艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用.pdf

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1、第24卷第5期(总第143期)船舶Vo1．24No．52013年10月SH1P＆B0AT0ctober，2013[船舶动力装置]艏喷管在全垫升气垫船上的设计与应用张宗科滕森(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)【摘要]全垫升气垫船垫态航行时，船体下部围裙形成的高压气垫将船几乎托离于运行表面，依靠空气螺旋桨向前推进。此时．阻尼小且低速时舵效差，抗侧风能力差且低速操纵性不住。这是全垫升气垫船的不足之处，尤其在狭窄多湾河道和多风环境下使用时，该缺点尤为明显。为此，文中从气动力设计、装置实现及操控性等方面，系统研究了独立风机供气的艏喷管在气垫船j：的设计与应用，后期的样艇航行试验也证实

2、了装备的艏喷管已达到设计目标。[关键词】全垫升气颦船；艏喷管；气动力设计[中图分类号]U664．1[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2013)05-0046-04Designandapplicationofbowjetpipeonair-cushionvehicleZHANGZong-keTENGSen(MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai2000l1，China)Abstract：Whenanair—cushionvehicleissailing，thehigh-pressureair—cushionproduced

3、bythebottomskirtalmostliftsthecraftoutoftheoperationsurface，andpropellsforwardbyairpropeller．Andthenthesmalldamplowrudderefficiencyatalowspeed，weakanti—windcapabilityandpoormaneuverabilityatalowspeedarethedisadvantagesofair—cushionvehicle，especiallyinthenarrowwanderingriverandwindyenvironment．The

4、refore，thispaperresearchesthedesignandapplicationofbowjetpipe，whereitsairissuppliedbyindependentfan，onair—cushionvehicleinaspectsofaerodynamicdesign，equipmentrealizationandmanipulationability，etc．Thesailingtestofprototypecraftalsoprovesthattheequippedbowjetpipesmeetthedesignrequirement．Keywords：a

5、ir-cushionvehicle；bowjetpipe；aerodynamicdesign操纵性不佳。当垫态航行时，全垫升气垫船悬浮在0引言运行表面上。摩擦系数较小，并且由于空气螺旋桨一般位于艇尾，若以舵来抵抗侧风，则艇易侧滑甩尾，全垫升气垫船不同于常规排水型船，垫态航行故抗侧风能力差。时依靠围裙垫升系统悬浮在运行表面上，因此，其推为解决此问题。英美与俄罗斯采用截然不同进方式一般采用位于艇体浮箱上方的空气螺旋桨。的技术措施。俄罗斯气垫船采用侧风门设计(日本为减小桨的直径及降低运转噪声，大多使用导管桨MVPP一1O采用艏部风门)；英国的AP．1—88、美国来提供推力。一般在导管后缘设置空

6、气舵作为主要的JEFFB、LCAC及其衍生的T一2000、LSF一Ⅱ(快速操纵手段，空气舵舵叶在螺旋桨的尾流中，依靠舵叶登陆艇Ⅱ型)、LCAC(气垫登陆艇)以及未来的升级偏转提供操纵力。但是，当低速航行时，因螺旋桨推换代者SSC(舰岸连接器)均采用艏喷管设计¨，见力小、尾流速度低，从而导致空气舵效能较差，低速下页图l【收稿日期]2012—08—02；[修回日期]2012—10—05[作者简介]张宗科(1973一)，男，工程师，研究方向：气垫船设计研究。滕森(1980一)，男，I_I_=程师，研究方向：气垫船设计研究。第24卷第5期(总第143期)船舶V01．24No．52013年lO月S

7、HIP＆BOATOctober．2013艏喷管的风道阻力由沿程的摩擦阻力和局部阻2艏喷管装置设计力组成]，由于喷管的金属内壁比较光滑．摩擦阻力仅占总阻力的很小部分。阻力损失以阻力损失系数艏喷管装置适用于铝合金垫升气垫船，一般设和出口动压头乘积的形式表示。粗略计算，摩擦阻力置在船首两侧甲板上。在船首甲板的上层建筑两舷损失系数A0．03。从工程设计的角度可忽略不计。喷侧处．左右各设置一组可控制喷口转向的艏喷管装管的局部阻力由渐缩管阻力损