[发明专利]水面航行器船体

权利要求书

1．水面航行器船体由船底(1)、船舷(2)和甲板(3)以及舱室和上层结构组成，其特征在于：船底(1)是前部为二等边三角形后部为矩形组成的平面船底；垂向凹进船底(1)和甲板(3)之间的空间中设置一条或多条涌浪导流设施(4)，该设施从艏部一直贯穿到艉部，其底面纵轴线对称平行于船底(1)的中轴线(若设置一条涌浪导流设施，则其底面纵轴线与船底(1)的中轴线重合)，其横剖面的顶部为弧形(10)，或为倒V形(11)或由当中高而两边对称较低的三个拱形弧段组成(12)，其纵剖面(13)的顶线前低后高带有倾角；船体甲板(3)以下，船底(1)以上的两船舷(2)设置压浪阻溅流设施(5)，该压浪阻溅流设施(5)为前低后高带有一定倾角的挡板，可以镶嵌于船舷(2)表面上，也可以凹进船舷(2)表面和船舷(2)成一体；

所述的船底(1)中三角形部分两等边的边长S在OX轴上的投影l、矩形在OX轴方向上的长度t和OZ方向上的宽度2b的尺寸是根据设计要求，参照式(1)、式(2)确定的：

式(1)为L=2ρU²α²Psinθ,(L为水动浮力)，

其中， P = ∫ - a a - i T 1 ( x ) dx + ∫ a - i a T 2 ( x ) dx , T 1 ( x ) = ∫ - b ( x ) b ( x ) p ( x , z ) dz, ]]> p ( x , z ) = Ka 1 - Kδ { Gexp ( - G - x ) cosh k 0 z k 0 ξ cosh G - cosh k 0 b + 2 Σ a - 1 s ( - 1 ) n - 1 C n 2 [ - sin C n x + ]]> k 0 R n cos B n z ( B n cos C n x - k 0 sin C n x ) + k 0 Gb J n cos D n z( D n cos E n x ]]> - k 0 sin E n x ) ] } ]]>R_n=1/(k₀²+B_n²)cosB_nb,J_n=1/(k₀²+D_n²)cosE_n,B_n=GC_n, ξ = 1 + ϵ 2 ]]>,C_n=(2n-1)π/2,D_n=C_n/b′,E_n=C_n/Gb′,b(x)=bx/l,x=X/α,z=Z/α, G = ( 1 - Kδ ) / Kδ , ]]>K=g/U², T 2 ( x ) = ∫ - b b p ( x , z ) dz , ]]>ε=0.0045.G=k₀/G,b′=b/α；式(2)为X=M/L,(X为中轴线中点O至水动浮力的浮心O₁之间的距离)

其中,M=2ρU²α³Nsinθ, N = ∫ - a a - i x T 1 ( x ) dx + ∫ a - i a x T 2 ( x ) dx ; ]]>注：上述各式是建立在：将坐标原点O设在船底(1)中轴线上，O点为船底(1)总长度2a的中点，OX为纵坐标轴，OZ为横坐标轴；

ρ为水密度，U为航速，θ为运动中船底对水平面的攻角；

W₁为船体自重，W₂为载重，航行器进入滑行航态后L=W₁+W₂；

M为船底面上的升压力对中轴线中点O的力矩；

θ₁为船体静止时船底平面对水平面的攻角，一般可取5°左右，如设计上有特殊要求，则根据艉端点静吃水的允许深度，船体长度和其他因素而定，如果航行器的重心处于推力作用方向线以上，则不需要考虑θ₁；

0.1≤k₀≤1(或由设计定)，g为重力加速度；

δ为船体尾端浸水深度的1/2(由设计要求定)。