高速单、双体滑行艇

高速单、双体滑行艇的区别、特点、适用范围及发展趋向
中国玻璃钢综合信息网日期: 2007-08-10 阅读: 1321 字体:大中小双击鼠标滚屏（一）单、双体滑行艇的区别
传统的单体滑行艇在风浪中失速较大、航行拍击较重、限制了航行区域，特别是对军用滑行艇的发展受到了较大的限制。

双体滑行艇是近三十年来发展的一种新型的组合式船型，其区别于常规滑行艇的技术所在是影响水动力性能的艇体几何形状完全不同（见图1），有别于单体滑行艇的主耍特征是：主船体的中部有一条纵通的、处于较佳配合的不规则槽道，此槽道将艇体分成左右两个片体。

这种双体滑行艇，既不同于单体滑行艇，又有别于常规型和过渡型双体船型。

常规双体船型没有滑行面，且槽道较宽、较深，无论是静浮状态还是航行状态，其槽顶均处于通气状态，而双体滑行艇在静浮或低速航行时，槽道内是充满水的，当高速滑行时，槽顶处于全通气状态，槽顶滑行面与水之间形成空气润滑层，从而较大幅度地减少了磨擦阻力，使艇处于两点支撑的稳定滑行状态，高速滑行时空气润滑层还具有明显的缓冲、减振、减少砰击的作用，相比常规单体滑行艇而言，大大提高了适航性、乘坐舒适性和作为武器平台的稳定性，较大幅度地拓宽了军用滑行艇的航行区域。

当然槽道的深、浅、宽、窄及纵、横向斜升角的变化，对不同用途、不同速度段的艇型是不同的，这是双体滑行艇船型关键技术之所在[1]。

(二)双体滑行艇的特点
根据单、双体滑行艇系列模型试验和二十八型实艇的试验研究结果[1～2]，我们归纳总结出双体快滑行艇有六个有别于常规单体滑行艇的技术特点，即：
1．优良的快速性—从国内外单、双体滑行艇试验结果对比曲线图K.η-Frd(见图2)可以看出：双体滑行艇在高速段比单体滑行艇具有更为优良的高速性能，特别是在风浪中航行的快速性，这一点已被1977年以来历次美洲狮双体滑行艇所保持的全部近海竞速世界记录所证实[6～8]。

图2列出了360余条单、双体滑行艇快速性汇总对比曲线，其中表1和图2保留了38条艇的K.η-Frd对比值。

2.较好的耐波性—单、双体滑行艇同吨位耐波性试验结果表明，双体滑行艇垂向加速
度只相当于单体滑行艇的75％～86％，横摇阻尼系数比单体滑行艇大31％～43％。

这说明，在相同风浪的情况下，纵、横向波浪对双体滑行艇艇体的冲击力小，且横摇角较小，可为乘员提供比同样尺度单体滑行艇更为舒适的航行，使其可在高于单体滑行艇所预期的海况下高速航行。

如英国CAT2000（艇长19.8米）39吨级“挑战者”号在惊涛骇浪中长航2819海里，创造了小艇横渡大西洋的世界纪录：又如1388航标艇（艇长13.88米）曾三次在8～9级风中（设计规定为7级）圆满完成应急救助任务，经受了设计人员意想不到的考验。

3.良好的操纵性—相对于尺度相当的单体滑行艇而言，双体滑行艇长宽比较小，布置在独立片体上的桨、舵间距是常规滑行艇的1.4～2.3倍(见图3),转弯时可提供较大的回转力矩，其回转半径只有5～6倍船长(见图4);高速回转时，槽道侧壁受高速水流的横向分力较大，使其不易产生侧滑；高速直航时，由于槽道侧壁对高速水流的导向作用，使艇的航向稳定性可控制在2。

～3。

以内。

由系列模型试验和实船试验结果可以看出，双体滑行艇不像常规滑行艇那样容易产生升沉、纵摇和失操，而纵向失稳仅在重心过于偏后，且槽道尺度过小，速度很高时才会发生。

4.突出的稳定性—双体滑行艇特有的几何形状和较大的艇体宽度，使其固有的稳性复原能力极强，特别当艇被迫在较高海况下非正常情况航行时，始终能正常复原和保持稳定，是一个相当稳定的工作或武器平台。

5.宽敞的甲板面积一双体滑行艇的甲板面积是同等长度单体滑行艇的1.3～1.5倍（见图5）。

增大了的甲板面积有利于布置各种工作、生活及辅助系统，可为乘员提供宽敞的人均占有面积或活动场所，如长度为9.3米的双体滑行艇可载客31人，比同等长度相同动力装置的常规滑行艇多载客10～12人。

这一点对常规滑行艇来说，是无法设想的，也是难以办到的。

6.独到的超载性能—双体滑行艇的另一个突出优点是额外载荷的增加对航速影响较
小。

3A930双体滑行艇在增加500公斤有效载荷的情况下，最大航速仅降低1.6公里／小时，而尺度较大的982单体滑行艇，多载客3人，航速降低1.8公里／小时。

双体滑行艇的这一优点，是发达国家己经发展一系列相对较重有效载荷双体滑行艇的一个重要原因。

（三）六种单、双体滑行艇的适用范围
多年来，为了探索和研发适用于不同水域、不同用户的单、双体滑行艇船型，我们先后在荆门、无锡、大连、常州、青岛等地组织了6次系列模型试验和33次38型不同尺度、不同船型的单、双体滑行艇实船试验，从而完成了单、双体滑行艇基础试验研究工作。

试验的基本模型分为两类、六组：第一类A、B、C三组为单体滑行艇船型，第二类D、E、F三组为双体滑行艇船型。

A组是内河双折角滑行艇船型；B组是沿海深V滑行艇船型；C组是超高速深V断级滑行艇船型；D组是宽片体，窄、浅槽道双体滑行艇船型；E组是宽片体，宽、深槽道双体断滑行艇船型；F组是窄片体，宽、浅槽道双体滑行艇船型。

各组模型的横剖面形状见图6、7。

作者认为：我国幅员辽阔，地域宽广，仅海洋国土面积就达300万平方公里，如此宽阔的水域，不可能设想某一种船型系列能够适用于江、河、湖、海和所有的速度区间，尤其是我国是一个尚不富裕的发展中国家，在财力、物力均不宽裕的国度中，国人在购买水上运载工具时，总希望在尺度相当、功率相当的前提下要么多载客、货，提高营运经济性，要么在快速性、适航性、操纵性、稳性等方面技高一筹，总之，既要“实用、解渴，还要物美、价廉”。

故而我们针对上述国情，研发了二十余种适用于不同水域、不同用户、不同需求的单、双、二、五体常规及消波节能船烈。

本文简要介绍其中的两类六种船型，供读者和用户评判，筛选。

1．内河双折角单体滑行艇船型[见图6 (a)]。

该船型底斜升角较小，滑行效率较高，吃水较浅，双折角可兼顾中、高速均具有良好的水动力性能。

适用于内河狭窄航道的公务和交通用艇，典型航态及造型见图8（1225艇）。

2.沿海深V滑行艇船型[见图6(b) ]。

该船型为典型深V滑行艇船型，对比试验结果表明：该船型升沉、纵摇、首摇较小，砰击概率较低，耐波性较好。

适用于尺度较大的近海公务用艇，典型航态及造型见图8（2176艇）、（3078艇）。

3.超高速深V断级滑行艇船型[见图6（c）]。

该船型底斜升角较大，可根据不同水域用户的使用需求，增设1～4组弧型断级，其航速可在Frd=3.5～8.1之间。

主要特点为：
适航性、快速性较好，尤其是在较高海情中，失速小、乘座舒适性比较突出。

适用于沿海高速截击、巡逻等对耐波性、快速性要求较高的军用或准军用快艇，典型航态及造型见图8（928艇）、（1206d艇）。

4.宽片体、窄、浅槽道双体滑行艇船型[见图7（d）]。

该船型是1992年我国最早投入使用的双体滑行艇船型，分双体基础型[见图8（930艇）、（1110艇）、（1388艇）]，双体断级改进型[见图8（1393艇）]，双体消波改进型[见图8（1190艇）、（1250艇）]三种，已有12种尺度760余艘艇投入营运或装备部队。

该船型从基础试验到批量使用，积累了成功与失败的经验和教训，经历了不断改进提高和相对完善的过程。

仅以双体消波改进型为例：在装载人数相等、航速相当的情况下，消波快艇比常规快艇节省约15～22%的主机功率，特别是高速航行时艏波只相当于常规快艇的1O%，艉浪只相当于常规艇的30% 。

这一优点不仅能提高快速性、提高营运经济性，且可减少波浪对河床的冲刷和对航道中其他船只及人员的影响。

适用于沿海、内河较浅水域的公务和高速客运［见图8（1567艇）、（1980艇）、（1980b艇）、（2238艇）］。

5.宽片体、宽、深槽道双体断级滑行艇船型[见图7（e）]。

该船型分基础型和断级水翼型两种，其主要特点为：中、低速航行阻力比常规艇略大，高速段航行阻力较小，加装断级和水翼后航行阻力比常规艇小25～28%，较为突出的是该船型遇浪失速小、砰击小，稳定性、操纵性等明显优于尺度相当的常规单体和双体滑行艇。

适用于对适航性有特殊要求的沿海或近海高速缉私艇、截击艇和导弹艇，典型航态及造型见图8（1250b艇）。

6.宽槽双体断级滑行艇船型［见图7（f）］。

该船型特有的几何形状使其具有充分利用槽顶和断级的空气润滑作用，为较大幅度地减少航行阻力，提高综合性能指标、奠定了基础。

适用于航速要求较高的公务艇，典型航态及造型见图8（1110b艇）。

（四）技术发展趋向
1、排水量、航速及总体布置
小型滑行艇均不是以增加排水量来提高其适航性的，排水量加大必然要消除其快速、机动、运行经济、初始造价低等优点。

事实证明，设计优良的9.3米滑行艇亦可具有在7级风海况下安全航行的能力。

故小型快艇的尺度、排水量不趋于加大，目前9～15米小型快艇销售量甚大亦证实了这点。

航速则视快艇任务的不同而有很大的变化范围。

如2004年研制的3A1810型执法艇，其设计航速可由20.5节变化到36节。

一般说来，随着时代的发展，民用高速客运的发展趋势，希望有较高的航速。

而用于海关缉私艇，应能迅速反应，高速拦截，因此需要高航速。

如用作交通艇，航速不一定很高。

如用于巡逻，须具备较高航速，但更着重要求适航性和居住条件好。

目前7～20米的快艇大多销往东南沿海水域，其中20米左右的快艇自持力一般可达5～7天、续航力达400～500海里以上，故对居住条件要着重考虑。

艇上居住及工作舱室一般均选用空调，尽可能集中布置，对防振、隔音、绝热均要认真对待。

一般在机舱与居住工作舱室之间布置厕浴室及厨房等，这对隔音、减振亦有帮助。

在设计中通常采用较宽的艇型，这对适航性也是有利的。

上层建筑要尽可能小，而且采用流线型，以减少受风面积、减少阻力。

上层建筑一般设计成全封闭型，可在驾驶室对
主机、舵及各种导航仪表进行操纵，因而可在高海情下航行。

2、艇体线型及快速性
线型是决定艇体性能的主要因素之一，当前世界发展动向是在侧重考虑具有优异的适航性条件下兼顾快速性。

一般，通过适当加大艇宽、增加摇摆阻尼、提高稳性、减少摇摆；增设断级，减少航行阻力；增设消波鳍、增强空气润滑，提高滑行效率和综合性能指标。

3、艇体材料及结构
小型滑行艇，国内外很少用钢材建造。

一般均采用轻质防腐艇体材料。

当前，世界上船用焊接铝镁合金的防腐性能己超过了船用钢板：玻璃钢的抗老化及结构设计方法也己取得很大突破。

而小艇的艇体材料对刚度要求不大，故一般小艇均用玻璃钢或焊接铝镁合金建造。

玻璃钢适于大批量建造：其优点是重量轻，成形方便，成本较低，因而对批量较大的小型艇，大多数生产厂家均采用玻璃钢艇壳。

国内外滑行艇类玻璃钢结构大多采用单板、夹芯混合结构或夹芯结构，且加强了对其联接部结构形式的研究。

焊接铝镁合金价格较钢贵，但可大大减轻艇壳重量（可减轻30～40％），故从减少主机马力和节省能源角度来看仍是较理想、适用的小艇材料。

4、主机及推进型式
单体滑行艇大多采用1～2部汽油挂机或柴油机做主机，双体滑行艇一般采用2部高速柴油主机、今后的发展趋势是采用V型传动、常规螺旋桨推进，此种匹配，不仅可减小艇体尺度，且使居住及工作舱室集中设在艇的中、前部，便于隔音、降噪，还增加了有效使用面积。

对尺度较大的单、双体滑行艇，在艉部或槽道顶部，还可附加一个用于经济巡航专用的辅助喷水推进系统。

喷水推进虽然效率相对较低，但可在任何速度下提供推力。

喷水推进系统不工作时不增加附体阻力。

另外，喷水推进机动性好，可提供极低航速时的安全航行，这对近距离机动及救援活动是很重要的。

单、双体滑行艇一般均选用小型高速汽油或柴油机，国内、外目前较多选用的机型有德国的MTU331、MTU396系列、MAN系列，美国的GM系列、CUMMINS系列、CAT系列、瑞典的Volvo Penta系列以及澳地利的STEYR系列。

尺度较大的滑行艇由于航速高、所需主机功率大，故一般不采用单机方案。

单机方案，还因主机扭矩的反作用，会导致艇体有较大的横倾力矩。

（五）结束语
本公司不仅拥有实用、可靠、先进的万美达系列快艇技术，还可根据国内外不同用户的要求设计各种高、中、低速中、小型钢质、铝质和玻璃钢材质的船舶，并愿以一流的技术、一流的信誉，竭诚为广大用户提供一流的服务。

参考文献
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