高速船舶的船體的製作方法
2023-05-11 03:12:56 1
專利名稱：高速船舶的船體的製作方法
技術領域：
本發明涉及高速滑行艇，具體來說，涉及在這種船中可降低流體動力阻力及水動力穩定性的船體。
現有技術的滑行艇具有下述缺陷1)最小阻力所需要的入射升力中心隨速度相差大地改變。應付這個問題已有很多方法，包括在尾板上裝配可變的調整片，以及調平螺旋槳以提供平衡力矩。這些方法對性能具有負面影響。
2)在高速時現有技術的船體易於縱向不穩定。在高的入射角下，大多數這種船體易於顛動，同時這種船體，特別是凸形進至基本平的後部的船體易於在低入射角下不穩定。
3)現有技術的V形船體，由於多種原因，其升力面以不佳的升力與阻力比工作。這種船體一般具有基本呈三角形的低長寬比，跨距2/面積，其中跨距是升力面的橫向寬度，面積是升力面的面積。這會導致相當大的末端損失。另外，由於導致高的噴射阻力和興波阻力的『L』值高，弗勞德數(Vs/(g×L))低，其中，『L』是表面的縱向長度。另外，由於V形進入角，噴射板橫向突出，因而一般不被拖帶在升力面下面。
4)在高速下，水力墊升力中心最好是布置得靠近尾板，而空氣動力升力中心通常位置靠近船舶的中心，在水力墊升力中心前某一相當大的距離處。這可導致空氣動力學不穩定，公知的後果在於，使這種船舶具有在波浪中或者如果在過大的平衡角下航行產生向後迅速翻轉的傾向。
5)許多公知的船體具有「掘進(dig-in)」，同時在高速下，特別是在波浪條件下轉向的傾向。這可能使升力矢量在重心下面經過，因而會使船舶側翻。對於深的V形船體來說，由於其難於在這種條件下高速駕駛，尤其會產生這種問題。
6)在穩定的轉向中，向心力，以及船舶轉向所需要的由螺旋槳或舵所施加的側向力必須由船體產生的相等的力平衡。V形滑行船體不適於很好地提供這種側向力，而實際上可能引起相當大的阻力，在船體產生的流動可能引起向螺旋槳的紊亂的進入狀態，從而產生推力損失。
近年來，已經提出對滑行船體的許多改進，以便減小升力中心的位置隨速度的變化，以及改進水動力穩定性。這些改進的實例是US4903626(Haines)、US5111767(Hainses)和US5685253(Alexander)，這些實例都顯示出在後部尾板中的通透切口，從而使設計升力面的水動力升力中心前移。這具有在設計速度上使水動力升力中心與重心垂向對準的效果，因而在設計速度上對向下的平衡力的要求被取消。另外，得到的縱向延伸的升力表面有助於縱向穩定性，並且有助於減小顛動的起始。這種類型的船體在抬離(lift off)速度(有時也稱為滑行速度)上仍需要正(向上)平衡力施加在船尾，以便克服由於水動力升力中心在重心之前引起的力矩，導致一個升力表面，該升力表面具有兩個產生相當大的水動力阻力的向後延伸的窄腿部。
本發明的一個目的是避免或儘量減小上述的一個或多個缺陷。
按照本發明的第一方面，提供船舶的船體，其中船體的重心與船體的外力表面的水動力升力中心在抬離速度和在設計速度上都基本垂向對準。重心和水動力升力中心最好在抬離和設計速度之間的所有船體速度及更高的速度都基本對準，並且在低於抬離的船體速度(即位移速度)也基本垂向對準。
這樣的船體的優點在於，可改進水動力穩定性，並且無需平衡裝置。
按照本發明的另一方面，提供一種船舶的船體，該船體在設計速度上，最好也在抬離速度上具有相對較高的長寬比。在設計速度上該船體的長寬比最好在2.5至5.0的範圍內。在抬離速度上該船體的長寬比最好在1.5至2.5的範圍內。
在設計速度船體的浸溼面積的前緣沿船體長度的至少一個部分，最好是一個大的部分最好基本垂直於船體的前進運動方向，因而船體在使用中可產生的一個噴流幕(spray sheet)基本向前伸出，使船舶騎乘在噴流幕上，其優點在於，在噴射中攜帶的空氣傾向於減少在船舶向前騎乘在噴流幕上時的表皮摩擦。
船體最好形成和布置得，如果裝有這種船體的船舶縱搖使船舶的船頭抬升，那麼，水動力升力中心(Cp)當船尾變得浸入時急劇向後移動。由於然後船體重心(Cg)在水動力升力中心(Cp)之前，因而船舶的重量將向船舶施加一個復原力矩，使船舶穩定。有利的是，船舶也可以形成和布置得，如果裝有這種船體的船舶縱搖使船頭下降，則水動力升力中心(Cp)急劇前移。由於然後船體重心(Cg)在水動力升力中心(Cp)之後，船舶的重量將再次向船舶施加一個復原力矩。這些特徵傾向於減小縱向不穩定性及船體的顛動。
船體在平面圖中最好基本呈三角形，包括一個中心部分和兩個側翼部分。每個側翼部分從船舶中心部分有利地橫向且向後延伸，以便在其間鄰近於船體中心部分的艉板限定一個敞口區域。如果需要，船體可以附加地包括一個覆蓋上述敞口區域的覆蓋部分，只要覆蓋部分下面的區域很好地通氣即可。
船體最好設有安裝在船體中心部分的艉板上的兩個螺旋槳。螺旋槳最好是國際專利申請第PCT/GB/0038號所描述和要求保護的那種類型的。
船體內最好可裝有一個突然下掠(abruptly downswept)後緣部分。該後緣部分最好在整體內整體形成，或者可以方便地以後部折翼裝置的形式提供，安裝在船體的後端，該折翼裝置從船體以45°以上的角度、最好以基本為90°的角度(在設計條件)伸向自由水面。這種折翼裝置在我的與本申請同時提交的、題為「滑行及半滑行艇的船體」的英國專利申請中詳述，該專利申請的內容在本說明書中用作參考。折翼裝置最好在船體的中心部分的艉板的全寬上延伸，最好也在船體後部限定敞口區域的每個側翼部分內部後緣的全長上延伸。折翼裝置的弦長最好是可變的。在船體中心部分的艉板處的折翼裝置的弦長最好可與側翼部分的內部後緣處的弦長獨立地變化。
船體的中心部分可以包括一個突出部分，該突出部分最好包括一個前表面，該前表面從船體的突部向後、向下伸向船體中心部分的後端部分，並在其縱向剖面中稍許向上彎曲(cambered)，因而使船體使用中所述前表面相對於水面的角度沿所述突出部分的長度向船體的所述後端部分逐漸減小。這個特徵也已在包括在本說明書中的我的題為「滑行和半滑行艇的船體」的英國專利申請中詳細描述。
每個側翼部分最好在其橫剖面中稍許向上彎曲，因而使每個側翼部分的下側面相對於水面的角度從側翼部分的末端沿側翼部分的橫向寬度逐漸減小。每個側翼部分在其縱剖面中最好也同樣稍許向上彎曲。
本發明的船體的向上彎曲表面可顯著減小側向阻力，因而在轉向時減小船體「掘進」的傾向。
船體還可包括一個鰭板或龍骨，其形狀和布置使其側向阻力中心在垂向上基本與船體重心對準。當不需要時，鰭板可縮回以減小阻力。
按照本發明的第三方面，提供一種裝有上述船體的船舶。
現在對照以下附圖僅以舉例方式描述本發明的推薦實施例。
圖1是以亞滑水速度工作的現有技術的滑行船體的側視圖；圖2表示圖1的船體以其設計速度和姿態工作；圖3是改進的現有技術船體的平面圖；圖4是圖3的船體的側視圖；圖5是按照本發明的船體的從上方看去的立體圖；圖6是圖5的船體的側視圖；圖6A是船體一部分的示意側視圖；圖6表示船體產生的噴流幕；圖7是圖5和6的船體的平面圖，表示其升力表面，為清晰起見略去了後部折翼和螺旋槳；圖8以平面圖表示圖6的船體；圖9以後視圖表示圖6的船體；圖10是圖6的船體的下側立體圖11是裝有折角線船體(chine hull)和摺疊翼(fold-up wing)的本發明實施例；圖12(a)是沿BB線截取的圖11的船體的橫剖圖，表示摺疊翼處於其下部位置；圖12(b)是沿AA線截取的圖11的船體的橫剖圖。
現有技術船體形狀的描述圖1表示船體1以低於抬離速度(抬離是船舶達到其最小滑行速度時的那一點)工作。自由水面2由於船體產生的方形波浪而變形。船體在其進入點3具有相對於自由水面2的正入射角α1。水動力升力中心Cp(也稱為「升力中心」或「壓力中心」)在重心Cg之前，所產生的順時針力矩由於布置得使螺旋槳4產生的推力T的方向產生一個圍繞Cp的相等的逆時針力矩而得到平衡。或者，艉板折翼可裝配得使升力中心向艉部移動，因而與重心Cg在垂向上對準。
圖2表示同一船體1以其設計速度工作。這時自由水面2被船體變形要小得多。船體在其進入點3具有相對於自由水面2的正入射角α1。現在升力中心Cp在重心Cg的後面，所產生的逆時針力矩由於布置得使螺旋槳4產生的推力T產生一個圍繞Cp的相等的順時針力矩而得到平衡。或者，艉板折翼可被調節以提供一個負升力，從而使升力中心Cp前移，因而與重心Cg垂向對準。
圖3表示US5685253中提出的那種船體1的平面圖，圖中表示在船體的抬離速度和設計速度上船體升力表面的一半。圖4是上述相同表面的側視圖。後綴1是指在設計速度的值，後綴2是指滑行速度(即，抬離速度度)的值。在設計速度上，船體1以入射角α11與自由水面21相交，升力中心為Cp1，滑水面積(即，未被船體擾亂的水面的平面相交面積)為A1並具有跨度S1。重心Cg與升力中心Cp1垂向對準。在抬離速度上，升力表面的面積A2要大得多，但是，跨度S2隻是或多或少地增加。在這種情形中，升力中心Cp2顯著在重心Cg之前，因而船體需要藉助某種裝置平衡。抬離入射角α12一般顯著比設計入射角α11大以提供增加的升力係數。
具體實施方式
圖5是按照本發明的一個推薦實施例的船體的從上方看去的立體圖。圖6是船體的側視圖。如圖5所示，船體1基本呈三角形，具有一個中心部分1a和兩個側翼部分1b。1c。每個側翼部分1b，1c有後端部分2b，2c，在船體中心部分1a的艉板3後面向後伸出，側翼部分1b，1c的後端部分在船體後部限定一敞口部分5，相鄰於船體的中心部分的艉板3。基本呈三角形的船體通過將空氣動力升力中心Ca比現有技術的情形更顯著向後移動而提供良好的空氣動力學穩定性。圖5的船體與圖3的船體相比較，可以看出本發明的船體的敞口部分或「切口」5相對於船體的全長和全寬來說在長度和寬度上比現有技術的船體提供的敞口部分更深、更亮。空氣動力升力中心在圖5的船體中比在圖3的船體中更顯著向後，如圖所示。另外，圖5的船體的中心部分1c的突部1d比圖3的船體的銳利的V形突部更寬和更鈍得多。
在圖6的推薦實施例中，船體中心部分1a下側的前部稍許彎曲，如我的與本申請同時提交的上述另一申請中所述，因而所述前表面相對於水面的角度沿所述突部的長度朝向船體的所述後端部分逐漸減小。
在這個推薦實施例中，一個後部折翼20也固定在船體1上，與設計水面21成90°角。折翼20構成船體中心部分1a的艉板3，並沿著側翼部分1b，1c的兩個伸出部分2b，2c的內緣6b，6c的全長延伸，橫過其後緣7b，7c。如PCT申請第PCT/GB99/00388號所述的可變表面螺旋槳22，22a由可變速電機24，24a通過用螺栓固定在折翼20上的減速齒輪箱23，23a驅動。(不安裝圖5所示的折翼20的其它實施例也是可能的。在這種情形中，齒輪箱23，23a將安裝在船體中心部分1a的後端上。)船體顯然能夠以小的側向推力以平衡在船體轉向中由螺旋槳使用的任何側向力，圖6中(用虛線表示)的翼片或龍骨50可能需要用來提供任何這樣的側向推力。事實上，可變表面驅動螺旋槳22，22a可以通過增加一個螺旋槳的推力，同時減小另一個螺旋槳的推力來提供轉向力矩，在這種情形中，螺旋槳作用在船體上的側向力很小或沒有。每個側翼的下側面50b，50c在其橫、縱剖面中都稍許彎曲，使每個側翼的下側面與水面的夾角沿側翼的橫向和縱向長度分別從每個翼的末端10b，10c向著船體的中心部分，以及從每個翼的後緣7b，7c向著每個翼的前端逐漸減小。
圖7是船體1的下側面的示意平面圖，表示船體1在滑行速度和設計速度上的升力表面。為了避免混亂，已從圖7中略去後部折翼20和螺旋槳。另外，後綴1是指設計速度上的值，後綴2是指抬高速度上的值。如圖6所示，在設計速度上，船體1在圖6中點31處以角α11與自由水面21相交，船體的水動力升力中心Cp沿設計升力面積A1的弦Cl大致在中間，並在垂向上與船體的重心Cg對準。空氣動力升力中心Ca在水動力升力中心Cp前面，事實上，處於船體1的上方。Ca相對於船體的垂向位置表示在圖6中。在設計速度上，滑水面積為A1，具有跨度S1。通過對照圖3和圖7可以看出，在設計速度上的長寬比(S2/A)，圖7的船體比圖3和4的現有技術的船體的情形大得多。另外，應注意的是，在設計速度上的升力面積基本呈細長方形，沒有任何像在圖3的船體中的設計升力面積的那種向後延伸的細長腿部。
在抬離速度上，船體1在點32以角α12與中途沿船體長度的水面22相交。因此，可以看出，船體的前部在抬離速度上並不接觸水面。升力表面面積A2和跨度S2都大於A1和S1(分為在設計速度上，即，在船舶被設計工作的速度上的升力表面面積和跨度)，然而，雖然在抬離速度上的長寬比(S12/A1)低於設計條件的長寬比(S22/A2)，但與圖3和4所示現有技術船體的長寬比相比較，它仍是較高的。如圖7所示，抬離和設計升力面積A2，A1的形狀使得它們的中心是重合的。因此，在抬離時的升力中心Cp2與在設計速度上的升力中心Cp1是重合的。應注意的是，在圖7的船體中，在抬離速度上的升力面積A2基本更呈U形而非V形，具有一個寬厚的前部P和兩個向後延伸的腿部Q，R。在圖5，6和7的船體1中，在抬離和設計狀態下升力中心Cp都仍與重心Cg垂向對準。入射角α12大於α11，以便提供增加的升力係數，但是，船體1的姿態仍未明顯改變。推力T最終與壓力中心Cp對準，圍繞壓力中心提供小的力矩。
在圖7中的橫向直線12是前緣28的前部，在那裡水線面在設計條件會合船體，相應於圖6中的點31。在圖7中，上述直線12垂直於船體的縱軸線X，但是，在其它的可能實施例中，前緣28可以追循基本橫過其長度的主要部分的其它路徑，如圖5中虛線所示的曲線路徑。從圖5可看出，在設計點的升力表面的跨度S1相對於其弦Cl(即，船體在縱向上的浸溼長度)來說是大的，而且基本在橫向上的直線12將使圖6A所示噴流幕26基本向前伸出，使船舶騎乘在其上。在實踐中，如果角α11小，那麼，產生的噴流量小，但仍足以使在船體騎乘在其上時產生的攜帶的空氣明顯地減小摩擦阻力。大的長寬比的另一個優點在於，在浸溼部分的前緣(以及在下面對照圖7描述的船體的推薦實施例中，也在浸溼部分的後緣)產生的壓力峰值，在大部分跨度上將明顯地仍處在它們的兩個理論尺寸值上。由於存在包圍設計升力面積A2的抬離的升力面積A2的部分27，在設計升力面積A1的前緣28上壓力減小而產生的末端損失與相同長寬比的機翼的末端損失相比顯著被減小。
在抬離速度，浸溼部分的前緣11的前部11b(該前部相應於圖6中的點32)的範圍最好使其橫過浸溼跨度S2的大部分，從而使船舶像以前那樣騎乘在向前伸出的噴流幕上。在這種情形中，前緣11的後部11a急劇向後彎曲，彎成一個末端部分11c。線11的精確形狀可以確定，以便使船的平行最佳化，並使浸溼面積最小。例如，它可以以較陡的角度後掠，然後外掠，以便在尾部形成一個小翼，如圖7中線11a所示。縱向穩定性從圖5，6和7可以看出，如果船舶前後顛簸，使其船頭抬起，那麼，當船舶尾部31變得浸入時，水動力升力中心Cp將急劇向後移動。這時重心Cg顯著在水動力升力中心Cp前面，船舶的重量將施加一個強大的恢復力矩來穩定船舶。升力中心的這種後移也具有減小螺旋角(Pitch angle)的效果。
在船頭32下降的情形中，浸溼面積12的前緣將迅速前移，在船體1具有一縱截面，其中船體的中心部分1a的前表面呈基本輕微彎曲的形狀(如前所述)的情形中，船體將傾向於向前搖動，使水動力升力中心Cp迅速前移，而入射角α11明顯地保持不變。船體的基本呈三角形的形狀，及其大的長寬比使水動力升力中心Cp對於入射角3或4度的變化來說可以典型地移動從船舶長度的60％至100％。對於小的螺旋角變化來說，水動力升力中心向前或向後的這種顯著移動使船舶在前後顛簸中極為穩定。空氣動力學穩定性雖然圖5和6中顯示的船體的船尾缺口(敞開區域5)是敞開的，但是它也可以方便地鋪上甲板或以其它方式覆蓋，只要形成的空間仍可良好地通透即可。覆蓋該缺口將具有使空氣動力升力中心Ca進一步後移的作用。尾翼或龍骨30也可以為此目的而設置。在船體開始前後顛簸，使空氣動力升力增加(例如，使船舶採取一個大的衝角(angleof attack)的大風和/或浪的條件)的情形中，當船尾31變得浸入時，水動力升力中心Cp將急劇後移。如果船舶施加一個強大的恢復力矩以穩定船舶，防止其後翻，那麼，此時重心Cg顯著在水動力升力中心前面。轉向尾翼50的結構使其自身的重心垂向地與其自身的水動力升力中心對準。尾翼50以低的滑動角工作，在轉向操縱中產生很小的阻力。尾翼也以低的偏流速度工作，只對向著螺旋槳的水流有極小的影響。尾翼50也是可縮回的，當不需要時即可縮回。
折翼20的位置可相對於船體1調節，以便提供可變的折翼弦長，這在我的與本申請同一天提出的上述另一英國專利申請中描述。四個低壓液壓致動器21在折翼前、後提供不同的調節。調節裝置(未畫出)可有利地用於調節齒輪箱23，23a相對於折翼20的高度。
圖8是圖7的實施例的平面圖。圖9是同一實施例的後視圖，從該圖可以看出，兩個側翼部分2b，2c分別相對於船體的中心部分1a的下側面36向上傾斜一個角Δ。該角Δ選擇在2至10度的範圍內，這樣就可在抬離和設計點提供適當的跨度，以及在轉向操縱中使船體具有順利的進入條件。
圖10是圖6實施例下側的立體圖，從該圖可以看出順風線，以及未設置阻力產生附體。
應當注意的是，在上述圖5的實施例中的船體寬度一般比公知的現有技術大，從而可實現本發明的較高的長寬比，也可增加船體的弗氏值，以及提供提高了的升力/阻力比值。寬的船體也有助於在轉向操縱中提供有利的進入狀態。一般來說，按照本發明的船體的船體長度與船體寬度的比值處於從小型遊覽艇的1.75至大型船舶的3.0或更大之間的範圍內。
可以看出，在上述的按照本發明的船體中，船體的結構使升力和阻力基本與船舶的航向角ε即，如圖8所示的行程的實際方向與船舶縱軸線的夾角無關。實際上，(幾度的)小的航向角並不產生對船體縱向剖面的任何顯著變化。這主要是由於船體的頭部的圓形和鈍頭形狀設計得使在任何點位上船體的截面都很類似於船體的縱截面的緣故，因而在船舶航向角的全部向前的值上都可提供順利的進入而不產生正壓力係數的負值。
圖示的船體實施例基本是用於小型電動遊覽滑行艇，不過，本發明的船體也可用於其它類型的船舶。折角線船體可以混合進圖示船體形式的頂部，其中為了居住空間或貨物儲存空間等需要較大的容積。圖11示意地表示這樣的船體40，它具有下部的船體部分41和與其混合的折角線船體42。帶有摺疊翼1b。1c即水翼的船體，或帶有摺疊的船尾延伸部的船體也是可以的，這是為了使船體的梁或長度可被減小，從而滿足停泊處的要求、橫過巴拿馬運河的允許寬度等。圖11的船體具有一對這樣的摺疊翼43b，43c和一個船尾延伸部46。圖12表示的船舶帶有在其降下位置44b，44c上的翼。當需要減小船體的寬度和/或長度時，每個翼可抬升至其存放位置45b，45c。
還可以看出，雖然本發明的船體已被設計得在抬離和設計速度上使其重心Cg和水動力升力中心Cp基本垂向對準，但是，在裝有船體的船舶的實際工作中，Cg和Cp的垂向對準的小的偏差是允許的，在某些情形中也是不可避免的。例如，雖然船體的部分可變載荷(如燃油箱)可以設置得靠近重心，但是，其餘的可變載荷可設置在其它部位，這就意味著重心的精確位置在船體實際使用中往往是有某種程度的改變的。一般來說，折翼弦長、船體弦長和船體姿態(平衡角)在上述情形中可能改變，以便使升力/阻力比值最佳化，同時保持穩定性標準(為此目的，可以設置一個「靈巧的」控制器)。
作為重心Cg相對於Cp的位置的允許改變的實例，對於小型遊艇來說，我們提出Cg相對於Cp的位置變化(水平)(在抬離和設計速度)達到船舶長度的大約3％會導致的船舶姿態(平衡角)的變化大約只是0.3度。
顯然，升力中心Cp相對於重心Cg的位置至少在某種程度上取決於包括在任意時刻作用在船舶上的螺旋槳推力、慣性力、空氣動力學升力和阻力的力引起的力矩。對於所有的很高速度的船舶或以很大的入射角工作的輕型船舶來說，作為在船舶上的空氣動力學力矩是不大的，推力力矩也理想地很小，慣性力矩除了輕型艇迅速加速時以外也是很小的。儘管如此，在大多數情形中，在壓力中心的運動通過船體姿態(Cp，平衡角)的小的變化可以被注意到，以便修改升力表面的形狀，從而改變升力中心Cp。在設有精巧的控制器系統的情形中，可以通過改變折翼位置，從而改變升力係數和升力中心Cp的方式來進行調節。或者，通過上述兩種方式來進行調節。
同樣，對於在設計速度上，通過使船舶稍許向前傾斜以前移水動力升力中心Cp，或者通過使船舶稍許向後傾斜以便後移升力中心，可以改變重心的位置。或者，可以稍許減小折翼弦長，這樣可以降低升力係數，從而增加弦長並使升力中心前移，或者可以增加折翼弦長，這樣可使升力中心後移。
對於任意具體船舶來說，在低於設計速度的速度上的升力中心可通過增加或減小在缺口5的前端及船舶後部的折翼弦長而改變。增加折翼弦長可以增加升力，因而通過增加中心部分1a的折翼弦長及減小翼部的弦長，前部中心部分將產生較大升力，而更靠後面的翼部2b，2c將產生較小的升力。其效果就是向前移動升力中心(或使船舶向後傾斜)。增加翼部的折翼弦長及減小船體中心部分的折翼弦長，這將產生相反的效果。
權利要求
1.船舶的船體(1)，其中船體的重心(Cg)與船體的外力表面的水動力升力中心(Cp)在抬離速度和在設計速度上都基本垂向對準。
2.如權利要求1所述的船體，其特徵在於在抬離速度和設計速度之間的，以及更高的所有船體速度上，重心(Cg)和水動力升力中心(Cp)基本垂向對準。
3.如權利要求1或權利要求2所述的船體，其特徵在於在低於抬離速度的船體速度上，重心(Cg)和水動力升力中心也基本垂向對準。
4.船舶的船體，其中在設計速度上船體(1)的長寬比(S2/A)在2.5至5.0的範圍內。
5.如權利要求4所述的船體，其特徵在於在抬離速度上船體(1)的長寬比(S2/A)在1.5至2.5的範圍內。
6.如前述任一項權利要求所述的船體，其特徵在於在設計速度上船體(1)的浸溼面積的前緣(28)沿其長度的至少一個部分(12)與船體的前進運動的方向基本成橫向，因而可由船體在其使用中產生的噴流幕(26)基本向前伸出，使船舶騎乘在噴流幕上。
7.如權利要求6所述的船體，其特徵在於在設計速度上船體的浸溼面積的前緣(28)沿其長度的一個很大的部分(12)與船體的前進運動的方向基本成橫向。
8.如前述任一項權利要求所述的船體，其特徵在於船體(1)在平面圖中基本呈三角形，包括一個中心部分(1a)和兩個側翼部分(1b，1c)。
9.如權利要求8所述的船體，其特徵在於每個側翼部分(1b，1c)從所述中心部分(1a)橫向地且向後地延伸，以便鄰近船體中心部分的尾板(3)在兩側翼部分之間限定一個敞開區域(5)
10.如權利要求9所述的船體，其特徵在於船體(1)附加地包括一個用於覆蓋所述敞開區域的覆蓋部分。
11.如權利要求9或權利要求10所述的船體，其特徵在於船體設有安裝在船體中心部分的尾板(3)上的兩個螺旋槳(22，22a)。
12.按照權利要求9至11中任一項所述的船體，其特徵在於還包括一個突然後掠的後緣部分。
13.如權利要求12所述的船體，其特徵在於所述後緣部分與船體整體形成。
14.如權利要求12所述的船體，其特在於所述後緣部分是以後折翼裝置(20)的形式設置的，所述折翼裝置在設計條件下從船休以大於45°的角度伸向自由水面(21)。
15.如權利要求14所述的船體，其特徵在於所述折翼裝置以基本為90°的角從船體基本向下延伸。
16.如權利要求14或權利要求15所述的船體，其特徵在於所述折翼裝置在船體的中心部分的尾板的整個寬度上延伸，也橫過在船體(1)後部限定敞開區域(5)的每個側翼部分(1b，1c)的內緣(6b，6c)和後緣(7b，7c)的全長延伸。
17.如權利要求14至16中任一項所述的船體，其特徵在於所述折翼裝置的弦長是可變的。
18.如權利要求21所述的船體，其特徵在於在船體的中心部分(1a)的尾板(3)上的折翼裝置的弦長可與翼部的內緣和後緣上的折翼裝置的弦長無關地變化。
19.如權利要求8至18中任一項所述的船體，其特徵在於船體的中心部分(1a)包括一個船頭部分(1d)，該船頭部分包括一個從船體的頭部向後且向下伸向船體中心部分的後端部分的前表面，該前表面在其縱截面中稍許呈拱形，因而在船體使用中，所述前表面相對於水面的角度沿所述船頭部分的長度向著船體的所述後端部分逐漸減小。
20.如權利要求8至19中任一項所述的船體，其特徵在於每個側翼部分(1b，1c)在其橫截面中稍許呈拱形，使每個側翼部分的下側面(50b，50c)相對於水面的角度從翼部的末端(10b，10c)沿翼部的橫向寬度朝著船體(1)的中心部分(1a)逐漸減小。
21.如權利要求20所述的船體，其特徵在於每個側翼部分(1b，1c)在其縱截面中也類似地稍許呈拱形。
22.如權利要求8至21中任一項所述的船體，其特徵在於每個側翼部分(1b，1c)具有一個下側面部分，該下側面部分從2至10度範圍內的角(Δ)傾斜於船體的中心部分(1a)的下側面(36)。
23.如前述任一項權利要求所述的船體，其特徵在於還包括一個從船體下側面向下延伸的龍骨(50)，所述龍骨的形成和布置使得龍骨(50)的側面阻力中心與船體重心(Cg)基本垂向對準。
24.如權利要求23所述的船體，其特徵在於所述龍骨(50)是可縮回的。
25.一種裝有按照前述任一項權利要求所述的船體的船舶。
26.如權利要求25所述的船舶，其特徵在於所述船體(1)是這樣形成和布置的，即，如果船舶前後顛簸，使船舶的船頭(32)抬起，那麼，船體的升力表面的水動力升力中心(Cp)當船舶的船尾變得浸入時急劇地向後移動。
27.如權利要求26所述的船舶，其特徵在於所述船體(1)也這樣形成和布置，即，如果船舶前後顛簸，使船頭(32)降低，那麼，船體的所述升力表面的水動力升力中心(Cp)急劇地向前移動。
全文摘要
本申請涉及水動力學穩定性得到改進的船舶。在要求專利保護的船體(1)中,在抬離速度和設計速度上,最好也在低於抬離速度的速度上,以及在抬離速度和設計速度之間的所有速度及更高的速度上,重心(C
文檔編號B63B1/16GK1343169SQ0080477
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月9日 優先權日1999年3月9日
發明者伊恩·J·鄧肯 申請人:未來技術有限公司