[发明专利]水面航行器船体

摘要

水面航行器船体的特征前部为二等边三角形，后部为矩形组成的平面船底。垂向凹进底平面设置一条或多条涌浪导流设施，该设施由艏部贯穿到艉部，平行于船底中轴线，其顶线前低后高带有倾角。两舷各设置压浪阻溅流设施，镶嵌在船舷表面，或凹进船舷与之成为一体。此船体用自身运动所激起的水动浮力负荷总重，能满足各种吨位的需求；能充分摆脱水的阻力，提高其航速；并且航向、横向稳定，有良好的操纵性、适航性、抗风浪性能。

主权项

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=∫-aa-iT1(x)dx+∫a-iaT2(x)dx,T1(x)=∫-b(x)b(x)p(x,z)dz,p(x,z)=Ka1-Kδ{Gexp(-G-x)coshk0zk0ξcoshG-coshk0b+2Σa-1s(-1)n-1Cn2[-sinCnx+k0RncosBnz(BncosCnx-k0sinCnx)+k0GbJncosDnz(DncosEnx-k0sinEnx)]}Rn=1/(k02+Bn2)cosBnb,Jn=1/(k02+Dn2)cosEn,Bn=GCn,ξ=1+ϵ2,Cn=(2n-1)π/2,Dn=Cn/b′,En=Cn/Gb′,b(x)=bx/l,x=X/α,z=Z/α,G=(1-Kδ)/Kδ,K=g/U2,T2(x)=∫-bbp(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=∫-aa-ixT1(x)dx+∫a-iaxT2(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)。