[科普中國]-滑行艇

簡介

滑行艇是利用滑行平板的原理在高速時艇體上抬以減少艇體浸濕面積從而達(dá)到減阻的目的。早期研制的滑行艇(常規(guī)滑行艇)艇底剖面V度不大，有利于產(chǎn)生較大的動升力，但在波浪中吃水較小，耐波性較差；深V滑行艇主要是加大剖面V度以改善艇的耐波性；斷級滑行艇是在艇底縱向設(shè)置橫向斷級，在高速時斷級后的艇底不與水接觸從而進(jìn)一步減少摩擦面積以達(dá)到預(yù)計的高航速。1

特點(diǎn)滑行艇航速高，噸位小，操縱靈活，但滑行狀態(tài)時波浪對艇體產(chǎn)生很大的沖擊力，在風(fēng)浪中的失速也較大，因而滑行艇不適于在大風(fēng)浪中航行。

滑行艇的排水量一般在200噸以內(nèi)，航速可達(dá)40～50節(jié)，盡管其航速比一般排水型船舶高，但適航性能卻較差，故滑行艇的應(yīng)用并不太多。1

分類單體滑行艇單體滑行艇由于艇底扁平，高速航行時，水動力產(chǎn)生的支撐力能將首部艇體抬起(約有2/3的艇體被抬起)，艇首抬起后，降低了水的阻力，尤其是興波阻力大量降低，因此，滑行艇可獲得較高的航速，一般超過30節(jié)以上，機(jī)動性較好。與其它高性能船相比，沒有一些附屬裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，便于大量生產(chǎn)。

但單體滑行艇主要缺點(diǎn)是耐波性較差，艇體振動較大，在高海情條件下難以使用，只能用于近岸沿海水域?；顒訁^(qū)域受限制。振動大，艇員體力消耗大，易產(chǎn)生疲勞，因此，滑行艇不能在海上長期停留，只能進(jìn)行短時間活動。2

雙體滑行艇傳統(tǒng)的單體滑行艇在風(fēng)浪中失速較大、航行拍擊較重、限制了航行區(qū)域，特別是對軍用滑行艇的發(fā)展受到了較大的限制。雙體滑行艇是近三十年來發(fā)展的一種新型的組合式船型，其區(qū)別于常規(guī)滑行艇的技術(shù)所在是影響水動力性能的艇體幾何形狀完全不同，有別于單體滑行艇的主耍特征是：主船體的中部有一條縱通的、處于較佳配合的不規(guī)則槽道，此槽道將艇體分成左右兩個片體。這種雙體滑行艇，既不同于單體滑行艇，又有別于常規(guī)型和過渡型雙體船型。常規(guī)雙體船型沒有滑行面，且槽道較寬、較深，無論是靜浮狀態(tài)還是航行狀態(tài)，其槽頂均處于通氣狀態(tài)，而雙體滑行艇在靜浮或低速航行時，槽道內(nèi)是充滿水的，當(dāng)高速滑行時，槽頂處于全通氣狀態(tài)，槽頂滑行面與水之間形成空氣潤滑層，從而較大幅度地減少了磨擦阻力，使艇處于兩點(diǎn)支撐的穩(wěn)定滑行狀態(tài)，高速滑行時空氣潤滑層還具有明顯的緩沖、減振、減少砰擊的作用，相比常規(guī)單體滑行艇而言，大大提高了適航性、乘坐舒適性和作為武器平臺的穩(wěn)定性，較大幅度地拓寬了軍用滑行艇的航行區(qū)域。當(dāng)然槽道的深、淺、寬、窄及縱、橫向斜升角的變化，對不同用途、不同速度段的艇型是不同的，這是雙體滑行艇船型關(guān)鍵技術(shù)之所在。2

技術(shù)發(fā)展趨向1、排水量、航速及總體布置

小型滑行艇均不是以增加排水量來提高其適航性的，排水量加大必然要消除其快速、機(jī)動、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、初始造價低等優(yōu)點(diǎn)。事實證明，設(shè)計優(yōu)良的9.3米滑行艇亦可具有在7級風(fēng)海況下安全航行的能力。故小型快艇的尺度、排水量不趨于加大，9～15米小型快艇銷售量甚大亦證實了這點(diǎn)。

航速則視快艇任務(wù)的不同而有很大的變化范圍。如2004年研制的3A1810型執(zhí)法艇，其設(shè)計航速可由20.5節(jié)變化到36節(jié)。一般說來，隨著時代的發(fā)展，民用高速客運(yùn)的發(fā)展趨勢，希望有較高的航速。而用于海關(guān)緝私艇，應(yīng)能迅速反應(yīng)，高速攔截，因此需要高航速。如用作交通艇，航速不一定很高。如用于巡邏，須具備較高航速，但更著重要求適航性和居住條件好。

7～20米的快艇大多銷往東南沿海水域，其中20米左右的快艇自持力一般可達(dá)5～7天、續(xù)航力達(dá)400～500海里以上，故對居住條件要著重考慮。艇上居住及工作艙室一般均選用空調(diào)，盡可能集中布置，對防振、隔音、絕熱均要認(rèn)真對待。一般在機(jī)艙與居住工作艙室之間布置廁浴室及廚房等，這對隔音、減振亦有幫助。

在設(shè)計中通常采用較寬的艇型，這對適航性也是有利的。上層建筑要盡可能小，而且采用流線型，以減少受風(fēng)面積、減少阻力。上層建筑一般設(shè)計成全封閉型，可在駕駛室對主機(jī)、舵及各種導(dǎo)航儀表進(jìn)行操縱，因而可在高海情下航行。3

2、艇體線型及快速性

線型是決定艇體性能的主要因素之一，當(dāng)前世界發(fā)展動向是在側(cè)重考慮具有優(yōu)異的適航性條件下兼顧快速性。一般，通過適當(dāng)加大艇寬、增加搖擺阻尼、提高穩(wěn)性、減少搖擺；增設(shè)斷級，減少航行阻力；增設(shè)消波鰭、增強(qiáng)空氣潤滑，提高滑行效率和綜合性能指標(biāo)。3

3、艇體材料及結(jié)構(gòu)

小型滑行艇，國內(nèi)外很少用鋼材建造。一般均采用輕質(zhì)防腐艇體材料。世界上船用焊接鋁鎂合金的防腐性能己超過了船用鋼板：玻璃鋼的抗老化及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法也己取得很大突破。而小艇的艇體材料對剛度要求不大，故一般小艇均用玻璃鋼或焊接鋁鎂合金建造。玻璃鋼適于大批量建造：其優(yōu)點(diǎn)是重量輕，成形方便，成本較低，因而對批量較大的小型艇，大多數(shù)生產(chǎn)廠家均采用玻璃鋼艇殼。國內(nèi)外滑行艇類玻璃鋼結(jié)構(gòu)大多采用單板、夾芯混合結(jié)構(gòu)或夾芯結(jié)構(gòu)，且加強(qiáng)了對其聯(lián)接部結(jié)構(gòu)形式的研究。

焊接鋁鎂合金價格較鋼貴，但可大大減輕艇殼重量（可減輕30～40%），故從減少主機(jī)馬力和節(jié)省能源角度來看仍是較理想、適用的小艇材料。3

4、主機(jī)及推進(jìn)型式

單體滑行艇大多采用1～2部汽油掛機(jī)或柴油機(jī)做主機(jī)，雙體滑行艇一般采用2部高速柴油主機(jī)、今后的發(fā)展趨勢是采用V型傳動、常規(guī)螺旋槳推進(jìn)，此種匹配，不僅可減小艇體尺度，且使居住及工作艙室集中設(shè)在艇的中、前部，便于隔音、降噪，還增加了有效使用面積。

對尺度較大的單、雙體滑行艇，在艉部或槽道頂部，還可附加一個用于經(jīng)濟(jì)巡航專用的輔助噴水推進(jìn)系統(tǒng)。噴水推進(jìn)雖然效率相對較低，但可在任何速度下提供推力。噴水推進(jìn)系統(tǒng)不工作時不增加附體阻力。另外，噴水推進(jìn)機(jī)動性好，可提供極低航速時的安全航行，這對近距離機(jī)動及救援活動是很重要的。

單、雙體滑行艇一般均選用小型高速汽油或柴油機(jī)。尺度較大的滑行艇由于航速高、所需主機(jī)功率大，故一般不采用單機(jī)方案。單機(jī)方案，還因主機(jī)扭矩的反作用，會導(dǎo)致艇體有較大的橫傾力矩。3