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一气垫船围裙一气垫系统气弹与水弹动力设计原理
马涛
摘要根据响应围裙一气垫系统的动力学分析,气垫船秉性围裙可简化为一十气弹和水弹动力反馈系统
由此导出的一些基本概念和判据可直接应用于气垫船阻力、稳性和耐波性的优化设计。根据该理论研制的新型高
让浪性响应围裙系统、开发的低阻抗气垫系统优化设计技术和多功能气遭被动放气技术成功应用于× × ×型舰载
气垫登陆艇上,在× × ×型侧壁气垫交通艇上也首次成功应用响应围裙首尾气封。
关键词
. 苎塑:竺墨竺,围裙生与璺动力设计封
引言气垫佻转角、
浪性能明显高于英美的锥形响应围裙,静水和波浪
气垫船船体下部的柔性围裙是一个对气垫船阻上阻力降低多,结合多功能的气道被动放气技
力、稳性和耐渡性能起主要影响的动力部件。气垫船术,使气垫船升沉刚度和垂向加速度大幅度下降。该
有多种围裙形式,但基本上可分为两种:一种为响应技术已成功应用于× × ×
围裙,如囊指裙开囊指裙、囊筒形裙和多囊裙等,它其耐波性能比国外同类艇提高约半个浪级。应用
们都有一个在外界扰动下可以大变形的主体一囊;另上述理论开发的高响应首尾气封围裙在× × ×型驻
一种为非响应围裙,如指形裙、筒形裙等,它们只有港部队交通艇上也获得成功应用,使该艇在波浪上
在触地或触水部位发生局部挠曲变形。的失速和运动响应获得显著降低。
响应围裙具有随表面起伏的能力。因此气垫船
在波浪里的阻力和运动性能可以获得很大的改进。柔性围裙一气垫系统动力学
这种响应围裙的概念尽管早在年代英国气垫船
公司的囊指形围裙上已成功应用,但国外“围裙的动对于一个典型的二元囊指围裙,如图所示。如
力响应设计在很大程度上仍依稹于工程和运行的经果其材料的粘弹性影响可忽略时①,其个自由度
验尚没有基本的分析技术。的动力方程可用下述拉格朗奇方程表示:
通过对囊指形围裙静力学和动力学系统的研
究,对其静稳性“缩进”和动稳性“颤振”,围裙响应
对气垫船升沉、纵摇和横摇刚度的影响,以及对船在
波浪上垂向运动影响的系统分析,利用系统反馈原
“围裙水
动力和气动力响应度”、“围裙气弹和水弹增益”、“囊
及气垫的系统阻抗”和“围裙对船垂向运动的隔振
园子”等,由此建立了围裙一气垫系统动力学的基本
理论,即响应围裙气弹和水弹动力学。
根据这个理论开发了各种响应围裙,如囊指、囊
折角指、开囊指、双囊指和多囊裙等的设计成形、动
力响应和自稳性的软件,以及响应围裙对全
垫升气垫船和侧壁双体气垫船耐波性能影响的计算
软件“。由此开发的首套响应围裙系统于年代
图典型囊指响应围裙剖面
中期在× ××型气垫登陆艇上获成功应用。在此
基础上又创新开发了“首侧囊折角指、侧尾分离式①对几何变形报小的非响应围裙该髟冉不可忽略.
船舶年蚺期
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气垫阻抗一十由囊到气垫阻抗
未一孑箸一、气垫泄流阻抗且及气垫容抗并联得
这里动能一丢兰文,乏: 围裙的压力阻尼
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垂向平面座标、与广义座标的关系矩阵为薏㈩