高性能船水動力原理與設(shè)計(jì)

1、“ 高性能船水動力原理與設(shè)計(jì)”思考題及部分答案整理 1.  何謂高性能船，其特點(diǎn)是什么？  答：具有高水平的綜合航海性能，以及具有完善的滿足其使用要求的船舶功能，這樣的船統(tǒng)稱為高性能船舶。特點(diǎn)：航速高；優(yōu)良的耐波性能；載運(yùn)能力較大；經(jīng)濟(jì)性好；優(yōu)美的造型和舒適的艙室空間環(huán)境。2.  高性能船的種類有哪些，其中哪些是排水型船？哪些是水動力支撐？哪些是空氣動力支撐？  答：小水線面雙體船；滑行船；水翼艇；氣墊船；地效翼船。排水型：小水線面雙體船；穿浪雙體船。水動力支持：水翼艇。空氣動力支持：氣墊船；地效翼船。3.  船型和興波阻力

2、的關(guān)系？ P9 理論分析和實(shí)驗(yàn)表明，在固定的船體參數(shù)條件下，舶型的改變對興波阻力的影響很顯著,其中影響最大的是橫剖面面積曲線形狀，其次是肋骨線型。n 船型設(shè)計(jì)的主要著眼點(diǎn)之一就在于尋求使興波阻力最小的船型。對于高性能船，興波阻力與船體的線型密切相關(guān)，其線型設(shè)計(jì)需要能精確的計(jì)算其興波阻力。4.  線性興波阻力理論在船型設(shè)計(jì)中的作用?當(dāng)船型參數(shù)中船寬B與長度L之比和船寬B與吃水T之比都很小時(shí)，就稱此船型為薄船，由薄船建立的興波阻力理論稱為薄船理論。吃水與船長和吃水與船寬的比值都很小的船型稱為扁船，由扁船所建立起來的興波阻力理論稱為扁船理論。對普通的船來說，寬度和吃水與長度相比都

3、很小的，可近似看成細(xì)長船；用細(xì)長船建立起來的興波阻力理論稱為細(xì)長船理論。米切爾積分計(jì)算興波阻力。5. 船型的概念，船型包含那些內(nèi)容？ P9所謂船型它包括兩個方面的內(nèi)容：一是表征船體形狀的特征參數(shù)即尺度和系數(shù)二是船體形狀即線型Ø 橫剖面面積曲線形狀(沿船長方向變化)Ø 肋骨線型Ø 首尾端輪廓線形狀。 6.  隨體積傅氏數(shù)變化，船舶的航態(tài)如何變化，如何劃分三種典型航態(tài)？ 答：用體積傅氏數(shù)表征船舶的相對速度，船在航行時(shí)在垂直方向上的平衡關(guān)系為： 1）排水航行狀態(tài):當(dāng)0<Fr<1，流體動力占的比重極小，航態(tài)與靜浮時(shí)變化不大，這一狀

4、態(tài)的船統(tǒng)稱為排水型船。2） 過渡狀態(tài):當(dāng)1<Fr<3，船首上抬較大，船尾下沉明顯，船體明顯尾傾，流體動力明顯增大，垂向動力不可忽視，排水體積較靜浮力時(shí)明顯減小。3） 滑行狀態(tài):當(dāng)3>Fr，船體被托在水面上航行，僅有一小部分船體和水面接觸，吃水減小，靜浮力減小，艇體幾乎完全由流體動升力支持。 瘦長船舶：船的長寬比較大的船舶，尤其是高速排水式的船和瘦長船型最為接近。 船型：包括船的外觀形狀，尺度，特征參數(shù)以及型線。7. 影響耐波性的船型參數(shù)有哪些？（圖2-4） P101） 貝爾的耐波性品級指標(biāo)中影響耐波性的船型參數(shù)有哪些？

5、0;2） 莫爾在研究船型與耐波性的關(guān)系中，影響縱向運(yùn)動的船型參數(shù)有哪些？  答：1）有6個參數(shù)：中前水面面積系數(shù)CWF；中后水面面積系數(shù)CWA；吃水船長比T/L； C/L,其中C為龍骨截至點(diǎn)至首垂線距離；中前豎向棱形系數(shù)CVPF；中后豎向棱形系數(shù)CVPA。 2） 由縱搖角有義值公式可知有如下幾個參數(shù)：水線面系數(shù)Cw，方形系數(shù)Cb，浮心在中橫剖面前的縱向位置相對船長的百分比LCB，船長比船寬L/B，船長比吃水L/T,實(shí)船縱向質(zhì)量慣性半徑Ryy。 8.  常用高速方艉圓舭排水型船阻力計(jì)算方法有哪些？圖譜方法有哪些？ P

6、16 答：有圖譜法和回歸分析法。圖譜法有:英國皇家物理實(shí)驗(yàn)室的高速圓舭NPL系列圖譜法；原蘇聯(lián)的方尾圖譜法，瑞典SSPA高速小型排水型艇系列。9.  單體圓舭高速船的船型特點(diǎn)？答： 書13頁（1）船的長度較長。長度系數(shù)L/ v1/3的增大對于快速性還是耐波性來說都會有好處，增大船體的瘦長比使靜水阻力和波浪阻力都能減小。瘦長比為10的極瘦的船即使是在高海情下，速度損失也不會超過5%。（2）船底橫向斜升角較大,向深V發(fā)展. 船底升高越大,沖擊加速度越小。（3）船的排水體積和重量后移。（4）干舷適當(dāng)。首部較尖(水線進(jìn)角較小)的艇，因儲備浮力比較小，首部干舷往往需要加大。這有利于保

7、證避免甲板的上浪和淹濕。10.  方艉船型的水動力特點(diǎn)？答：隨著航速的不斷提高，方艉船的尾部水流的流動情況也在不斷地變化。在低速時(shí)，因?yàn)榉轿参膊克鞑荒苎刂w的底部和兩側(cè)向后迅速脫離開船體，所以在尾后形成大量的漩渦。在Fr>0.45的高速時(shí)，船尾部的水流具有足夠的動能以克服粘性的影響而迅速脫離船的尾部。方尾尾板之后不再出現(xiàn)漩渦，而是船側(cè)和船底的水流在船后某個位置發(fā)生交匯，形成“空穴”。這段長度稱為“虛長度”，相當(dāng)于增加了船體長度，使船體的修長度系數(shù)加大。同時(shí)，又使船長Fr數(shù)減小?？梢詼p小興波阻力，從而降低興波阻力。11.  方艉船型的特征參數(shù)（b/B,）及其對水動力

8、性能的影響？ P24 答：相對尾板寬度b/B和尾封板底部橫向斜升角都是表達(dá)方尾特征的船型參數(shù)，反映方艉船后體收縮程度的無因次量。b/B越小，越大，則方尾的尾板面積越小，說明船的后體相對尖瘦，這在低速時(shí)對減小船體的粘壓阻力有利；反之，即收縮程度越大，則在高速時(shí)對減小船體的興波阻力有利。低速時(shí)后體的收縮程度直接影響到漩渦水流區(qū)域的大小，高速時(shí)，會影響到“虛長度”的大小。12.  為什么深V船型的耐波性好？P32 答：深V型船的砰擊概率要比與它相當(dāng)?shù)膱A舭型船低得多，這主要是因?yàn)樯頥型船吃水深，尖舭的折角線無論是對橫搖運(yùn)動還是縱搖運(yùn)動都有更大的阻尼作用，因此在同等情況下橫搖幅度和縱

9、搖幅度均比一般圓舭船小。同時(shí)，由于橫向斜升角越大，吃水較深，對減小縱搖運(yùn)動幅度有利。深V型船的后體均保持有較大的底部橫向斜升角，這使得其縱搖軸更接近于艇的重心縱向位置。因此縱搖固有周期應(yīng)當(dāng)比常規(guī)的圓舭型艇要短，在風(fēng)浪中更容易引起諧振。但由于縱搖軸移到舯部件，則不僅轉(zhuǎn)動慣性半徑減小而且轉(zhuǎn)動力矩減小。可以認(rèn)為這是深V型船首部沖擊加速明顯減小的主要原因。 13.  單體深V高速船的船型特點(diǎn)？P25 答：橫剖面呈V字型，舭部呈折角尖舭形狀，底部橫向斜升角20°，橫剖線呈直線或近乎直線首部附近的龍骨下沉到基線以下即反向龍骨坡度，甚至形成類似于球首的形狀，橫剖面更加升V整個后

10、體橫剖面底部斜升角設(shè)計(jì)成不變或幾乎不變，以增加尾板附近的升沉和橫剖面積后體設(shè)有短舭龍骨和尾鰭船體形狀簡單，易建造。 14. 試比較深V船型與常規(guī)圓舭船型的水動力特點(diǎn)？P30 答：阻力：隨著航速的升高，深V船型的尾傾比圓舭型要好，且低速時(shí)淺水阻力要好，說明升V船型在淺水中達(dá)到的航速比圓舭型船要高耐波性：與圓舭型船相比，深V船型斜升角大于20度，發(fā)生的縱搖較小，垂向加速度較低，順浪時(shí)顯著減小了首搖，因而具有非常好的航向穩(wěn)定性穩(wěn)性：由于橫剖面呈V型，在舭中型深相同的時(shí)，深V型船比圓舭型船重心要高，但深V型船有較大的型寬和豐滿的水線面，因此穩(wěn)性好得多。15. 畫出典型圓舭

11、和深v船型橫剖面圖。 16.  SSB的作用？ P33答：SSB首增大了船舶的阻尼力和靜回復(fù)力，減小了縱搖運(yùn)動SSB船型在短波時(shí)對升沉幅值的響應(yīng)低于常規(guī)船型，在長波時(shí)則相反SSB帶有固定的減縱搖鰭，明顯減小縱搖和升沉 17.  據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，書（P3437)分析不同參數(shù)的SSB首對阻力和耐波性的影響。答：形狀變化對其運(yùn)動影響：隨著剖面寬度的依次增大，縱搖的的幅值和加速逐漸減小。 深度的影響：改變SSB的浸水深度對減小船的剩余阻力有明顯的效果，但對運(yùn)動性能影響不大。 18. 高速雙體船的船型特征及其優(yōu)缺點(diǎn)？ 

12、P38答：普通雙體船是由兩個對稱的，具有相同線型且平行布置的水下部分（片體）組成。兩片體在水面以上由連接橋牢固的連接在一起，連接橋的底部距水面有一定高度，用特殊形狀的外板來封底。優(yōu)點(diǎn)：片體的長度系數(shù)和長寬比較大，航速較高時(shí)仍能保持低興波狀態(tài)，明顯減小興波阻力和形狀阻力，因此具有良好的快速性良好的居住條件和寬敞的甲板面積，能有效降低自重和造價(jià)穩(wěn)性好靜水中橫搖衰減快，則在不規(guī)則波上搖擺消失得快兩螺旋槳軸線和片體間距較大，因而雙體船具有良好的操縱性和機(jī)動性受側(cè)風(fēng)時(shí)比單體船產(chǎn)生的橫漂小雙體船推進(jìn)器位于片體的中縱剖面上，處于船體的伴流中，漿效更高雙體船穩(wěn)性好，卸貨時(shí)不必嚴(yán)格按配載表進(jìn)行。缺點(diǎn)：片體間存在

13、興波干擾，增加了阻力濕面積大，片體間繞流速度高，因此摩擦阻力較大船殼面積大，相同載重時(shí)排水量較大，從而增加了阻力。19.  高速雙體船的阻力特性，分析兩片體間干擾阻力產(chǎn)生原因？P39答：Rt=Rf+Rr+R，其中R是兩片體間的附加干擾阻力，它是由興波干擾和粘性干擾組成，是雙體船特有的阻力成分。其中波系干擾既發(fā)生于首、尾橫波系間，也發(fā)生于不同片體的散波系。雙體船兩片體的散波在中心線處發(fā)生交匯而產(chǎn)生干擾。雙體船的片體繞流與孤立的片體的繞流之差別是前者為非對稱的，由于內(nèi)側(cè)的繞流受到兩片體的擠壓，流速明顯增大，只是片體內(nèi)側(cè)的邊界層厚度發(fā)生變化，甚至導(dǎo)致漩渦而產(chǎn)生粘性干擾。 20.

14、 臨界速度和無效干擾速度概念，畫出典型普通高速雙體船的興波阻力曲線并分析其特點(diǎn)？ P42答：臨界速度：對兩個并列的片體研究表明，F(xiàn)r=0.5是區(qū)分低速雙體船和高速雙體船的臨界航速Frc。 無效干擾速度：船模試驗(yàn)表明，存在一個傅汝德數(shù)Fr0，當(dāng)Fr> Fr0時(shí)，則高速雙體船片體間的興波處于無干擾或有利干擾狀態(tài)。（阻力曲線略） 曲線分析如下：對于Fr<Frc=0.5的低臨界速度區(qū)域，雙體船在低興波狀態(tài)下航行，興波阻力雖然較小，但興波干擾現(xiàn)象嚴(yán)重，在剩余阻力曲線上呈現(xiàn)有劇烈振蕩的峰谷點(diǎn)；當(dāng)Fr>Frc =0.5時(shí)，雙體船的

15、興波阻力隨著航速的增加而降低，此時(shí)興波阻力曲線上的微小波動主要是由于片體間的散波干擾所引起，橫波的干擾始終處于有利的狀態(tài)。21.  分析修長度系數(shù)及片體間距對雙體船阻力影響？ P4345答：1、修長度系數(shù)增加使片體間的阻力干擾減弱，特別是使片體間的興波阻力附加干擾減弱?？梢婋p體船型適合于高速航行。當(dāng)設(shè)計(jì)的雙體船必須采用較小的片體間距時(shí)，其片體尺度和船型系數(shù)的確定應(yīng)利用行波干擾特性以獲得最小的興波阻力是完全可能的。2、雙體船的興波附加干擾阻力與片體間距有關(guān)，片體間距決定了兩個片體間散波交匯點(diǎn)的位置及橫波的重合程度。片體間距越大，則散波交匯點(diǎn)的位置越推向船后，橫波的重合度越小，

16、片體間的興波干擾越小。22.  如何估算雙體船阻力？有哪些方法？P51 答：1、阿爾費(fèi)里耶夫高速雙體船剩余阻力圖譜 2、利用雙體母型資料和影響系數(shù)估算雙體船的阻力 3、利用單體母型船資料和圖譜估算雙體船的阻力。23. 試分析雙體船航行升沉與縱傾變化的特點(diǎn),設(shè)計(jì)中如何計(jì)及其影響? 在Fr=0.40.7的范圍，由于片體干擾的結(jié)果使雙體船的縱傾角比單體船明顯增大.而片體間距越大，干擾效應(yīng)影響越小，雙體船的縱傾越接近單體船的情況. 在這個航速以外，干擾影響很小.同時(shí)還發(fā)現(xiàn): 干擾對縱傾影響最嚴(yán)重的速度范圍也正是在相對應(yīng)于阻力干擾最不利的航速范

17、圍.n 在的速度范圍，雙體Fr<0.5船的下沉值比單體船要大，而且隨著航速增大而增大, 在Fr=0.5 附近達(dá)到極大值.在Fr<0.5的低速和中速范圍, 對于雙體船必須要考慮由于船體過大的下沉所需要增加的干舷值和連接橋底部與水面的最小間隙值, 這是與單體船所不同的.n 當(dāng)Fr>0.5時(shí)隨著片體長寬比的增大，無論是雙體船還是單體船它們的航行縱傾角將隨著Fr的增大而減小,而在Fr=0.5附近船體的下沉也將有所減小.24. 為什么雙體船會發(fā)生螺旋運(yùn)動? 雙體的存在使小水線面雙體船的橫向尺度增大、橫向尺度與縱向尺度很接近, 所以使雙體船的橫搖固有周期與縱搖固有周期

18、也很接近。這樣, 船舶就容易發(fā)生橫搖與縱搖的耦合運(yùn)動, 使乘客感覺仿佛船舶在作“螺旋”運(yùn)動。人們生理上對這種運(yùn)動感覺極不舒服, 極易產(chǎn)生暈船。25. 小水線面雙體船的船型特點(diǎn)？ 答：SWATH的主船體是由兩個相同的片體和一個橫向連接橋組成。連接橋不與睡眠接觸，但它可以提供全部的使用空間和較寬的水線面積。SWATH的片體可以分為上下兩部分。上部分為支柱，它穿過水表面，其水平剖面為一窄長的對稱翼剖面，下部稱為下體或潛體，它是一個細(xì)長體，其橫剖面一般是圓形，或橢圓形，或由不同半徑的圓弧和直線組成的橫截面。 26. 小水線面船優(yōu)缺點(diǎn)? 盤5答：一、主要

19、優(yōu)點(diǎn)： 1、 在高航速時(shí)，靜水阻力性能和波浪中阻力性能好。 2、推進(jìn)效率高。 3、耐波性能好，能在惡劣的海況下平穩(wěn)的航行。 4、具有寬廣的甲板面積和充裕而規(guī)整的使用空間，有利于總體布置。 5、低速時(shí)船的回轉(zhuǎn)性較好。 6、建造成本低，建造周期短。 7、靜穩(wěn)性好，具有較強(qiáng)的生存能力二、主要缺點(diǎn)： 1、濕面積大，摩擦阻力較大。 2、船體結(jié)構(gòu)重量比相同排水量的單體船要大。 3、SWATH的吃水和船寬要大于相當(dāng)排水量的單體船。 4、由于要保證較高航速時(shí)的縱向運(yùn)動的穩(wěn)定性，SWATH均需要安裝前后

20、穩(wěn)定鰭及其控制系統(tǒng)。 5、回轉(zhuǎn)半徑較大。 6、對小型SWATH來說，由于下體橫向尺寸的限制，推進(jìn)系統(tǒng)的安裝比較復(fù)雜。 7、舾裝、輔機(jī)設(shè)備數(shù)量較多，要求高，重量大。27. SWATH的性能特點(diǎn)？ P77答：1、快速性方面：首先是雙體之間的興波干擾以及由此而引起的對興波阻力大小和變化規(guī)律的影響；其次是由于雙體對片體間的水流產(chǎn)生“阻塞”效應(yīng)，不但增加了水流的速度，而且也引起了橫向流動，使水流復(fù)雜化。 2、耐波性方面：雙體的的存在使小水線面雙體船的橫向尺度增大、橫向尺度與縱向尺度很接近，所以使雙體船的橫搖固有周期與縱搖固有周期也很接近。這樣一

21、來，船舶就容易發(fā)生橫搖與縱搖的耦合運(yùn)動，使乘客感覺仿佛船舶是在作“螺旋”運(yùn)動，極易暈船。但采用穩(wěn)定鰭等減搖設(shè)備后，這種耦合運(yùn)動并不嚴(yán)重。 3、片體細(xì)長引起的問題：由于片體排水體積的主要部分被分布在距水面較遠(yuǎn)的主體中，所以船作搖擺運(yùn)動時(shí)的興波阻尼較小。這樣粘性引起的阻尼將與興波阻尼屬于同一個數(shù)量級而在運(yùn)動特性計(jì)算時(shí)必須計(jì)入。在運(yùn)動性能分析計(jì)算時(shí)考慮粘性阻尼的影響是SWATH性能研究的一個特點(diǎn)。而單體船運(yùn)動性能計(jì)算時(shí)一般都忽略粘性的影響。 4、縱向運(yùn)動穩(wěn)定性問題：SWATH由于其水線面面積很小，與單體船相比，其縱向靜復(fù)原力矩也很小，不足以平衡高速航行時(shí)作用在船上的水動力縱傾力矩

22、和其他干擾力，所以其縱向運(yùn)動是不穩(wěn)定的。 5、橫向波浪誘導(dǎo)載荷問題：對于SWATH來說，其橫向強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題的首要內(nèi)容。這是因?yàn)槠w形狀窄長，而側(cè)向面積又相對較大，故橫向波浪誘導(dǎo)載荷較大。這樣，保證橫向連接橋本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和它與支柱連接處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)該是SWATH結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要考慮的內(nèi)容。28. SWATH的快速性特點(diǎn),單支柱SWATH興波阻力公式中包含那些部分?雙支柱呢? 答：1、單支柱SWATH興波阻力公式中包含六種成分：左右支柱興波、兩主體興波、同一側(cè)支柱主體間的干擾、兩主體間的干擾、左右支柱間的干擾以及不同側(cè)支柱主體間的交叉干擾。 2、雙支柱

23、的興波阻力公式中，除了以上單支柱包含的成分外，還有：同一側(cè)兩支柱間的興波干擾、首支柱主體間的干擾、尾支柱主體間的干擾以及不同一側(cè)支柱主體，支柱支柱之間的交叉干擾等。29. 為什么稱小水線面雙體船是全天候船舶,試分析其耐波性能? 小水線面雙體船在高航速時(shí),靜水和波浪中阻力性能好推進(jìn)效率高耐波性能好,能在惡劣的海況下平穩(wěn)的航行。故稱小水線面雙體船是全天候船舶。 波浪中運(yùn)動的幅值和加速度均大大小于相當(dāng)排水量單體船 垂蕩、縱搖、橫搖運(yùn)動的自然周期較長。這樣,有可能避開了不規(guī)則海浪中出現(xiàn)最頻的諧波的周期,從而降低了在海上的運(yùn)動響應(yīng),也有助于提高船員和旅客的舒適感。 比較易于使用較小面

24、積的鰭消減縱搖。SWATH因?yàn)樗€面極小而且水線長度小,故引起縱搖的波浪擾動力矩較小,可以利用穩(wěn)定鰭減其縱搖運(yùn)動。30. 為什么小水線面雙體船縱向運(yùn)動預(yù)報(bào)要考慮粘性響? P86由于片體排水體積的主要部分被分布在距水面較遠(yuǎn)的主體中,所以船作搖擺運(yùn)時(shí)的興波阻尼較小。這樣粘性引起的阻尼將與興波阻尼屬于同一量級而在運(yùn)動特性計(jì)算必須計(jì)入。一些船模試驗(yàn)測量結(jié)果已證實(shí)了這樣處理的必要性。31. 為么小水線面船通?？v向運(yùn)動不穩(wěn)定?如何改進(jìn)? P77答：因?yàn)檩^小的水線面及深潛的下體使SWATH得縱向恢復(fù)力和力矩遠(yuǎn)比常規(guī)單體船的小，容易產(chǎn)生較大的縱向運(yùn)動。有效的改進(jìn)辦法是：

25、在兩個片體首、尾端的內(nèi)側(cè)增設(shè)主動或被動的穩(wěn)定鰭。32鰭的作用及其對耐波性影響？ P88答：鰭的作用主要是為了消減SWATH的縱搖運(yùn)動。 鰭對耐波性的影響： （1）設(shè)置鰭有利于提高SWATH的耐波性，尤其是有利于減小艇的運(yùn)動幅度。 （2）鰭的縱向位置對SWATH的耐波性影響不大。 （3）鰭尺度對SWATH縱向運(yùn)動的影響較大。鰭的尺度越大，鰭所提供的有利縱向恢復(fù)力和力矩也就越大。 （4）首鰭和尾鰭的聯(lián)合使用比單獨(dú)使用更有利于改善SWATH的耐波性。33WPC的船型特點(diǎn)，畫出典型WPC橫剖面形狀？ 答：WPC的體積弗洛德數(shù)一般在2

26、.03.0之間，修長度系數(shù)在7.58.5之間（有阻力選擇）。船體船的片體基本上都選用尖舭深V形式，首龍骨可下沉到基線以下。WPC的航速較高，而且通常在尾部安裝噴水推薦裝置，所以它的尾端必須采用方尾。浮心縱向位置與航速有關(guān)，F(xiàn)r越低，則LCB的位置越靠前。連接橋有直壁式和拱形兩種形式。中央船體在首部的龍骨采用下垂的形式，可緩和在大波浪中中央船體首底部所受到波浪的砰擊，同時(shí)可以提供儲備浮力。34如何選擇WPC的橫剖面形狀？尾端形狀及首端形狀？ 答：1、橫剖面的選擇：為了增大片體首底部的橫向斜升角，一般采用首部龍骨下沉的方式。雙折角線適用于有較大的艙容以及較低的巡航傅汝德數(shù)要求等。單折角線

27、適用于較小的排水量和較高的相對速度的船舶。 2、尾端形狀的選擇：對于排水量小、高速的WPC，取大的收縮系數(shù)和較小的橫向斜升角值可獲得較大的虛長度和動升力，提高快速性。對于排水量大、低速的WPC，為提高耐波性，可取較小的收縮系數(shù)和較大的值。 3、首端形狀的選擇：采用極深V形的橫剖面形狀，龍骨可下沉到基線以下。WPC的水線半進(jìn)角可取為7º11º。對高速輕型WPC水線半進(jìn)角可減小到6º以下，這樣可以使豐滿的型線在船舯附近開始，以獲得較小的方形系數(shù)。35影響WPC性能的主要船型參數(shù)有哪些？并分析之。答：1、片體的長度系數(shù)和長寬比。當(dāng)WPC的容積傅汝德數(shù)

28、在2.03.0之間，修長系數(shù)在7.58.5之間時(shí)可獲得較好的阻力性能。 2、橫剖面的形狀。從提高耐波性的角度來考慮，WPC的片體幾乎都采用尖舭深V形式，其水面以下的橫剖面的形狀與單體深V船型沒有什么區(qū)別。 3、艉端形狀。WPC的航速較高，而且通常在尾部安裝噴水推進(jìn)器，所以它的尾端必須采用方尾。 4、首端形狀。片體首端通常采用極深V形的橫剖面形狀，龍骨可下沉到基線以下，以增加首部橫剖面的深V度或形成SSB形首。這樣可增大阻尼，避免艇首底部出水，從而減小波浪的拍擊。 5、浮心縱向位置（LCB）。由于WPC航速較高，浮心縱向位置對艇的性能將產(chǎn)生不可忽略的影響。

29、如果Fr越低，LCB的位置越靠前。36.  WPC的快速性和耐波性特點(diǎn)？ 答：快速性特點(diǎn)：與單體船相比，低速時(shí)WPC的靜水阻力波動現(xiàn)象較為明顯而且阻力值比單體船型要高。顯然WPC不適合在低速時(shí)航行。高速時(shí)，不僅靜水阻力小而且波浪增阻也小，證明了WPC在風(fēng)浪中具有高速航行的能力，而且航速越高越能發(fā)揮WPC的性能優(yōu)勢。 耐波性特點(diǎn)：在低速時(shí)，WPC的運(yùn)動性能與單體船相當(dāng)，波浪增阻明顯小于單體船。在高速時(shí)，WPC的阻力和運(yùn)動性能明顯的優(yōu)于圓舭和深V型船，這證明了WPC高速和高耐波性能的優(yōu)勢。37比較WPC和WPM（中央船體帶SSB）的阻力和運(yùn)動性能.?

30、0;答：（1）對于WPC，由于片體間的興波相互干擾，船的阻力曲線上總存在有明顯的阻力峰現(xiàn)象。只有當(dāng)間距很大時(shí)，這種不利的干擾才會減弱。但是片體間距太大會對連接橋的強(qiáng)度不利Fr=0.5附近不利干擾很強(qiáng)，剩余阻力達(dá)到峰值。當(dāng)Fr>0.7時(shí)以后剩余阻力進(jìn)入有利干擾。所以對于WPC，設(shè)計(jì)傅汝德數(shù)Fr一般應(yīng)取在0.7以后，才能獲得有利的阻力性能。 （2）對于WPM，試驗(yàn)表明在相同的排水量情況下，由于半潛體的存在使雙體船的阻力峰大大消減。穿浪三體船總阻力的減小主要是由于剩余阻力大幅度地減小，特別是在Fr=0.5附近的不利干擾得到明顯改善。雖然三體船的濕表面積有所增大，摩擦阻力也有增加，但是

31、整個航速范圍內(nèi)的總阻力都有所減小。 （3）有耐波性試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，與WPC相比，WPM的某些耐波性指標(biāo)有明顯的提高。特別是船體的縱搖有進(jìn)一步的改善。試驗(yàn)表明，中央船體上加裝半潛體能夠改變船體搖蕩和首尾升沉加速度峰值的相位及幅值，相位向高頻方向移動而幅值有所降低。說明WPM耐波性的綜合水平較優(yōu)，而且阻力性能也比WPC好得多。WPM在波浪中航速越高，耐波性越好。38高速三體船的船型特點(diǎn)？ 答：三體船的修長系數(shù)要比單體船大得多，由于中央船體的水線面相當(dāng)瘦長，所以橫穩(wěn)心半徑要減少一半以上。因此三體船的兩個側(cè)船體的主要功能是用來增加橫穩(wěn)性的。三體船的長寬比約為14：1，這對于降低興波阻

32、力是特別有效的，而且船體的濕表面積增加不多，因此三體船的總阻力要比雙體船還小，特別是高速時(shí)能有效地提高快速性。 高速三體船的其他特點(diǎn)是：船長長，耐波性能和推進(jìn)性能比單體船好，有較寬敞的甲板面積，可為直升機(jī)和武器裝備提供理想的舯部平臺?；剞D(zhuǎn)與操縱性能與同類的單體船相當(dāng)。其次是造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)性好，排水量可以向大型化發(fā)展。39. 瘦長船舶概念，寫出單體，雙體，三體密切爾積分阻力計(jì)算公式,理解其物理含義. 船的長度和船的寬度之比很大的那些船。公式相當(dāng)麻煩，書上第七頁有詳細(xì)過程40滑行艇的艇型特點(diǎn)？畫出常見的滑行艇剖面形狀。 一、主尺度及主要船型系數(shù)（太多 具體見p

33、pt）1.寬度2.尾部寬度3.艇長4.吃水5.重心縱向位置二、剖面形狀1.橫剖面2.縱剖面3.水平面形狀三、改善滑行艇性能的措施41影響滑行艇性能的主要尺度及船型參數(shù)有哪些? 答：1、折角線寬度、艉部寬度、艇長、吃水、重心縱向位置和面積負(fù)荷系數(shù)。 2、增加寬度就相當(dāng)于增大滑行面的展弦比，可以提高滑行效率。如果隨著艇寬的增加，重心位置允許相應(yīng)后移，以保持沖角出于有利狀態(tài)，則增加寬度可以提高滑行效率。反之，如果重心位置固定，寬度增加的同時(shí)浸濕長度幾乎不變，則由于浸濕面積增加使摩擦阻力增加，而相應(yīng)的縱傾角減小使剩余阻力減小。所以在確定重心位置時(shí)需要與重心位置相配合。從提高滑行效率

34、出發(fā)，應(yīng)盡可能達(dá)到或接近有利寬度。所以說寬度是影響性能的重要參數(shù)。 3、與排水船不同，滑行艇的重心縱向位置時(shí)十分重要的參數(shù)，它對滑行艇性能有很大影響。從減小阻力出發(fā)，重心后移是有利的，因?yàn)樗鼘?yīng)較大的有利寬度，而使滑行效率提高。但是對避免海豚運(yùn)動和沖擊加速度都會帶來不利的影響，須要很好的加以協(xié)調(diào)。過于偏前的重心位置，往往會使設(shè)計(jì)航速時(shí)的縱傾偏小，阻力增大，但是使起滑時(shí)的縱傾和阻力都降低。縱傾減小對波浪中的運(yùn)動響應(yīng)和沖擊加速度都是有力的，但低速航行的阻力會增加，航向穩(wěn)定性惡化，在迎浪航行時(shí)甲板易上浪，隨浪中的失操現(xiàn)象也更容易發(fā)生。所以說重心縱向位置也是影響性能的重要參數(shù)。42.

35、0;為什么寬度和重心縱向位置是影響性能的重要參數(shù)？ 1.增加寬度相當(dāng)于增大滑行面的展弦比，可以提高滑行效率。2.隨著艇寬的增加，重心位置允許相應(yīng)后移，保持有利沖角。3.若重心位置固定，寬度增加時(shí)浸濕長度幾乎不變，則浸濕面積增加，摩擦阻力增加，縱傾角減小，可以減小剩余阻力。重心縱向位置：1.重心偏后時(shí)，對應(yīng)較大的寬度，減小阻力提高滑行效率。但不利于避免海豚運(yùn)動和減小沖擊。2.重心偏前時(shí)，減小了起滑時(shí)的縱傾和阻力，有利于避免海豚運(yùn)動和減小沖擊。但增加了低速航行的阻力，降低航向穩(wěn)定性，迎浪航行時(shí)甲板易上浪，風(fēng)浪中易失操。43 滑行艇的橫穩(wěn)性特點(diǎn)？ 答：滑行艇在靜浮和排水狀態(tài)下航行時(shí)的穩(wěn)性與一般排水船沒有什么區(qū)別，只是由于長寬比較小通常橫穩(wěn)心高度比排水船要大，穩(wěn)性是沒有問題的。然而，隨著滑行艇航速的提高，靜橫穩(wěn)心會變得越來越差，特別是在進(jìn)入即將起滑的越峰狀態(tài)時(shí)，滑行艇的橫穩(wěn)性最差。一般認(rèn)為當(dāng)容積傅氏數(shù)2<<3時(shí)的橫穩(wěn)性最危險(xiǎn)。 當(dāng)滑行艇完全進(jìn)入滑行狀態(tài)時(shí)的橫穩(wěn)性一般來說要比其排水航態(tài)時(shí)要好，這可以從滑行艇的橫傾角隨航速的變化試驗(yàn)曲線得到證明。44.  滑行艇的縱向運(yùn)動穩(wěn)定性特點(diǎn)、MUNK力矩概念?海豚運(yùn)動概念, 試分析其產(chǎn)生原理及其影響因素。 答：海豚運(yùn)動： 當(dāng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，艇在較高的滑行