滑行艇阻力初步估算方法的比较分析

针对单体滑行艇的阻力预报问题,整理前人估算游艇阻力的方法并对滑行艇的阻力进行初步估算。为探究这些方法的准确性,选用一艘26尺的游艇作为算例,基于计算流体力学(CFD)理论,运用XFlow软件计算在湍流状态下该滑行艇所受到的阻力。对比各方法的计算结果,最终确定了估算滑行艇阻力比较准确的方法。研究结果表明,大隅三彦经验公式以及大隅三彦制动马力图谱法估算滑行艇阻力的结果是比较可靠的。对以后滑行艇阻力的初步估算具有借鉴和指导作用。     

基于罚函数的滑行艇阻力性能优化方法研究

滑行艇的阻力性能优化是设计滑行艇艇体的重要内容之一,如何减小艇体阻力是设计师优先考虑的目标。文章从传统的SIT阻力估算方法着手,分析滑行艇受到的力和力矩,并引入Savitsky对艇体阻力的修正,即考虑因喷溅而产生的摩擦阻力。由于滑行艇的重心纵向位置对阻力性能有很大影响,故通过构造罚函数法,把有约束问题化为无约束问题,利用MATLAB优化工具箱中的fm incon函数计算出最佳的重心纵向位置。最后,通过某滑行艇模型的水池拖曳试验验证了该优化方法的可行性,具有一定的工程参考价值。     

气层作用下几何相似滑行艇的阻力换算方法研究

通过对有气层时滑行艇总阻力的量纲分析．指出艇型一定的滑行艇气层减阻率为容积傅氏数、无量纲气流量系数、气穴面积分布率以及雷诺数的函数，并可简化为气穴面积分布率与无气层时摩擦阻力与总阻力之比的乘积。提出了几何相似滑行艇之间阻力换算的“计及气穴面积分布率修正的二因次阻力换算法”，通过对两条尺度不同、几何相似的滑行艇模型试验，验证了该方法的可靠性。     

基于水动力分析的高速滑行艇阻力估算

针对滑行艇高速航行的运动特性进行其动态阻力的估算研究。首先通过分析滑行艇在高速航行时艇体受到的各种水动力，建立其六自由度操纵性数学模型，并利用四阶龙格一库塔法解算滑行艇的运动姿态。然后计算滑行艇高速航行时的动态阻力，所得结果与船模试验数据吻合较好，并对各种滑行阶段的运动特性进行分析，结果表明基于水动力分析的阻力估算方法具有较强的工程实用性。     

提高深V型滑行艇航速的综合研究

通过分析深V型滑行艇的实艇在预试航过程中出现的航速问题,在总结实艇试航的各项技术数据的基础上,有针对地分析和研究产生问题的原因。着重介绍所采用的主要减阻措施和取得的效果。通过采取修改螺旋桨提高推力;通过在艇首部安装创新的分裂式楔形板,抬升船体并大幅度降低艇的阻力;结合实艇试航调整尾板和排气导流板,使所采取的各项技术措施之间得到较佳匹配,最终提高艇的航速近4kn,解决艇的航速难题。     

双体滑行艇主尺度,线型和槽道参数对快速性的影响

本文根据高性能双体滑行系列试验资料和三种八型实艇设计经验，分析了双体滑行艇主尺度和槽道参数对快速性的影响。     

滑行艇水动力计算（3）

滑行艇水动力计算的目的是估算艇的水动力阻力。滑行艇以排水状态航行时，其水阻力计算基本上与普通的排水航行船只相同。但当它起飞后滑行于水的自由表面上，仅部分艇底与水面接触，从而支承面和浸湿面积随速度增长而减少。此时，适用于排水航行船只的阻力计算方法对滑行艇已不适用。     

游艇阻力估算方法比较

依游艇的分类,分别选择某66 ft过渡型游艇和25 ft滑行型游艇,应用数值模拟软件和经验估算方法分别计算其在不同工况下的阻力,包括各方法计算的阻力随体积弗汝德数的变化以及用计算流体软件XFlow计算的游艇在自由液面的速度场、涡流场和波形,对比发现,大隅三彦方法的计算结果比较接近数值模拟的结果,大隅三彦图谱法估算半滑行艇的阻力可行,用大隅三彦经验公式估算滑行艇的阻力比较可靠。     

超高速断级滑行艇推进系统工况配合特性的研究

实现超高速断级滑行艇实艇的船机桨最佳匹配是一个复杂的过程,根据一型14 m实艇研制过程,在设计阶段结合同类实艇统计的经验和模型试验的综合分析方法,合理确定艇的目标航速.在预试航阶段,面对实艇船机桨匹配的难题,通过综合分析主机功率、船体阻力和表面桨三者的特性曲线之间的关系,同时分析预试航水面条件对航速的影响,找到船机桨不能最佳匹配的主要原因是表面桨的工作效率,由此提出解决问题的技术途径,使实艇达到目标航速.     

滑行艇静水阻力的估算方法

本文将国内诸滑行艇模型试验资料与D.T.M.B.62系列资料作了对比,发现尽管两者的艇型及试验条件都不一样,但在艇型主要因素间的某些关系及阻力特性方面有一定联系。若它们的L_σ/B_(σx)、A/2/3、X_g及F_n保持相同或相当,且β=13°～17°,B_(σT)/B_(σx)=0.7～0.8,A_σ=45.5％L_σ～48.5％L_σ,则可利用62系列的阻力资料,并引进 7％的修正系数,就可预报国内艇型的阻力性能。在F_n<4.2范围内,其估算结果是偏于安全的。 文中给出了滑行艇阻力估算图谱,其适用范围为L_σ/B_(σx)=3.0～7.0,A/2/3=5.0～9.0,F_n=2.0～4.0,X_g=8％L_(σo)。另外,还给出了双桨、三桨、四桨滑行艇的附件阻力因子,供设计使用。     

单、双体滑行艇的区别及双体滑行艇的适用范围研究

本文根据国内外高性能单、双体滑行艇模型及实艇试验结果,归纳了单体与双体滑行艇的区别、特点及运动特性,列举了国内外双体滑行艇和优秀无断级快艇的比较结果及双体滑行艇船型的适用范围。     

滑行艇水动力计算

滑行艇水动力计算的目的是估算艇的水动力阻力。     

过渡型快艇模型阻力试验

介绍了过渡型快艇模型在拖曳水池中进行的阻力试验情况。估算了实艇的有效功率,为该艇的总体设计提供了依据。     

倒V型槽道滑行艇船型的水动力性能研究

考虑到高速航行时常规双体滑行艇阻力较大且艇体兴波严重,以及三体滑行艇独特船型所带来的优异快速性和兴波小等优良水动力性能,文章借鉴三体滑行艇的工作原理并应用于双体滑行艇,创新性提出倒V型槽道滑行艇的概念,并进行艇型结构设计和CFD水动力分析。模拟计算结果表明该艇型具有高航速时阻力增加缓慢和纵倾角变化平缓等优点。     

滑行艇阻力计算方法对比研究

[目的]小型快艇具有机动灵活、隐蔽等特点,滑行艇作为小型快艇的重要种类,被广泛应用于民用和军事用途,因而准确计算滑行艇阻力对滑行艇性能的改进就显得尤为重要。[方法]首先,基于根据美国62系列滑行艇船型资料设计得到的一型滑行艇,分别运用半理论半经验方法和CFD方法对该型艇模型阻力性能进行计算,然后,通过船模试验予以验证并对采用各种方法所得计算结果进行分析。[结果]研究表明,半理论半经验方法可以较好地模拟该型滑行艇阻力变化趋势,CFD方法在高速滑行状态下可以达到较高的计算精度,最小误差仅为0.38%。[结论]所得结果表明STAR CCM+软件能够有效模拟该型滑行艇的阻力性能,而在具体计算中采用何种方法则可根据所需精度和条件进行相应的取舍和选择。     

高性能双体滑行艇设计

本文对我国首制的40客高性能双体滑行艇主尺度选择及线型设计进行了论证，列出了双体滑行艇主要要素的选择方法及设计与演变中应考虑的因素。叙述了动力装置选型的基本思路及船、机、桨匹配中应注意的问题，并结合实例介绍了计算方法及实艇试验结果。     

三体消波滑行艇工作原理及技术特点研究

本文根据高性能三体消波滑行艇试验资料和实艇设计经验 ,分析并闸述了三体消波滑行艇的创新点及工作原理 ;总结归纳了独特几何形状、尺度对水动力性能的影响 ;叙述了三体消波滑行艇的技术特点。     

水气双重介质共同作用下滑行艇纵向运动预报

为探究滑行艇水气双重介质共同作用下的运动响应情况,针对喷水推进滑行艇的高速运动原理,建立水气双重介质作用下滑行艇非线性的纵向运动数学模型。分析滑行艇在水气双重介质共同作用下滑行过程中的受力特性,确定艇体受到的重力、浮力、动升力和风压阻力等,改进受风面积和风压力臂的计算方法,提出实时计算滑行艇浸湿长度的计算公式。编写滑行艇纵向运动预报程序,并对不同工况下滑行艇运动的预报结果予以了分析。结果显示,当主机输出功率一定时,计入空气比不计入空气时的航速下降5.1%,升沉量下降0.006 m,纵摇角抬升0.2°,阻力增加1 893 N,动升力减小404 N;而计入风的阻力对滑行艇的运动影响较大,航速下降15.3%,纵摇角增加0.6°,升沉量下降0.021 m,动升力下降1 139 N,阻力增加5 472 N。     

阻力、功率和航速的估算（二）

3、由船模阻力换算 D．De．Groot[9]根据荷兰船模试验池及Nordstrom，发表的圆舭型摩托艇船模试验资料绘制成阻力计算图谱（图10），后又根据美国司蒂汶森工学院研究的V型快艇船模试验资料及其它水池发表的V型摩托艇船模试验资料整理成图11，可供阻力换算之用。两张图谱中，船模长度都定为2．25m。图11适用的艇型如图12所示。当已知实艇数据后，可按常规的阻力换算方法通过这二张图谱计算出实艇阻力。即将船模的阻力分解成摩擦阻力和剩余阻力两部分，求出船模的剩余阻力系数CR作为实艇的剩余阻力系数，而实艇的摩擦阻力可按下式计算。     

滑行艇阻力研究进展

本文分析了滑行艇阻力预报中常用的十余种方法,指出了各种方法中参数的变化范围、适应的艇型及存在的问题;讨论了理论求解的困难和减阻措施;说明了在滑行艇阻力预报中常被忽视的艇形概念及其重要作用。