基本介紹
- 中文名：單斷級滑行艇
- 外文名：Single break planing boat
- 類型：超高速滑行艇
- 優點：穩定性好、滑行效率高
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相關概念
無斷級滑行艇
常規滑行艇高速航行時,僅部分艇底與水面接觸。與其他常規船型不同的是,常規滑行艇的底部較為平坦,當艇以一定縱傾角高速前進時,艇底向前擠壓水,使得底部的水壓力升高,形成水動升力,艇體重量主要是由所形成的水動升力支持。這種艇在船長方向沒有設定斷級,因此也稱為無斷級滑行艇。
雙斷級滑行艇
為進一步提高滑行效率,在滑行艇底部設定兩個橫向斷級,當水流經過第一個斷級時,離開艇底一定距離後再與第二級艇底接觸,流過第二個斷級的水流再與艇尾滑行面接觸,這樣艇底形成三個滑行面,滑行面之間有兩個空穴,這樣,既增加了滑行面的展舷比同時又減小了艇的濕面積,從而提高了滑行艇的水動力性能。在沿艇長方向設定兩個橫向斷級的艇,即為雙斷級滑行艇。對單斷級艇,因艇體重量由前後兩個滑行面支撐,而縱向構件在斷級處又不連續,所以在結構上,有明顯的缺陷。雙斷級滑行艇是從競速賽艇發展起來的,它具有快速性與縱向穩定性兼優的特點它在艇的底部所設定的兩個橫向斷級,一個設在艇的舯部附近,另一個設在艇舯與尾之間,其縱向結構在底部呈兩個階梯,階梯的高度用h表示,h與艇長度的關係般按以下經驗選取,然後通過模型試驗最佳化確定。
其中，L=艇長。
雙斷級艇示意圖
發展歷程及套用
第一次世界大戰期間,英國研製了“沿海摩托單斷級艇”(CMB),其排水量為4.3t,主機為一台184kW的航空發動機,航速可以達到33.5kn。1916年1月開工建造了12艘,於1917年初投人使用,在襲擊奧斯坦特港的海戰中首戰告捷,獲得分別擊沉、擊傷一艘德國驅逐艦的輝煌戰績。
在20世紀初期,英國海軍又研製了較大的CMB55型單斷級魚雷快艇,其排水量為12.4t,裝兩台275kW的航空發動機,航速可達39kn。在第二次世界大戰期間,蘇聯建造了123
uc型和123k型單斷級魚雷快艇,其123k型由兩台882kW高速柴油機驅動三葉螺旋槳,航速可達50kn,其主要參數為:艇長20m,艇寬3.6m,型深1.8m,排水量21t,斷級高度300mm。
日本於1987年成功製造了一艘設有斷級的三體高速運動艇(在無斷級艇上改造而成),艇長7.72m,艇寬2.60m,型深1.19m,其艇底斷級長度從滑行面後端算起為450mm,高度50mm,航速比原型艇提高了1kn。20世紀90年代,西班牙製造的高速巡邏艇 Aduanas採用深V型帶斷級線型,推進裝置為 Arneson半潛螺旋槳系統,航速達到67kn。
高速斷級滑行艇其優異的快速性一方面依賴於高效的推進技術,同時也取決於艇本身具有較低的阻力,而斷級的位置和幾何尺寸的確定方法正是減阻的關鍵技術。上述各型斷級滑行艇,尤其是近年來不斷研製成功的雙斷級滑行艇,在斷級參數對阻力性能影響的理論和試驗研究方面,由於技術保密或軍用原因,均未見公開發表的資料。義大利FB公司在斷級艇的研製中,主要以實艇試驗方法進行斷級參數的調整研究。
滑行艇分類
滑行艇在高速航行時,僅部分艇體接觸水面,其重量大部分靠直接作用於艇底的水動力所支持的艇。
滑行艇分為:無斷級滑行艇艇底無斷級,滑行的整個艇底形成一個滑行面的滑行艇;單斷級滑行艇一一艇底有1個橫向斷級,滑行時艇底形成前後兩個滑行面的滑行艇;多斷級滑行艇一艇底有兩個或兩個以上橫向斷級,滑行時艇底形成前後多個滑行面的滑行艇;三點式滑行艇一一艇底形成“品”字形的3個滑行面的滑行艇。
滑行艇航海性能特點
1.艇體與水的接觸面積大大減小,興波阻力與粘性阻力均大幅度下降,但出現了飛濺阻力。在低速航行時,由於艇形肥短,又有尖舭,比排水型船有較大的阻力,滑行時的阻力比排水型船大為減少,阻力隨航速而增大的規律較排水型船緩和,可以達到更高的航速,被廣泛用作魚雷艇、飛彈艇、偵察艇、巡邏艇等。
2.通常滑行時的橫穩性比靜浮時大。航行時具有對初始傾斜的自動扶正能力。
3.在迴轉開始階段出現明顯的側滑現象,使迴轉時的縱距加大,迴轉性變差;一般橫向斜升角不大的滑行艇迴轉時產生向內傾斜。
4.在波浪上高速滑行時,艇底受波浪衝擊力較大,可以大到艇重的數倍,基至十幾倍,對儀器裝備的使用和人員的正常工作有很大影響,嚴重時導致艇體破損。
5.航行時產生水花噴藏,使阻力增大,破壞艇的穩蔽性。水翼艇和氣墊船的出現,代替了部分滑行艇,使滑行艇的建造數量減少。但其結構簡單、可靠,建造成本低,不少國家海軍仍保持相當數量的滑行艇。
