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1、滑行艇阻力研究进展第4卷第4期2000年8月船舶力学JournalofShipMechanicsv01.4No.4Aug.20003//,;滑行艇阻力研究进展，瓠旦篮（海军工程大学.武汉430033摘要:本文分析了滑行艇阻力预报中常用的十余种方法，指出了各种方法中参数的变化范围，适用的艇型及存在的问题;讨论了理论求解的困难和减阻措施;说明了在滑行艇阻力预报eeg■被忽视的艇形概念及其重要作避魁，孑及抿和中图分类；_试，而•广:,{-亠.1刖§滑行艇是最早研究的依靠水动力航行的艇，迄今它已得到了广泛的应用•关于滑行理论的研究也有近70年的历史.在滑行艇阻力研究方面已取得了不少成果…，但尚有大
2、量未解决的问题•由于受最简单的棱柱形滑行艇几何外形的影响，人们往往认为滑行艇的阻力预报比排水船的容易•一般将影响滑行艇阻力的因素表示为:容积傅氏数F,折角线长度与最大折角线宽度之比，艇重，肿剖面底部斜升角，重心纵向位置，尽管它们能很好地表示滑行艇艇形的基本尺寸及负荷，但不能精确地描述艇形•表示艇形的因素述应包括:艇宽锥度，艇体扭曲度，剖面形式等等，而这些因素难以用简单的数学表达形式来描述,并且在阻力预报方程屮引人这些因素的难度往往大大地超出了描述它们本身的难度•滑行艇在滑行过程中，其纵倾角和浸湿面积是变化的，滑行乂可分成三个阶段:预滑行阶段,F<2.5・它名义上包括越峰速度，在此阶段
3、,艇重的太部分由浮力支持;滑行阶段25<—F・s4O艇重由流体静力和流体动力支持，随着航速升高.流体动力增加.流体静力减少,动力纵倾角减少;全滑行阶段,F>4.0,艇重儿乎完全由流体动力支持,纵倾远远小于越峰时的纵倾.并不是所有的滑行艇都具有上述三个阶段•并且不同的滑行状态有其最合适的艇形.不同的滑行状态，艇的阻力成分及各成分的比例又是不一样的•所适用的预报方法也不一样.由于上述多种原因•滑行艇阻力问题的研究远较常规排水船的复杂•迄今为止,尚无完全依靠理论就能较好地预报滑行艇阻力的方法.文献屮已有的十多种不同的滑行艇阻力预报方法，或是由理论结论加上试验得到的经验修正,或是由模型
4、（实艇）试验数据所得的回归公式或图谱，但没有一种能适用于所有滑行艇类型的阻力预报方法•对某些艇，些方法可以获得比较满意的预报结果，而其它方法则完全不可靠.1993年John对此己作了比较全面的说明•但值得注意的是:John将由喷溅引起的喷溅面积对摩擦阻力的彫响用Sprayl）rag來表示，而SprayDrag常用来指喷溅阻力，它已包括在压差阻力中（John将裸体滑行艇阻力分为压差阻力和摩擦阻力）,John对此并没有作任何说明，并多次强调滑行艇总阻力中可以忽略SprayDrag,这很容易引起误解;另外,John的研究没有包括国际上90年代的最新研究成果和我国在滑行艇研究阻力中所作的大量工作'
5、；即使对80年代以前的研究成果,John的研究也不是很全面的.由于这个原因,同时也因为目前国内在滑行艇阻力研究方而，尚无比较全而的报道;并且滑行艇作为实现艇底喷气减阻技术的潜在艇型，有必要了解滑行艇阻力的研究状况.由于篇幅限制，本文仅讨论滑行艇静水裸体阻力.2阻力预报方法壅堕墨!旦rC阻力委员会将滑行艇的总阻力表示为:R:Atgr+,当排水量己知时，收稿口期:1999—09—20作者简介:董文才（1967—】，男博士，武汉海军工程大学讲师.第4期董文才等:滑行艇阻力研究进展预报滑行艇总阻力的关键在于确定滑行状态下的纵倾角r和计算摩擦阻力.R,二号Pv'sc,（R）,--般采用8I}lrFr
6、c公式或桑海公式（适用于全湍流状况）计算摩擦阻力系数c„但Imorre根据棱柱形滑行艇模型喷溅与阻力分量测量研究指出:采用层流的Bsis公式计算所得的c与测量结果致，并口艇底存在一个广泛的层流区域［75,loJpLato-e还认为滑行艇的C,不仅是雷诺数R的函数，而且还应是纵倾角（冲角）1•的函数，这还有待深人研究.由于浸湿面积S,和用以计算雷诺数R的浸湿长度将随不同的滑行状态而有所变化，造成了滑行艇阻力预报的复杂性，目前完全依靠理论计算的方法述没有形成，现行的滑行艇阻力预报方法大多是模型系列试验资料，回归公式或半经验半理论的方法•根据所依赖的试验资料的不同,形成如下几种方法.21应用滑行
7、艇系列试验资料估算阻力，利用系列试验资料或图谱估算阻力是一种比较可靠的方法,但是要求计算艇的艇形与系列模型相近，两者越相似，则结果越准确•不过滑行艇基本上是尖毗，底部横向斜升的,只是有些是直线斜升，有些是横向弯曲斜升，有些斜升角在肿后保持常数,有些由肿后向靛部逐渐减少•对滑行艇而言,即使对同一模型采用不同的试骑技术，所得到的阻力是不同的.因此.对设计者而言，在利用模型阻力换算实艇阻力时，弄清模型的试验方法是非常重要的.I
