一种监督艇的线型的制作方法

本发明涉及船型设计领域，具体涉及一种监督艇的线型。
背景技术：
：快艇是舰艇中的“短跑冠军”，最大航速可达40—60节，有“海上轻骑兵”之称。快艇按装备的武器分类，有鱼雷艇、导弹艇和导弹鱼雷艇等。快艇虽然小，但它的威力不小，作用很大。对于侵入到近海范围内的大、中型敌舰，快艇可以单独编队出击，也可以与其他水面舰艇协同出击，消灭来犯的敌方大、中型舰艇。快艇的艇体小，能隐蔽，能有效地突然地袭击敌方的基地、停泊场。监督艇是快艇中的一种。船体线型是影响船舶快速性能的关键，它直接影响船舶的快速性能。在船舶主尺度要素与主机功率相同的情况下，采用不同的线型往往会使船速产生较大的差异。而影响船速的主要原因是船体在水中运动时的阻力，摩擦阻力和兴波阻力使构成船体阻力的主要因素。兴波阻力是船舶在静水面上行驶时由于兴起波浪而形成的阻力。摩擦阻力是船体在水中运动时，由于水具有粘性是船体周围有一薄层水被船体带动遂川一起运动。由于各层水流速度大小不同，在各层水流之间必然会产生切应力作用，这种由于流体的粘性而产生的切应力沿着船舶运动方向上的合力，成为船舶摩擦阻力。技术实现要素：本发明公开的一种监督艇的线型，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用带折角的平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同。所述主船体的型宽设置在2.1-2.4m，型深设置在1.0m，设置为设计水线长为6.25m，肋距为0.42-0.44m。所述肋框的底部呈三角型。所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°。所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在16°-18°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在30°。所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在50°-52°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在45°。所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形。所述主船体采用铝材。本发明的优点和有益效果在于：本发明对船体艉部的线型结构进行优化，跟常规的监督艇相比，本发明的粘压阻力系数大幅度下降达到20.2%，总阻力系数下降4.3%，降阻效果明显，有利于监督艇的高速行进；本发明较母型船，兴波阻力系数大幅度下降达到18.2%。附图说明下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细或者优选地描述，其中，图1为本发明一种监督艇的示意图；图2为本发明一种监督艇的俯视图；图3为本发明一种监督艇的型线图；图4为本发明方案1与方案2的型线对比图；图5为本发明方案1与方案2的伴流分布和船艉横断面纵向流速分布对比图；图6本发明方案1与方案3的型线对比图；图7本发明方案1与方案3的波高等值线对比图；图8本发明方案1与方案3的舷侧波值对比图；图9至图14为本发明一种监督艇肋框#-3-#5的结构图；图15至图20为本发明一种监督艇肋框#6-#11的结构图。具体实施方式参考附图1至图9对本发明一种监督艇的线型的实施方式做进一步说明：参考附图1，本发明公开的一种监督艇的线型，采用V型折角线型，包括主船体，主船体内设有多个由肋骨构成的肋框，其中#0、#8处设为两道水密舱壁，并将主船体分为：艉~#0为尾尖舱；#0~#8为乘客舱和驾驶舱；#8~艏为首尖舱，艉部采用带折角的平驳线型，两侧船舷以上翘的方式过渡到船艏，船舷上各部位的肋框结构不同。本发明制定3个方案进行对比，其中，方案1与方案2的艏部线型一致，区别在于，方案1的艉部采用带折角的平驳线型，方案2的尾部采用常规的艉部线型。表1主尺度表参数方案1方案2方案3总长L/m7.697.697.69垂线间长L1/m7.07.07.2型宽B/m2.22.22.4型深D/m1.01.01.0吃水T/m0.40.40.4为比较该两种方案的阻力性能，通过CFD软件进行计算。表2阻力数值计算结果（V=30km/h）性能参数方案1方案2设计吃水排水体积△2.7502.756兴波阻力系数0.1620.162粘压阻力系数0.5220.654摩擦阻力系数3.8493.890总阻力系数4.5334.706总阻力33.7435.26根据表2，在排水量基本不变的情况下，方案1的总阻力系数较方案2减低了4.3%，粘压阻力系数降低了%20.2。由图4的伴流分布和船尾的横断面的纵向流速来看，方案1的尾部流场更为均匀，更有利于提高推进效率。所述主船体的型宽设置在2.1-2.4m，尽可能的增大主船体的长宽比例值，减小阻力，而且船体的宽度越大会导致宽度吃水比增大，湿表面积增加从而增大阻力；同时该型宽有利于切开波浪，防止飞溅的浪花打在甲板上；另外船宽过大还会引起初稳性值过大导致船体摇摆周期减小，不仅降低船体舒适度，而且影响船体的稳定性。型深设置在1.0m，设置为设计水线长为6.25m，肋距为0.42-0.44m，设计吃水为0.40m,排水量为2.75t。本发明选用最接近的常规的监督艇的线型做为母型进行对比，方案如下，根据本发明的设计线型制定出方案1，最接近的常规的监督艇的线型制定出方案3：方案1与方案3的肋框的底部均呈三角型。其中，参考附图7，方案1的所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°，结合附图4与附图5，所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在16°-18°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在30°，所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在50°-52°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在45°，所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形，所述主船体采用铝材。方案3的所述艉部到肋框#5之间的各助框的底部与基线的夹角设置在11°-14°，所述肋框#6的底部与基线的夹角设置在20°，所述肋框#7的底部与基线的夹角设置在20°-23°，所述肋框#8的底部与基线的夹角设置在37°，所述肋框#9的底部与基线的夹角设置在45°，所述肋框#10的底部与基线的夹角设置在55°，所述肋框#11的底部与基线的夹角设置在60°，所述助框#9与所述助框#10的底部设置为内凹的弧线形，所述主船体采用铝材。根据方案1与方案3的肋框结构的不同，对方案1与方案3通过CFD软件计算结果进行比较。表3阻力数值计算结果（V=30km/h）性能参数方案1方案2设计吃水排水体积△2.7502.761兴波阻力系数0.1620.198粘压阻力系数0.6540.522摩擦阻力系数3.8903.849总阻力系数4.7064.569总阻力35.2633.74该结构使艇体相对水平面形成一个较大的倾斜对的滑行平面，当艇的速度越来越高时，艇底面上会产生水动压力，它的垂直分力将艇体逐渐托出水面，艇体接触水的面积不断减小，水对艇体的压力也相应地不断减小。从图8的波高等值线可以看出，方案1船体周围流畅比方案3有明显改善，水面波高等值线有明显减少，表明波形减弱。图9的舷侧波值显示可得，方案1的舷侧波值比方案3的小，兴波阻力性更优异。表3列出的CFD计算结果表明，方案1的兴波阻力系数较方案3大幅度下降，高达18.2%。当前第1页1 2 3