[發明專利]一種具有多個獨立彈性滑行面的分體式斷級滑行艇

有效

• 申請號: 202110053486.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112693557B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 侯亮;賈鳳琴;汪濤
• 申請（專利權）人: 上海析易船舶技術有限公司
• 主分類號: B63B1/14
• 分類號: B63B1/14;B63B1/40;B63C13/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

本發明涉及滑行艇技術領域，尤其是一種具有多個獨立彈性滑行面的分體式斷級滑行艇。其包括主船體，所述主船體縱向前部下方并排設有X個前滑行子船體，主船體縱向后部下方并排設有Y個后滑行子船體，X和Y為正整數，3≤X+Y≤8。所述X個前滑行子船體等距分布，Y個后滑行子船體等距分布，X個前滑行子船體尾部和Y個后滑行子船體頭部之間設有間隔。本發明將主船體的滑行端面設置為多個獨立的、相互間隔設置的子滑行端面，各個子滑行端面和主船體之間具有一定的彈性緩沖空間，并且減震結構能夠吸收大部分的震動，從而減小高速航行時水面波浪對主船體的震動影響。

技術領域

本發明涉及滑行艇技術領域，尤其是一種具有多個獨立彈性滑行面的分體式斷級滑行艇。

背景技術

高速船舶主要有滑行艇、氣墊船、水翼船和地效應船四種船型，它們各有優缺點，其中滑行艇的船體結構和建造工藝在高速船型中最為簡單，應用最為廣泛。特別是斷級滑行艇，在靜水中的航行速度較高，穩性也較好，但斷級滑行艇也有致命缺點，就是在波浪中的穩性很差，這是限制斷級滑行艇實際應用的最主要障礙。能否大幅度提高斷級滑行艇在波浪中的穩定性，是擴大其應用范圍的關鍵。

早在1995年，E.V.Lewis就提出了船舶在波浪中超臨界航行的概念。船舶在規則波中迎浪航行，當航速較低，遭遇波浪頻率遠小于船舶自振固有頻率時，為亞臨界航行狀態；而航速較高，遭遇波浪頻率遠大于船舶自振固有頻率時，為超臨界航行狀態，上述兩種航向狀態都可以使船體在波浪中有較小的響應。不規則波可看成無數不同頻率微幅子波的疊加，船在迎浪航行時不可避免要與某些子波產生諧振，然而各頻率段子波的能量不同，通常波能主要集中在某一較窄的頻率段。可以通過使船與波浪的遭遇頻率處于遠小于或遠大于該頻率段的辦法，來避開與高能量子波的諧搖，前者稱為亞臨界航行,后者為超臨界航行。

實踐證明，常規排水量船要進入超臨界航行十分困難，因為此時要求的航速對排水量船而言過高。只有某些高速驅逐艦在不太大的風浪中(波浪頻率較高)航行時才有可能做到，而在大浪中則無法實現，若此時出現大的搖蕩，只能通過降低航速進入亞臨界航行來改善。某些特種排水量船，如小水線面雙體船、穿浪船等，通過減小水線面面積來大幅度減小船的縱搖固有頻率，可進入超臨界航行狀態。

滑行艇雖然航速可以很高，在波浪上迎浪航行時有很高的遭遇頻率，但與排水量船不同，滑行艇的縱搖固有頻率隨航速的增加而線性增大，因此通過提高航速來達到超臨界航行狀態行不通。除非波浪本身的頻率很高，但此時對應的波長很短，艇的運動響應本來不大。只有通過特殊手段，使艇的縱向運動固有頻率不隨航速增長，才有可能使其在中等以上波浪中進入超臨界航行,這也正是超臨界滑行艇的基本特點。

70年代出現的“海刀艇”采用三角形細長滑行面，滑行面的升力主要集中在后部，細長窄小的前部面積變化引起的動升力變化很小，從而明顯降低了艇在迎浪航行中的響應強度，自搖頻率降低。“海刀艇”是最早出現的超臨界滑行艇，耐波性得到顯著的改善，尤其在迎浪中的沖擊力大大降低。從提高艇的耐波性方面來說，它是成功的。但是細長的艇體帶來一系列的問題，如橫向穩性，尤其是靜浮時的橫穩性不足，裝載困難，對重心的變化十分敏感等，使其很難進入工程實用。要改變其不足，采用雙體是必然的途徑。

80年代P.R.Payne提出了一種名為“游蕩者”的雙體超臨界滑行艇方案,采用細長的前部鴨式板滑行面加尾部水翼的布局方式，設計了一種帶槽道的滑行艇方案，據稱可以在五級海況下以80kn的速度滑行。遺憾的是這一方案并沒有獲得成功。美國DTRC對該方案進行評估的結論是：過高地估計了滑行面和尾水翼的升力，過低的槽道又使水流沖刷嚴重，使艇無法越出阻力峰值，導致整個方案的失敗。

雖然，從“海刀艇”到“游蕩者”的發展結果是失敗的，卻給我們一個非常有益的技術啟示，就是如果想在滑行艇上實現超臨界航行的狀態，多體滑行艇方案是很有價值的研究方向。