[发明专利]一种增设有尾压浪板的高速船及其控制方法

说明书

本发明公开一种增设有尾压浪板的高速船及其控制方法，在船艏设置有固定式鸭舌型水翼和在船尾设置有主动可控式尾压浪板，鸭舌型水翼与船艏下部固定连接，尾压浪板在船体中线两侧对称布置，两块板相同，都为长方体板，尾压浪板两端与支撑架铰接，支撑架固定安装在艉封板上，支撑架起到稳定尾压浪板的作用，所述调整尾压浪板的角度在0°～10°范围内旋转，鸭舌型水翼和尾压浪板可以增大垂向运动阻尼和获得抑制纵摇的力矩，尾压浪板还可以改善尾部流场，降低船舶阻力，鸭舌型水翼与尾压浪板组合可以提高船舶适航性、耐波性和快速性。

技术领域

本发明为了改善船舶快速性和耐波性，具体为在船艏设置有固定式鸭舌型水翼和船尾设置有主动可控式尾压浪板。

背景技术

舰船作为海上作战的重要平台必须具备优良的快速性和耐波性，它关系到舰船的生命力及战斗力。舰船的污底现象和螺旋桨的机械磨损，都会增大主机消耗功率，通过在船尾安装尾压浪板，可以改善船舶尾部的流场，减小尾浪，增加“虚长度”，从而减少船舶阻力，快速性提高。由于舰船在波浪中航行，会发生摇荡运动，其中纵摇、横摇和垂荡对船员的舒适性和舰船的作战能力有很大影响，通过在船尾安装主动可控式尾压浪板和在船艏安装固定式鸭舌型水翼，增大垂向运动阻尼和获得与纵摇方向相反的力矩，抑制船舶摇荡的产生。鸭舌型水翼与尾压浪板的安装组合，改善了舰船的快速性和耐波性。

中国专利申请号为201520226617.5，名称为“一种用于游船的减阻尾板”，尾板的水平剖面的一侧为一条线段，另一侧为圆形的劣弧，劣弧与线段的两端连接，尾板的纵向剖面的一端为尖端，另一端为一条线段，尖端与线段的两端通过两对称的劣弧过渡，横向剖面的两端为尖端，中间由两对称的劣弧过渡。虽然通过安装尾板增加“虚长度”和改善尾部压力分布，减小阻力，但是尾板的下反角须与船舶航态密切配合才能获得各航速下的最佳效果，这种配合在高速时尤为敏感。

中国专利申请号201310169272.X，名称为“一种液压驱动式可变面积的T型减摇水翼”，T型水翼的面积和展弦比可以改变，包括立柱、水平主翼和可伸缩的副翼。副翼借助液压油缸从水平主翼的副翼舱内推出，从而获得更大的翼面积和展弦比，提高升力系数，增强抑制纵摇和垂荡的作用。上述专利性能单一，应用范围小，只适合于特定的船舶，且增加的设备对船体改动幅度较大或对原有性能影响较大，本专利与上述专利相比，设计简单，安装方面，改善船舶性能明显，具有较高的可行性。

发明内容

本发明通过在船艏安装固定式鸭舌型水翼10和船尾安装主动可控式尾压浪板1，来抑制船舶摇荡和减小船舶阻力，改善船舶耐波性和快速性。

本发明提供如下技术方案：

一种增设有尾压浪板的高速船，包括船体13，其特征在于，在船体13的船艏设置有固定式鸭舌型水翼10，船尾设置有尾压浪板1，船的重心处设置有陀螺仪11，靠近所述陀螺仪11处设置有控制器12；其中，

所述固定式鸭舌型水翼10的纵剖面为流线型剖面；

所述尾压浪板1为2个，在船体13中线的两侧对称布置，并且尾压浪板1与液压缸5连接，所述液压缸5中的液压推杆7能够推动尾压浪板1旋转，进而调整尾压浪板1的角度；

所述控制器12根据船舶纵摇角信息控制液压缸5中的液压推杆7移动，进而调整尾压浪板1的角度，使其在0°～10°范围内旋转；

所述陀螺仪11用于监测纵摇角的大小，并把监测信息反馈给所述控制器12。

进一步的，所述固定式鸭舌型水翼10的流线型剖面为NACA型剖面，所述NACA型剖面的最大厚度位于离前缘30％剖面弦长的地方，其厚度比为12％；固定式鸭舌型水翼10的纵剖面与船体13中线左右对称，最大处弦长为4.5m，左右两侧最短处弦长为3.2m。

进一步的，所述尾压浪板1的形状为长方体，纵向长度为3.66m，宽度为10m，厚度为0.01m。