超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体及滑行方式的制作方法

1.本发明涉及超高速滑行艇技术领域，尤其是一种超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体及滑行方式。


背景技术：

2.提高船舶的航行速度和耐波性，一直是造船界为之努力的目标，但水面船的最高航速也只能达到50～60节，这与公路、铁路和航空运输速度成倍提高、不断翻番的情况相比，船舶速度的提高实在是太慢了。
3.完全依靠水的静力或动力来支撑船体全部重量的任何办法，都将使水的阻力和砰击随速度急剧上升，无法让船舶达到超高速度航行，同时还具有好的耐波性。
4.为此，利用机翼原理，靠气动升力来支撑船体的全部或极大部分重量，使船体抬出水面，但还有一小部分重量仍由水动升力支承，从而始终不离开水面滑行的超高速滑行艇，具备使船舶的航速成倍提高、并且仍然具有符合实用要求的耐波性能力。但超高速滑行艇在超高航速时的耐波能力以及稳定性的需求，必然需要相应的船体形式以及滑行方式来保证。


技术实现要素：

5.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体及滑行方式，从而突破水面舰艇固有的速度理念，不仅能够实现船舶超高速航行，同时也满足了耐波性、低水阻的要求，形成独特的稳定航行、滑行方式，极大地保证了超高速航行。
6.本发明所采用的技术方案如下：
7.一种超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，包括船体，船体前部向着两侧对称延伸有前翼，船体后部顶面安装有向两侧对称延伸的地效翼，单个地效翼外端头沿着长度方向配装有浮舟；
8.所述船体包括有沿着前后方向设置的脊背体，脊背体前端部延伸有艏体，脊背体下部从前至后依次衔接有前刚性滑行面体、主断阶板体、后刚性滑行面体、次断阶板体和艉体，艉体后端头与脊背体后端头共同配装有艉封板；所述主断阶板体和次断阶板体均为垂直布设的平板结构，于船体底面沿着前后方向形成双层断阶；位于主断阶板体前方的前刚性滑行面体底面纵向沿着长度方向嵌装有柔性滑行面体，柔性滑行面体底面相对于前刚性滑行面体向下凸出，在外部波浪冲击下，柔性滑行面体相对于前刚性滑行面体上行而减小底面向下凸出的尺寸。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.所述前刚性滑行面体前段的下部为深v船型结构，前刚性滑行面体下部斜升角从前至后由近90
°
平滑过渡至32
°
并保持于32
°
；所述前刚性滑行面体后端头与主断阶板体下边缘相连，柔性滑行面体紧邻主断阶板体布设，柔性滑行面体位于前刚性滑行面体斜升角
稳定的后段。
11.所述后刚性滑行面体前端与主断阶板体上边缘相连，后刚性滑行面体斜升角从前至后由近28
°
平滑过渡至12
°
，后刚性滑行面体从前至后在宽度方向上内收，在高度方向上向上收，后刚性滑行面体后端与次断阶板体下边缘相连。
12.所述艏体为曲面体，平滑过渡与脊背体相连；所述脊背体的横剖面形状由半椭圆形先向后逐渐扩大过渡为半圆形，再逐渐减小过渡为半椭圆形。
13.所述艉体为曲面体，横剖面形状半椭圆形，从前至后逐渐减小，艉体前端下部与次断阶板体上边缘相连，艉体后端与艉封板相连，艉封板为垂直布设的平板结构。
14.所述前刚性滑行面体底面后段沿着纵向开设有内凹腔体，内凹腔体的开口处配装有缓冲座，缓冲座底面前端与相邻前刚性滑行面体底面持平，缓冲座底面向后逐渐向下凸出于前刚性滑行面体底面，缓冲座底面的斜升角为16
°‑
22
°
；在外部风浪冲击结合缓冲器作用下，所述缓冲座相对于前刚性滑行面体在内凹腔体中上下移动。
15.所述前刚性滑行面体上方内侧安装有水平布设的上板，上板底面相对间隔安装有左右两个侧板，两个侧板前端头和后端头分别共同安装有端板，两个侧板之间的间隔距离从前至后逐渐增大；所述侧板、端板底端分别与前刚性滑行面体相连，构成开口朝下的内凹腔体。
16.所述内凹腔体内顶面上沿着长度方向安装有固定座，固定座周向方向的外壁面与内凹腔体内侧面之间均存在间隔距离；所述缓冲座为开口朝上的壳体结构，缓冲座开口内安装有水平布设的支板，位于支板上方的缓冲座侧壁向上配装伸至间隔距离内；所述支板顶面与固定座底面之间间隔安装有多个缓冲器。
17.所述缓冲座侧壁的内侧面与固定座外壁面之间、缓冲座侧壁的外侧面与内凹腔体内侧面之间均压装有密封圈；所述缓冲器为油气缓冲器，缓冲器上端与固定座底面转动安装，缓冲器下端与支板顶面转动安装，缓冲器上端、下端的转动结构的轴向相互平行；位于支板下方的缓冲座内填充泡沫夹芯。
18.一种所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体的滑行方式，所述地效翼顶面的前部安装有动力系统，地效翼顶面的后部安装有垂尾组件；
19.所述滑行方式包括从低速到高速的航行过程，具体为：
20.在动力系统推力作用下，超高速滑行艇克服水阻力，以排水姿态低速航行，船体仅受到浮力；
21.随着航速的提高，船体下部的前刚性滑行面体、后刚性滑行面体产生水动升力，将船体逐渐从水中抬起，前刚性滑行面体前部逐渐脱离水面；由于前刚性滑行面体的湿面积大于后刚性滑行面体的湿面积，船体前部的水动升力大于后部的水动升力，从而产生抬头力矩，船体的头部逐渐抬起；气动升力出现并逐渐增加，相应的水动升力逐渐减小，同时空气阻力也出现并逐步增大，航速达到高速航行状态；
22.随着航速的持续增加，船体前端持续抬起而大部分脱离水面，仅后刚性滑行面体的后部分和前刚性滑行面体底面后段的柔性滑行面体与水面接触；此时，超高速滑行艇的极大部分重力由气动升力来支承，剩余小部分由水动升力支承；
23.当超高速滑行艇的滑行姿态满足船体纵倾角与地效翼最佳俯仰角相契合时，气动效率最高，水阻力最小，达到超高速滑行的最佳状态。
24.本发明的有益效果如下：
25.本发明结构紧凑、合理，采用独特的刚柔双滑行面结合双断阶的船体水动力设计，既可适应不同航行状态下纵倾姿态变化的要求，又满足了耐波性和低水阻力的要求，能够形成独特的稳定航行及滑行方式，极大地保证了超高速航行；
26.本发明还包括如下优点：
27.刚性滑行面采用独特的由前部尖削逐步向后部过渡到平坦的船型，使船体具备前部缓和波浪砰击和后部提高水动升力的双重功效；
28.双滑行面使得船体适应不同航行状态，低速时提升船体的耐波性、降低水阻力，高速时则具备良好的滑行性能；
29.采用双断阶滑行状态的船体，纵倾角正好符合前翼和地效翼构成气动升力系统的最佳来流冲角(俯仰角)，从而实现水动力和气动力的完美配合，形成高速稳定航行；
30.由油液缓冲器构建的柔性滑行面，可大幅提升超高速滑行艇在超高速滑行时的耐波能力。
附图说明
31.图1为本发明高速滑行艇的外形示意图。
32.图2为本发明船体的结构示意图。
33.图3为图2中的a向示意图。
34.图4为本发明前刚性滑行面体底面配装柔性滑行面体的示意图。
35.图5为图4中b处的局部放大图(自然状态)。
36.图6为图4中b处的局部放大图(压缩状态)。
37.图7为本发明高速滑行艇在低速、高速、超高速航行时的状态示意图。
38.图8为图7中各状态下对应的侧视图。
39.图9为本发明中缓冲器的结构示意图。
40.图10为图9中c处的局部放大图。
41.图11为气动升力和水动升力分配比例的确定过程示意图。
42.其中：1、前翼；2、动力系统；3、垂尾组件；4、地效翼；5、浮舟；10、船体；
43.101、艏体；102、脊背体；103、前刚性滑行面体；104、主断阶板体；105、后刚性滑行面体；106、次断阶板体；107、艉体；108、艉封板；110、柔性滑行面体；
44.111、端板；112、上板；113、固定座；114、缓冲器；115、缓冲座；116、侧板；117、密封圈；118、支板；119、泡沫夹芯；
45.1141、外筒；1142、心管；1143、内活塞；1144、外活塞；1145、端盖；1146、内筒。
具体实施方式
46.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
47.如图1所示，本实施例的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，包括船体10，船体10前部向着两侧对称延伸有前翼1，船体10后部顶面安装有向两侧对称延伸的地效翼4，单个地效翼4外端头沿着长度方向配装有浮舟5；地效翼4提供主要的气动升力，同时前翼1还承担纵向平衡和稳定作用；浮舟5除了提供滑行面和增加地效翼4的气动效率外，更重要
的作用是提供稳定横向运动的水动力，并减弱兴波；船体10通过地效翼4与浮舟5相连构成了三体船型，并提供高速航行及滑行时主要的滑行面和水动升力。
48.如图2和图3所示，船体10包括有沿着前后方向设置的脊背体102，脊背体102前端部延伸有艏体101，脊背体102下部从前至后依次衔接有前刚性滑行面体103、主断阶板体104、后刚性滑行面体105、次断阶板体106和艉体107，艉体107后端头与脊背体102后端头共同配装有艉封板108；主断阶板体104和次断阶板体106均为垂直布设的平板结构，于船体10底面沿着前后方向形成双层断阶；位于主断阶板体104前方的前刚性滑行面体103底面纵向沿着长度方向嵌装有柔性滑行面体110，柔性滑行面体110底面相对于前刚性滑行面体103向下凸出，在外部波浪冲击下，柔性滑行面体110相对于前刚性滑行面体103上行而减小底面向下凸出的尺寸。
49.本实施例中，采用独特的刚柔双滑行面结合双断阶的船体水动力设计，既可适应不同航行状态下纵倾姿态变化的要求，又满足了耐波性和低水阻力的要求，从而能够形成独特的稳定航行及滑行方式。
50.前刚性滑行面体103前段的下部为深v船型结构，前刚性滑行面体103下部斜升角从前至后由近90
°
平滑过渡至32
°
并保持于32
°
；前刚性滑行面体103后端头与主断阶板体104下边缘相连，柔性滑行面体110紧邻主断阶板体104布设，柔性滑行面体110位于前刚性滑行面体103斜升角稳定的后段。
51.前刚性滑行面体103前部大的斜升角使船型尖削有助于缓和波浪中砰击，提高超高速滑行艇的耐波性，而后部的斜升角减小，水动升力效应变好，但波浪砰击变大。
52.后刚性滑行面体105前端与主断阶板体104上边缘相连，后刚性滑行面体105斜升角从前至后由近28
°
平滑过渡至12
°
，后刚性滑行面体105从前至后在宽度方向上内收，在高度方向上向上收，后刚性滑行面体105后端与次断阶板体106下边缘相连。
53.后刚性滑行面105由前向后的斜升角更加小，目的是为了在达到超高速滑行状态时提升超高速滑行艇的水动力系统滑行性能，从而实现超高速滑行艇水动力系统和气动力系统的完美匹配。
54.本实施例中，前刚性滑行面体103、后刚性滑行面体105采用由前部尖削逐步向后部过渡到平坦的船型，使船体10具备前部缓和波浪砰击和后部提高水动升力的双重功效，从而能够适应不同航行状态，低速时提升船体10的耐波性、降低水阻力，高速时则具备良好的滑行性能。
55.艏体101为曲面体，平滑过渡与脊背体102相连；脊背体102的横剖面形状由半椭圆形先向后逐渐扩大过渡为半圆形，再逐渐减小过渡为半椭圆形。
56.艉体107为曲面体，横剖面形状半椭圆形，从前至后逐渐减小，艉体107前端下部与次断阶板体106上边缘相连，艉体107后端与艉封板108相连，艉封板108为垂直布设的平板结构。
57.如图4和图5所示，前刚性滑行面体103底面后段沿着纵向开设有内凹腔体，内凹腔体的开口处配装有缓冲座115，缓冲座115底面前端与相邻前刚性滑行面体103底面持平，缓冲座115底面向后逐渐向下凸出于前刚性滑行面体103底面，缓冲座115底面的斜升角为16
°‑
22
°
；在外部风浪冲击结合缓冲器114作用下，缓冲座115相对于前刚性滑行面体103在内凹腔体中上下移动。
58.缓冲座115底面小的斜升角有利于超高速滑行艇在实施超高速滑行时提高滑行性能，但耐波性能就下降了。为此需要通过缓冲器114来缓解超高速滑行时的波浪载荷，提升超高速滑行艇的水动力性能。
59.如图6所示，为受到下方波浪冲击时，缓冲座115相对于内凹腔体向上压缩的状态示意图，缓冲座115的上行使得缓冲器114压缩吸能。
60.前刚性滑行面体103上方内侧安装有水平布设的上板112，上板112底面相对间隔安装有左右两个侧板116，两个侧板116前端头和后端头分别共同安装有端板111，两个侧板116之间的间隔距离从前至后逐渐增大；侧板116、端板111底端分别与前刚性滑行面体103相连，构成开口朝下的内凹腔体，并且与船体10内部相互分隔。
61.两个侧板116为曲面板，配合与缓冲座115的两个侧壁形状，从前至后具备有水动力特性；前后两个端部111则可以为平板。
62.内凹腔体内顶面上沿着长度方向安装有固定座113，固定座113周向方向的外壁面与内凹腔体内侧面之间均存在间隔距离；缓冲座115为开口朝上的壳体结构，缓冲座115开口内安装有水平布设的支板118，位于支板118上方的缓冲座115侧壁向上配装伸至间隔距离内；支板118顶面与固定座113底面之间间隔安装有多个缓冲器114。
63.缓冲座115侧壁的内侧面与固定座113外壁面之间、缓冲座115侧壁的外侧面与内凹腔体内侧面之间均压装有密封圈117，从而构成缓冲座115在内凹腔体内相对移动时的水密密封，密封圈117可以采用橡胶材质，密封圈117的截面可以为矩形或是常规的圆形。
64.本实施例中，缓冲座115的两侧侧壁面为从前至后具备水动力特性的曲面板；缓冲座115底面为左右对称、具有斜升角的底板衔接构成，形成柔性滑行面体110的船型。
65.缓冲器114为油气缓冲器，缓冲器114上端与固定座113底面转动安装，缓冲器114下端与支板118顶面转动安装，缓冲器114上端、下端的转动结构的轴向相互平行；位于支板118下方的缓冲座115内填充泡沫夹芯119，从而有效提升缓冲座115的强度和刚度。
66.本实施例中，由油液缓冲器构建的柔性滑行面，可大幅提升超高速滑行艇在超高速滑行时的耐波能力。
67.如图9和图10所示，油液缓冲器为包括有心管1142、内筒1146、外筒1141的现有结构，其具体结构和工作方式可以参照申请人于20220629申请的申请号为cn202210748610.4的已公开专利《一种用于伞降快艇的抗冲击结构》；图中箭头所示为缓冲器114压缩行程的示意图，包括外力作用驱使内筒1146相对于心管1142轴向移动，内筒1146中的油液经由端盖1145流向心管1142中、经由内活塞1143流向外筒1141上部，心管1142内的油液则经由壁面上的孔向外流至外筒1141上部，外筒1141上部的油液则经由外活塞1144向下流至下部；在外力退去后，压缩储能将释放，缓冲器114进行伸张行程，内部油液的流动方向则与图示相反。
68.缓冲器114具体缓冲原理就是利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量，使得船体10的柔性滑行面体110在波浪的冲击下的上下振动能迅速平稳下来。当波浪撞击船体10时，缓冲座115向上移动，使得处于伸张状态的缓冲器114进入压缩行程，内筒1146及内活塞1143相对外筒1141就向上移动，内活塞1143上面的油液被推向上，由于油液不可压缩，结果就减小了上部气体的体积，气体压力升高，气压力通过油液作用在内活塞1143上，成为阻止内活塞1143向上移动的力，或阻止外筒1141相对向下移动的力；心管1142也同时在内筒
1146内腔相对地向下移动，内筒1146内腔的油液通过内活塞1143上的小孔、和端盖1145上及心管1142上的小孔急速向上流入外筒1141内腔。因此，缓冲器114在压缩行程中，波浪的撞击动能的大部分由气体压缩变形吸收，其余则由油液急速流过各小孔时的摩擦以及密封装置等的摩擦，转变为热能消耗掉。当缓冲器114压缩量达到一定值时，压缩气体的膨胀力会大于波浪的撞击力，缓冲器114将会伸张，伸张行程时油液的流动方向正好与压缩行程时油液的流动方向相反。
69.由于通过第一次缓冲器114的压缩和伸张行程，将有一部分能量转变为热能消耗掉，缓冲器114再进行第二次压缩行程所吸收的能量要比第一次小许多。经过若干次压缩和伸张，缓冲器就能将全部撞击动能逐步转变成热能消散掉，使船体10在波浪的冲击下很快恢复到较平稳的状态；随着缓冲器114在伸张状态和压缩状态的不断变化，就能利用气体的压缩变形吸收波浪对柔性滑行面体110的撞击动能，从而减少船体10结构的受力。
70.采用双断阶滑行状态的船体10，纵倾角正好符合前翼1和地效翼4构成气动升力系统的最佳来流冲角(俯仰角)，从而实现水动力和气动力的完美配合，形成高速稳定航行。
71.本实施例的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体的滑行方式，地效翼4顶面的前部安装有动力系统2，地效翼4顶面的后部安装有垂尾组件3；动力系统2提供航行动力；垂尾组件3承担航行平衡、稳定和操纵作用。
72.如图7和图8所示，滑行方式包括从低速到高速的航行过程，具体为：
73.在动力系统2推力t作用下，超高速滑行艇克服水阻力f1，以排水姿态低速航行，船体10仅受到浮力f’；
74.随着航速的提高，船体10下部的前刚性滑行面体103、后刚性滑行面体105产生水动升力f2，将船体10逐渐从水中抬起，前刚性滑行面体103前部逐渐脱离水面；由于前刚性滑行面体103的湿面积大于后刚性滑行面体105的湿面积，船体10前部的水动升力大于后部的水动升力，从而产生抬头力矩，船体10的头部逐渐抬起；气动升力f1出现并逐渐增加，相应的水动升力f2逐渐减小，同时空气阻力f2也出现并逐步增大，航速达到高速航行状态；
75.随着航速的持续增加，船体10前端持续抬起而大部分脱离水面，仅后刚性滑行面体105的后部分和前刚性滑行面体103底面后段的柔性滑行面体110与水面接触，形成主、次断阶着水状态的一块滑行面；此时，超高速滑行艇的极大部分重力由气动升力f1来支承，剩余小部分由水动升力f2支承；
76.当超高速滑行艇的滑行姿态满足船体10纵倾角与地效翼4最佳俯仰角相契合时，气动效率最高，水阻力最小，达到超高速滑行的最佳状态，即巡航状态。
77.超高速滑行时，气动效率最高的气动力系统平衡俯仰角跟符合水阻力最小的水动力系统滑行纵倾角相一致，即超高速滑行艇将以船体10纵倾角近似等于地效翼4俯仰角的姿态超高速滑行。
78.如图11所示，为超高速滑行艇在巡航状态下的气动升力和水动升力分配比例的确定方法。
79.巡航状态，超高速滑行艇的船体10尚有一小部分在水中滑行，假设船体10的水动升力升阻比为kw，前翼1和地效翼4的气动升力升阻比为ka，则超高速滑行艇的综合有效升阻比kc为：
[0080][0081]
式中：为巡航工况气动升力与超高速滑行艇总重的比值，即在巡航状态下气动升力和水动升力分配比例；la为巡航工况时的气动升力f1；lw为巡航工况时的水动升力f2。
[0082]
根据目前的技术水平，kw在7～8之间，ka在10～15之间，即ka＞kw，气动力升阻比大于水动力升阻比。因此，从kc的式子可知，由于ka＞kw，故增大就可以使公式中的分母变小，从而使kc增大。因为当时，水动升力等于艇总，没有气动升力，这就是普通滑行艇，此时kc＝kw；当时，气动升力等于船总，这就是地效翼船，没有水动升力，船飞起来了，kc＝ka。
[0083]
显然，超高速滑行艇是介于普通滑行艇和地效翼船之间的船型，而大小的选择也取决于用户的需求。例如某个客户需要良好的快速性能，必然要选取的大，究竟取还是这就要根据用户需要船舶的其他性能指标(包括使用环境、吨位、航程、制造、财力等)来确定。
[0084]
如图11所示，首先用户提出需求，包括使用环境、吨位、航程、制造、财力等；根据需求初步确定在巡航状态下气动升力和水动升力分配比例分别按照巡航工况确定气动升力la进行气动系统设计，确定水动升力lw进行水动系统设计；将两个系统综合考虑形成超高速滑行艇总体设计方案；总体方案告知用户，如确认，值就确定，并继续开展工作，如得到反馈意见，则重新选择值，再进行气动系统、水动系统和总体方案设计，直至用户确认为止。
[0085]
本发明既可适应不同航行状态下纵倾姿态变化的要求，又满足了耐波性和低水阻力的要求，能够形成独特的稳定航行及滑行方式，极大地保证了超高速航行。
[0086]
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：
1.一种超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：包括船体(10)，船体(10)前部向着两侧对称延伸有前翼(1)，船体(10)后部顶面安装有向两侧对称延伸的地效翼(4)，单个地效翼(4)外端头沿着长度方向配装有浮舟(5)；所述船体(10)包括有沿着前后方向设置的脊背体(102)，脊背体(102)前端部延伸有艏体(101)，脊背体(102)下部从前至后依次衔接有前刚性滑行面体(103)、主断阶板体(104)、后刚性滑行面体(105)、次断阶板体(106)和艉体(107)，艉体(107)后端头与脊背体(102)后端头共同配装有艉封板(108)；所述主断阶板体(104)和次断阶板体(106)均为垂直布设的平板结构，于船体(10)底面沿着前后方向形成双层断阶；位于主断阶板体(104)前方的前刚性滑行面体(103)底面纵向沿着长度方向嵌装有柔性滑行面体(110)，柔性滑行面体(110)底面相对于前刚性滑行面体(103)向下凸出，在外部波浪冲击下，柔性滑行面体(110)相对于前刚性滑行面体(103)上行而减小底面向下凸出的尺寸。2.如权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述前刚性滑行面体(103)前段的下部为深v船型结构，前刚性滑行面体(103)下部斜升角从前至后由近90
°
平滑过渡至32
°
并保持于32
°
；所述前刚性滑行面体(103)后端头与主断阶板体(104)下边缘相连，柔性滑行面体(110)紧邻主断阶板体(104)布设，柔性滑行面体(110)位于前刚性滑行面体(103)斜升角稳定的后段。3.如权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述后刚性滑行面体(105)前端与主断阶板体(104)上边缘相连，后刚性滑行面体(105)斜升角从前至后由近28
°
平滑过渡至12
°
，后刚性滑行面体(105)从前至后在宽度方向上内收，在高度方向上向上收，后刚性滑行面体(105)后端与次断阶板体(106)下边缘相连。4.如权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述艏体(101)为曲面体，平滑过渡与脊背体(102)相连；所述脊背体(102)的横剖面形状由半椭圆形先向后逐渐扩大过渡为半圆形，再逐渐减小过渡为半椭圆形。5.如权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述艉体(107)为曲面体，横剖面形状半椭圆形，从前至后逐渐减小，艉体(107)前端下部与次断阶板体(106)上边缘相连，艉体(107)后端与艉封板(108)相连，艉封板(108)为垂直布设的平板结构。6.如权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述前刚性滑行面体(103)底面后段沿着纵向开设有内凹腔体，内凹腔体的开口处配装有缓冲座(115)，缓冲座(115)底面前端与相邻前刚性滑行面体(103)底面持平，缓冲座(115)底面向后逐渐向下凸出于前刚性滑行面体(103)底面，缓冲座(115)底面的斜升角为16
°‑
22
°
；在外部风浪冲击结合缓冲器(114)作用下，所述缓冲座(115)相对于前刚性滑行面体(103)在内凹腔体中上下移动。7.如权利要求6所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述前刚性滑行面体(103)上方内侧安装有水平布设的上板(112)，上板(112)底面相对间隔安装有左右两个侧板(116)，两个侧板(116)前端头和后端头分别共同安装有端板(111)，两个侧板(116)之间的间隔距离从前至后逐渐增大；所述侧板(116)、端板(111)底端分别与前刚性滑行面体(103)相连，构成开口朝下的内凹腔体。8.如权利要求6所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述内凹
腔体内顶面上沿着长度方向安装有固定座(113)，固定座(113)周向方向的外壁面与内凹腔体内侧面之间均存在间隔距离；所述缓冲座(115)为开口朝上的壳体结构，缓冲座(115)开口内安装有水平布设的支板(118)，位于支板(118)上方的缓冲座(115)侧壁向上配装伸至间隔距离内；所述支板(118)顶面与固定座(113)底面之间间隔安装有多个缓冲器(114)。9.如权利要求8所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体，其特征在于：所述缓冲座(115)侧壁的内侧面与固定座(113)外壁面之间、缓冲座(115)侧壁的外侧面与内凹腔体内侧面之间均压装有密封圈(117)；所述缓冲器(114)为油气缓冲器，缓冲器(114)上端与固定座(113)底面转动安装，缓冲器(114)下端与支板(118)顶面转动安装，缓冲器(114)上端、下端的转动结构的轴向相互平行；位于支板(118)下方的缓冲座(115)内填充泡沫夹芯(119)。10.一种权利要求1所述的超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体的滑行方式，其特征在于：所述地效翼(4)顶面的前部安装有动力系统(2)，地效翼(4)顶面的后部安装有垂尾组件(3)；所述滑行方式包括从低速到高速的航行过程，具体为：在动力系统(2)推力作用下，超高速滑行艇克服水阻力，以排水姿态低速航行，船体(10)仅受到浮力；随着航速的提高，船体(10)下部的前刚性滑行面体(103)、后刚性滑行面体(105)产生水动升力，将船体(10)逐渐从水中抬起，前刚性滑行面体(103)前部逐渐脱离水面；由于前刚性滑行面体(103)的湿面积大于后刚性滑行面体(105)的湿面积，船体(10)前部的水动升力大于后部的水动升力，从而产生抬头力矩，船体(10)的头部逐渐抬起；气动升力出现并逐渐增加，相应的水动升力逐渐减小，同时空气阻力也出现并逐步增大，航速达到高速航行状态；随着航速的持续增加，船体(10)前端持续抬起而大部分脱离水面，仅后刚性滑行面体(105)的后部分和前刚性滑行面体(103)底面后段的柔性滑行面体(110)与水面接触；此时，超高速滑行艇的极大部分重力由气动升力来支承，剩余小部分由水动升力支承；当超高速滑行艇的滑行姿态满足船体(10)纵倾角与地效翼(4)最佳俯仰角相契合时，气动效率最高，水阻力最小，达到超高速滑行的最佳状态。

技术总结
本发明涉及超高速滑行艇刚柔双滑行面双断阶船体及滑行方式，船体包括沿前后方向设置的脊背体，脊背体下部从前至后依次衔接前刚性滑行面体、主断阶板体、后刚性滑行面体、次断阶板体和艉体，艉体后端头与脊背体后端头共同配装有艉封板；位于主断阶板体前方的前刚性滑行面体底面纵向沿着长度方向嵌装柔性滑行面体，柔性滑行面体底面相对于前刚性滑行面体向下凸出，在外部波浪冲击下，柔性滑行面体相对于前刚性滑行面体上行而减小底面向下凸出的尺寸；从而提出了能够有效支承、保证超高速滑行的船体形式，即可适应不同航行状态下纵倾姿态的变化需求，又满足了耐波性和低水阻力的要求，形成独特的稳定航行、滑行方式，极大地保证了超高速航行。了超高速航行。了超高速航行。


技术研发人员：倪其军 蒋一 赵海峰 查建波 周谦
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/5/26