取值范围:β ?≤β2<50°。
[0011]本发明的有益效果是:本发明在过渡状态和低速滑行状态航行时，艇体外侧兴波和飞沫大幅度减小，大部分兴波和飞沫的水流伴同大量空气从滑道内流过并被加速从滑道艉部高速流出，此时部分兴波和飞沫的能量被滑道回收(相当于消波减沫)与空气气流一道在滑道内转换为对艇体的动升力，减小了(5~13)%的兴波和飞沫阻力，提高了航速，航行速度越高减阻效果越好，同时艇体处于三支点滑行状态增加了艇体运动状态的稳定性和适航性。
[0012]本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的侧视图，左端为艇艉，右端为艇艏；
[0014]图2是本发明的俯视图，由于对称性，图示为艇体左舷部分；
[0015]图3是本发明的横剖面图，由于对称性，A-A剖面(艉横剖面)图示在艇体中心线51的左边；Β-Β剖面(舯横剖面)图示在艇体中心线51的右边。
[0016]图4是本发明的横剖面图，由于对称性，C-C剖面(艏横剖面)图示在艇艇体中心线51的右边。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0018]图1、图2中，画出艇体基准线53和设计水线52 ;图2、图3、图4中画出艇体中心线51。
[0019]图1中，在艇体基准线53上从艉至艏依次取点Κ1、Κ2、Κ3，在艇体设计水线52上取点K4，在艇体设计水线52的上方艇艏方向取点Κ5，使线段KlK2=L/2，使线段Κ2Κ3=(0.2~0.4) L，使点Κ4到点Kl的纵向水平距离等于艇体设计水线长L，使点Κ5到艇体设计水线52的距离T1= (0.2~0.5)Τ ;图2中，所述点KU Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇体中心线51的距离B=L/(8~16);依次连接点Κ1、Κ2、Κ3、Κ4、Κ5即得直壁轮廓线11，所述直壁轮廓线11的Κ1Κ2Κ3段为直线、Κ3Κ4Κ5段为曲线；所述直壁轮廓线11为与艇体中心线51平行的平面曲线；所述点Kl是直壁轮廓线11的艉端点；所述点K2是直壁轮廓线11的舯点。
[0020]图1中，在艇体设计水线52的下方及点Kl的垂直上方取点Κ6，所述点Κ6到艇体设计水线52的高度h= (0.1~0.5)T，在艇体设计水线52的下方及点Κ2的垂直上方取点Κ7，所述点Κ7到艇体设计水线52的高度Ii1 ( h，在艏柱线Ila上取点Kl I，其到艇体设计水线52的距离T2= (1.5~3.5) T1 ;图2中，所述点K6到艇体中心线51的距离C= (0.2~0.5)B，所述点K7到艇体中心线51的距离f=(0.9~1.1) C，所述点Kll到艇体中心线51的距离g=(0.7~0.9)B ;顺序连接K6、K7、Kll即得滑道轮廓线12 ;所述滑道轮廓线12是一条光顺的空间样条曲线，所述滑道轮廓线12的K6K7段为直线，所述点K6是滑道轮廓线12的艉端点，所述点K7是滑道轮廓线12的舯点,所述点Kll是滑道轮廓线12的艏端点。
[0021]图1中，在点Kl的正上方取点K8，在点K2的正上方取点K9，在点K5的正上方取点K10，向艇艏方向取点K12，所述点K12到点Kl的纵向水平距离是艇体型长，顺序连接点K8、K9、K10、K12即得上边界线13 ;所述上边界线13的Κ8Κ9Κ10段为与艇体中心线51平行的平面曲线且到艇体中心线51的距离等于B、其Κ10Κ12段为空间样条曲线；所述上边界线13是一条光顺的空间样条曲线，所述点Κ12在艇体中心线51上，所述点Κ8、Κ9、Κ10、Κ12到艇体基准线53的高度由设计者确定。
[0022]图1、图2中顺序连接点Κ5、Κ11、Κ12即得艏柱线11a，适当调整点Kll的位置使其与上边界线13有良好的过渡关系；
[0023]图3中，所述艉滑道顶线31b是连接点K6、K6而成的曲线；所述艉底斜升角 是艉横剖面线31a在点Kl处的切线与水平面的夹角，在水平面上为正，其取值范围:
25。≤β !≤35°。
[0024]图3中，所述艉滑道顶线32b是连接点K7、K7而成的曲线；所述舯底斜升角β 2是舯横剖面线32a在点Κ2处的切线与与水平面的夹角，在水平面上为正，其取值范围:β!≤ β2 ≤ 50°。
[0025]图4中，所述艏滑道顶线33b是连接点K12、K12而成的曲线。
[0026]为确保所述艇体内侧曲面21b和所述滑道顶25的三维光顺性须增加若干横剖面线、若干纵剖面线和若干水线面线，其数目按设计需要而定。调整各线条光顺性及协调性，使得生成的艇体内侧曲面21b和滑道顶25的三维光顺性达到满意的状态，同时要确保设计水线53下的艇体排水量和浮心位置满足设计要求。
[0027]图1~图4中所示为直壁滑道式圆舭快艇艇型的空间曲线、平面曲线、横剖线的形状和数量及控制角，仅作为非限制性说明给出。
[0028]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种直壁滑道式圆舭快艇艇型，其艇体是由左右对称的两个直壁圆舭侧体(21)、滑道顶(25)、滑道(42)组成；所述直壁圆舭侧体(21)由艇体外侧直壁(21a)和艇体内侧圆舭曲面(21b)组成；所述艇体外侧直壁(21a)由上边界线(13)、直壁轮廓线(11)组合生成；所述艇体内侧圆舭曲面(21b)由直壁轮廓线(11)、滑道轮廓线(12)、艉横剖面线(31a)和艉底斜升角P1、舯横剖面线(32a)和舯底斜升角β2组合生成；所述滑道顶(25)由滑道轮廓线(12)、艉滑道顶线(31b)、舯滑道顶线(32b)和艏滑道顶线(33b)组合生成；所述滑道(42)由艇体内侧圆舭曲面(21b)、滑道顶(25)所围成；其特征在于，所述直壁轮廓线(11)是从艉至艏依次连接点K1、K2、K3、K4、K5而得的平行于艇体中心线(51)的光顺的平面样条曲线，所述点K4在艇体设计水线(52)上、到点Kl的水平纵向距离等于艇体设计水线长L，所述点K1、K2、K3在艇体设计水线(52)下方且到艇体设计水线(52)的距离等于艇体设计吃水T，所述点K2到点Kl的距离等于0.5L，所述点K3到点Kl的距离为(0.7~0.9)L，所述点K5在艇体设计水线(52)的上方到艇体设计水线(52)的高度?\=(0.2~0.5)Τ、到点Kl的水平纵向距离大于L，所述点Κ1、Κ2、Κ3、Κ4、Κ5到艇体中心线(51)的水平横向距离B=L/(8~16)，所述点Kl、Κ2分别为直壁轮廓线(11)的艉端点和舯点，所述直壁轮廓线(11)的Κ1Κ2Κ3段为直线、Κ3Κ4Κ5段为曲线；所述滑道轮廓线(12)是顺序连接Κ6、Κ7、Kll而得的光顺的空间样条曲线，所述点Κ6、Κ7、Kl I分别为滑道轮廓线(12)的艉端点、舯点和艏端点，所述滑道轮廓线(12)的Κ6Κ7段为直线。
2.根据权利要求1所述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其特征在于，所述艇体外侧直壁(21a)是与艇体中心线(51)平行的垂直平面。
3.根据权利要求1所述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其特征在于，所述点K6在艇体设计水线(52)的下方及点Kl的上方，点K6到艇体设计水线(52)的高度h= (0.1~0.5)T、到艇体中心线(51)的距离c=(0.2~0.5)B ;所述点K7在艇体设计水线(52)的下方及点K2的上方，所述点K7到艇体设计水线(52)的高度Ii1 ( h、到艇体中心线(51)的距离f=(0.9~1.D c ;所述点Kll在点K5 的艇艏方向上方，所述点Kll到艇体中心线(51)的距离g=(0.7~0.9) B、到艇体设计水线(52)的高度T2= (1.5~3.5) T10
4.根据权利要求1所述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其特征在于，所述艉底斜升角是艉横剖面线(31a)在点Kl处的切线与与水平面的夹角，其取值范围:25° < β ι < 35°。
5.根据权利要求1所述的直壁滑道式圆舭快艇艇型，其特征在于，所述舯底斜升角β2是舯横剖面线(32a)在点Κ2处的切线与与水平面的夹角，其取值范围=P1≤β2<50°。
【文档编号】B63B1/40GK103612708SQ201310589746
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】周玉龙, 姚晓宁, 胡步洋, 朱元瑶 申请人:江苏科技大学