川崎喷射式水翼船(超高速客船)

川崎喷射式水翼船是由川崎重工株式会社(KHI)建造和销售的。它是一条全浸式水翼船。喷射式水翼船是由美国的伯恩开发的,它采用了一些航空技术,在满载(290名乘客)时,水翼航行状态能达到45节(83公     

无鼓风机侧壁式水翼气垫船

提出一种无鼓风机侧壁式水翼气垫船,巧妙地将水翼船和气垫船的功能原理结合起来,在航行时,船体底部能够有效形成高压气垫,同时由于船底后部水翼的作用,既具备了传统水翼船、气垫船航行时水的阻力小、航行速度快的优点,同时克服传统水翼船载重小、翼板材料要求高及传统气垫船能耗高、噪音大、稳定性差的缺点。船底设计成平底,相比传统尖底船,航行更平稳、不容易倾翻。此外,它省去了传统气垫船所要的鼓风机,大大降低成本,减少噪音,节约近50%的垫升能耗。     

水翼船原理特点及其使用与维修

在我国各地航线上营运的水翼船约有 70余艘。虽然水翼船的发展已近百年 ,但对于我国航运界仍是近几年接触的“新鲜”事。营运中发生的事故不少 ,这与对水翼船的原理、特点和使用中必需的相关知识尚未被普及有关系。本文简要介绍了一些水翼船的原理、特点 ,包括航态和阻力特点 ,吃水特点 ,结构和材料特点 ,动力系统特点 ,操纵特点等。可供操作、使用、保养、维修时参考。     

水翼船翼柱自位球轴承动载模拟试验机研制

本文介绍的水翼船翼柱自位球轴承动载模拟试验机由加载、回转振荡、摇摆振荡、润滑及自动控制等5个系统组成，可用于水翼船翼柱自位球轴承改进设计与材料代用的研究。     

水翼船翼柱自位球轴承动载模拟试验横研制

本文介绍的水翼船翼柱自位球轴承载模拟试验机由加载、回转振荡、摇摆振荡、润滑及自动控制等５个系统组成，可用于水翼船翼柱自位球轴承改进设计与材料代用的研究。     

高速水翼船运动姿态控制研究

针对高速水翼船运动具有快速性、高度非线性、控制复杂及传统PID自适应能力较差等特点,以高速水翼船升沉与纵倾的姿态控制为目标,提出了一种复合式前馈模糊自适应PID控制器,通过将经典PID、模糊控制及前馈控制算法结合起来,实现了对高速水翼船的快速、精确控制。以改进型高速水翼船TR3800为例,利用Matlab/Simulink对其运动控制器进行了设计和仿真研究,结果表明:复合式前馈模糊PID控制器缩短了系统调整时间、减小了系统超调量、提高了系统的实时性,与经典PID、模糊PID相比具有更强的鲁棒性能和控制效果,实现了对船体升沉与纵倾的精密控制,使其运动更为平稳,对工程实践具有重要的指导意义。     

全浸式水翼艇双体船的控制和模型试验

日本三菱重工业公司最近完成了新颖的水翼双体船超级梭４００“彩虹”号的建造和海上试验。该船是全侵式水翼船，其中控制系统的研制是一项重大的任务。为了获得系统详细设计所必须的数据，作者以控制系统原理设计的结果为基础，计划并实行了以下模型试验。（１）为研究控制系统的基本要求而进行的小型无线电控制的模型试验，它是以实艇的原理设计为基础制作的。（２）在拖曳水池中控制较大模型进行起飞和降落模拟试验，同时测量在排     

船舶工业大事记

1日,大连造船厂为中远(集团)总公司建造的20000吨多用途货船1号“乐鼎”轮命名下水。 2日,由船舶总公司深圳远舟科技实业有限公司组织开发,七○二所设计,求新造船厂、新南船舶有限公司建造的重庆“公安202号”高速水翼船在上海交付船东使用。     

“阿连皮亚”型水翼船

苏联黑海沿岸的费奥多西市造船厂开始成批生产造型美观的“阿连皮亚”型水翼船。每艘船可载乘客250人。这种新式船有很高的航海性能,在海浪较大的情况下,它的速度每小时可达到90公里。“阿连皮亚”型水翼船将在苏联主要休养设施的所在地——黑海沿     

装有减摇装置的PT-50MK-Ⅱ型水翼船“法相”号

日立造船公司自1961年与瑞士苏浦洛莫(Supramar)公司在水面贯通型水翼方面进行技术合作以来,至今,已经建造丁五十多艘各种水翼船。本文介绍阪神急行轮船公司的“法相”(“ほぅしょぅ”)号就是第26艘 PT-50型水翼船。该船于83年1月19日在日立公司神奈川工厂竣工并交付使用。在“法相”号上装有横摇减摇装置,本文还介绍了该装置的构成、布置以及效果。     

The estimation of wave elevation and wave disturbance caused by the wave orbital motion of a fully submerged hydrofoil craft

The current control system of a fully submerged hydrofoil craft has manual input of fore-foil depth and control mode selection to improve the performance of the control system. However, the manual input needs skillful human operation and observation of waves the encountered to work well over a wide range of waves. In order to use information about the waves encountered in the control system, we considered the estimation of wave elevation and wave disturbance which was caused by the orbital motion of the waves in irregular waves. First, we investigated the wave disturbance by a fully submerged hydrofoil craft, in a state-space model of wave disturbance, and in hydrofoil craft motion, etc. We than considered estimations of the wave elevation and wave disturbance using a shaping filter, a Kalman filter, an autoregressive (AR) model, etc. Finally, we confirmed through simulations that the estimation results and estimation error of wave elevation and wave disturbance were valid.     

水翼艇最佳控制研究

本文探讨了最佳控制在水翼艇姿态控制上的应用,使用数字机对全浸式水翼艇的控制进行辅助设计和闭路仿真。初步结果表明:基于现代控制理论设计的自动驾驶仪,可以取得显著优于古典控制的控制效果。对所论最佳控制系统的实现,本文提出并论证了一种切实可行的水翼艇分级-分散微处理机控制方案。     

The effect of finite depth on 2D and 3D cavitating hydrofoils

The iterative numerical method that has been developed for cavitating hydrofoils and surface piercing bodies moving inside a numerical towing tank is modified and extended to the case of fully submerged, both two- and three-dimensional cavitating hydrofoils in water of finite depth, and the effects of subcritical speed, critical speed and supercritical speed are investigated in detail. The iterative numerical method based on Green’s theorem allows separating the cavitating hydrofoil problem, the free surface problem and finite bottom problem both in two and three dimensions. The cavitating hydrofoil surface, the free surface and the surface of finite bottom are modeled with constant strength dipole and constant strength source panels. While the kinematic boundary condition is applied on the hydrofoil surface, a dynamic condition is applied with a cavity closure condition on the cavity surface. The source strengths on the free surface are expressed in terms of perturbation potential by applying the linearized free surface conditions. No radiation condition is enforced for downstream and transverse boundaries. The source strengths on the bottom surface are zero because of vanishing normal velocity. The method is applied to 2D and 3D cavitating hydrofoils, and the effect of finite bottom on lift and drag coefficients, cavity number and wave elevation is investigated.     

单体小水线面水翼艇的概念设计

本文针地一般１１．９ｍ长的交通艇提出了单体小水互面水翼艇的设计方案。介绍了该艇的水翼配置与线型设计，以及艇的稳性和阻力计算。计算表明，设计艇具有良好的水动力性能。     

可控被动式减摇水舱控制策略研究

从未减摇和装减摇水舱后的船舶运动方程出发,对可控被动式减摇水舱的水舱控制策略进行了研究,指出应从充分发挥减摇水舱的性能角度出发,选择水舱的最佳控制策略。从能量最少角度考虑,当波浪频率远离船舶谐摇频率时,可以考虑选择关闭水舱的方式进行控制。仿真结果表明,存在一个最佳控制策略,能够使水舱的性能得到充分发挥,这时水舱减摇效果最高。     

近水面波浪力作用下潜体的非线性运动响应

通过对潜体近水面航行波浪力作用下非线性运动响应进行建模和计算，揭示了由于二阶波浪力民低速时潜艇操纵面舵力之不足，潜体的定深控制可能难于实现，产生逐渐上浮与露出波面的非线性现象。计算结果与自由自航模的试验结果相当吻合。     

水翼艇及其控制方法综述

作为高速船舶中的一种,水翼艇以其优异的快速性、耐波性、操纵性及经济性等特点得到广泛的发展和应用。本文首先概述了水翼艇的发展历程,对国内外水翼艇的发展及现状进行了分析研究。重点总结了水翼艇的特点,以不同的角度对水翼艇进行了分类,对水翼艇的纵向控制方法研究进行了简要总结。最后,阐述了目前水翼艇研究存在的问题,对未来水翼艇的发展趋势进行了展望。     

解三维水翼绕流的下潜涡环栅格法

在包含于机翼表面内的某次表面及尾涡面上分布法向偶极子,在翼面上满足物面边界条件,建立了解三维机翼绕流的下潜涡环栅格法.考虑到非线性的自由液面边界条件,用下潜涡环栅格法求解水翼绕流问题.通过算例验证了方法的正确性和程序的可靠性.本方法可用于水翼及水下安定翼和各种舵的水动力计算.     

波浪动力艇模型自航试验及数值仿真

为解决受控主动摆翼驱动装置复杂、机械效率较低的问题,研究依靠升沉运动产生的力矩来驱动俯仰运动的被动摆翼装置,并将其应用于波浪动力艇.在波浪作用下,将被动摆翼安装于艇体底部的一定位置处,产生的推力即可推艇前进.在模型试验中,通过改变波浪周期、波高和控制机构的设置,比较试验艇的自由航行速度.结果表明,试验艇的航速与波高呈正相关关系,且当波长与船长之比约为1.8时推进效果最佳.通过数值仿真,显示两种控制机构配置时的水翼工作过程,并估算在一定波浪参数下波浪动力艇可达到的航速,所估算的航速与试验结果吻合较好.     

Numerical study on active wave devouring propulsion

The possibility of extracting energy from gravity waves for marine propulsion was numerically studied by a two-dimensional oscillating hydrofoil in this study. The commercially available computational fluid dynamics software FLUENT was used for the unstructured grid based on the Reynolds-average Navier?CStokes equation. The free surface waves and motion of the flapping foil were implemented by customizing the FLUENT solver using a user-defined function technique. In addition, dynamic mesh technology and post processing capabilities were fully utilized. The validation of the model was carried out using experimental data for an oscillation hydrofoil under the waves. The results of the simulation were investigated in detail in order to explain the increase of propeller efficiency in gravity waves. Eight design parameters were identified and it was found that some of them greatly affected the performance of wave energy extraction by the active oscillating hydrofoil. Finally, the overall results suggested that when the design parameters are correctly maintained, the present approach can increase the performance of the oscillating hydrofoil by absorbing energy from sea waves.