气垫船中的力学问题(力学与科学技术-同济大学)
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气垫船中的力学问题
力学与科学技术
编著：韦 林，2008.9.1
气垫船:是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具。气垫通常是由持续 不断供应的低压气体形成。气垫船除了在水上行走外，还可以在某些比较平 滑的陆上地形行驶。气垫船是高速行驶船只的一种，行走时因为船身升离水 面，船体水阻得到减少，以致行驶速度比用同样工率的船只快。很多气垫船 的速度都可以超过五十节。但气垫船亦可用非常媛慢速度行驶。 气垫船按航行状态可分为“全垫式”和“侧壁式”。 气垫船按航行状态可分为 全垫式 和 侧壁式 “全垫式”气垫船(Hovercraft)四周用尼龙等物料围成一个软性的围裙，利用 风机把空气充入底部形成气垫，推进则多数使用空气螺旋桨或喷气方式。全 风机把空气充入底部形成气垫，推进则多数使用空气螺旋桨或喷气方式 全 垫式气垫船时速可达70节；具备两栖能力，可以在陆上行走。这种气垫船在 军事上用作两栖登陆非常合适，能在很多一般排水式登陆艇无法行驶的海岸 登陆。 登陆 “侧壁式”气垫船，亦称表面效应船只(Surface Effect Ships, SES)，在船底 两侧有刚性侧壁插入水中，只在首尾用软性的围裙。推进可以使用传统水 下螺旋桨或喷水机。跟全垫式相比，侧壁式气垫船的托力较大，流失亦较 少，适合作大型舰艇；但不具两栖能力。苏联海军曾经以侧壁式气垫船制 造八百吨重 50节的护卫舰。 造八百吨重， 节的护卫舰
t dx T (1 e m ), dt k k
位移:
T x k
k t m m 1) , t (e k
T F
美国海军的LCAC气垫船 气垫船登陆艇受到军队的青睐 全托式的气垫船能在沙滩 沼泽 河岸 软 气垫船登陆艇受到军队的青睐。全托式的气垫船能在沙滩、沼泽、河岸、软 沙、雪地等地形登陆，而且可以越过某些障碍物或水、地雷。气垫船登陆艇 可登陆全球70%至80%的海岸线 的海岸线；而使用排水登陆艇只有大约 而使用排水登陆艇只有大约15%的海岸可 以登陆。在1980年代起，美国海军建造了接近80艘LCAC(Landing Vehicle, Air-cushioned)型气垫登陆艇，供海军陆战队及特种部队使用。LCAC 载重60 吨，可运载180名全副武装的士兵、或12辆HMMWV车辆、或一辆M1A1坦克。 满载时速度仍然超过40节，续航距离可达300英里，能越过四呎以下的障碍 物；不过耗油量却颇惊人，达每小时1,000 1 000加仑。英国及日本亦有购入少量 LCAC。
俄罗斯Zubr 大型气垫船
玩玩气垫船
Baidu Nhomakorabea
END
气垫船中的力学问题
回答问题!
题1、气垫船的上浮与行驶应满足什么条件？
气垫船工作原理
民用气垫船
空气螺旋桨
气垫船
软性的围裙
气垫船的行驶
1、当向下的喷气托力大于气垫船的自重时，船离开地面。 当向下的喷气托力大于气垫船的自重时 船离开地面 ma = T-R 2、如空气阻力:R=kv，按牛顿第二定律： k t T m dv v d(T kv) t k (1 e ), v 速度 : m T kv , dt , 0 T kv k dt m 0
力学与科学技术
编著：韦 林，2008.9.1
气垫船:是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具。气垫通常是由持续 不断供应的低压气体形成。气垫船除了在水上行走外，还可以在某些比较平 滑的陆上地形行驶。气垫船是高速行驶船只的一种，行走时因为船身升离水 面，船体水阻得到减少，以致行驶速度比用同样工率的船只快。很多气垫船 的速度都可以超过五十节。但气垫船亦可用非常媛慢速度行驶。 气垫船按航行状态可分为“全垫式”和“侧壁式”。 气垫船按航行状态可分为 全垫式 和 侧壁式 “全垫式”气垫船(Hovercraft)四周用尼龙等物料围成一个软性的围裙，利用 风机把空气充入底部形成气垫，推进则多数使用空气螺旋桨或喷气方式。全 风机把空气充入底部形成气垫，推进则多数使用空气螺旋桨或喷气方式 全 垫式气垫船时速可达70节；具备两栖能力，可以在陆上行走。这种气垫船在 军事上用作两栖登陆非常合适，能在很多一般排水式登陆艇无法行驶的海岸 登陆。 登陆 “侧壁式”气垫船，亦称表面效应船只(Surface Effect Ships, SES)，在船底 两侧有刚性侧壁插入水中，只在首尾用软性的围裙。推进可以使用传统水 下螺旋桨或喷水机。跟全垫式相比，侧壁式气垫船的托力较大，流失亦较 少，适合作大型舰艇；但不具两栖能力。苏联海军曾经以侧壁式气垫船制 造八百吨重 50节的护卫舰。 造八百吨重， 节的护卫舰
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T x k
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T F
美国海军的LCAC气垫船 气垫船登陆艇受到军队的青睐 全托式的气垫船能在沙滩 沼泽 河岸 软 气垫船登陆艇受到军队的青睐。全托式的气垫船能在沙滩、沼泽、河岸、软 沙、雪地等地形登陆，而且可以越过某些障碍物或水、地雷。气垫船登陆艇 可登陆全球70%至80%的海岸线 的海岸线；而使用排水登陆艇只有大约 而使用排水登陆艇只有大约15%的海岸可 以登陆。在1980年代起，美国海军建造了接近80艘LCAC(Landing Vehicle, Air-cushioned)型气垫登陆艇，供海军陆战队及特种部队使用。LCAC 载重60 吨，可运载180名全副武装的士兵、或12辆HMMWV车辆、或一辆M1A1坦克。 满载时速度仍然超过40节，续航距离可达300英里，能越过四呎以下的障碍 物；不过耗油量却颇惊人，达每小时1,000 1 000加仑。英国及日本亦有购入少量 LCAC。
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气垫船中的力学问题
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题1、气垫船的上浮与行驶应满足什么条件？
气垫船工作原理
民用气垫船
空气螺旋桨
气垫船
软性的围裙
气垫船的行驶
1、当向下的喷气托力大于气垫船的自重时，船离开地面。 当向下的喷气托力大于气垫船的自重时 船离开地面 ma = T-R 2、如空气阻力:R=kv，按牛顿第二定律： k t T m dv v d(T kv) t k (1 e ), v 速度 : m T kv , dt , 0 T kv k dt m 0