翼滑艇艇型設(shè)計(jì)及瞬態(tài)水動(dòng)力特性研究.pdf

1、近年來(lái)，世界各國(guó)對(duì)高速船艇的研究極為重視。高速船艇的發(fā)展圍繞著不斷提高航速、改善航行性能而派生出多種高速船。翼滑艇是滑行艇和水翼艇結(jié)合的產(chǎn)物，其航行狀態(tài)也可以看成水翼艇和滑行艇的結(jié)合。將滑行艇的滑行面和水翼艇的水翼相結(jié)合，能快速的使船體抬升，更有效的減小阻力，更快的進(jìn)入滑行狀態(tài)，并且具備更好的穩(wěn)性。隨著翼滑艇航速的不斷增加，船體周?chē)黧w的壓力場(chǎng)會(huì)發(fā)生急劇變化，使船體周?chē)膲毫哂凶銐虼蟮你U垂方向上的分量，來(lái)支撐部分甚至全部船重，減少船體

2、與水的接觸面積，以此來(lái)降低高速時(shí)的阻力。本文研究工作及分析如下：
　?。?）根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，參照母型船主尺度，利用Maxsurf軟件設(shè)計(jì)出了三種翼滑艇艇體：M型，H型和燕尾型，然后導(dǎo)入到CATIA軟件，在艇體艏部添加水翼，完成了三種翼滑艇的模型建立。
　?。?）選取11.8米的滑行艇作為母型船，按縮尺比1:10進(jìn)行了縮放，利用FINE/Marine商用軟件對(duì)滑行艇在不同航速下的水動(dòng)力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，將阻力計(jì)算結(jié)果與已有

3、試驗(yàn)值進(jìn)行比較，驗(yàn)證了商業(yè)軟件 FINE/Marine模擬高速變排水量船舶的準(zhǔn)確性。
　　（3）利用FINE/Marine軟件對(duì)翼滑艇瞬態(tài)水動(dòng)力特性和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值研究。對(duì)翼滑艇艇型為M型、H型和燕尾型，航速分別為8m/s、10m/s和12m/s共9個(gè)工況進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。分析了不同艇型的升沉變化、縱搖變化，瞬態(tài)流場(chǎng)變化和船底表面動(dòng)壓力分布；分析了不同艇型在不同航速下的升阻力和阻升比、靜排水量與升力比；分析了不同航速下的阻力與靜排

4、水量比。得出：M型翼滑艇在10m/s時(shí)的航行狀態(tài)優(yōu)于8m/s和12m/s；H型翼滑艇在12m/s時(shí)的航行狀態(tài)優(yōu)于10m/s和8m/s；燕尾型翼滑艇在12m/s時(shí)的航行狀態(tài)優(yōu)于8m/s和10m/s。
　?。?）將三種翼滑艇在同一航行速度下進(jìn)行了迎浪航行數(shù)值模擬，通過(guò)不同艇型翼滑艇在波浪的情況下的垂蕩速度變化、升沉量變化、縱搖角速度變化、縱傾角變化的模擬結(jié)果，結(jié)合不同艇型的升阻力對(duì)比，得出 H型翼滑艇在耐波性方面要優(yōu)于 M型和燕尾型。