气垫船总体性能与围裙气垫系统流体动力设计PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1国内外气垫船设计技术概况 1

1.2本书各章节编写的技术特点 2

第2章 气垫船技术发展现状 4

2.1总体性能 6

2.2围裙气垫系统 7

2.3纵稳性与适航性 11

2.4操纵性与横侧安全性 17

2.5气垫船技术发展综述 20

第3章 气垫船阻力与总体性能优化 22

3.1气垫船的运输效率与有效阻升比 22

3.2影响气垫船阻力的基本参数 23

3.2.1静水阻力 23

3.2.2风浪附加阻力 27

3.3基本气垫参数的优化 29

3.4推进与垫升功率优化 35

3.4.1推进效率与静推力 35

3.4.2垫升效率 38

3.5无因次图谱的总体性能优化方法 39

3.5.1设计参数分析 40

3.5.2无因次图谱优化方法 40

第4章 气垫船总体方案设计 44

4.1主机选型与动力系统 44

4.2船体结构与外载荷 47

4.2.1结构型式与重量 47

4.2.2结构外载荷 49

4.3垫升系统 54

4.3.1气垫泄流与飞高 54

4.3.2垫升风机型式 57

4.3.3垫升流道损失计算 63

4.4推进系统 65

4.4.1导管空气螺旋桨 65

4.4.2桨后整流支臂 70

4.4.3导管桨设计技术要求 72

4.5操纵面与机动性 75

4.5.1侧漂横倾与回转性能 75

4.5.2桨后空气舵 78

4.5.3艏部旋转喷管 80

4.5.4侧风门 82

第5章 围裙气垫系统与垂向动力学 85

5.1响应围裙设计概念与气弹、水弹响应度 85

5.2围裙几何成形受力分析与参数设计要求 91

5.2.1围裙几何成形受力分析 91

5.2.2围裙几何参数设计要求 98

5.3气垫分割与纵横静稳性 102

5.3.1气垫分割与围裙变形对倾斜稳性的影响 102

5.3.2静横稳性计算 105

5.3.3套指围裙稳性计算 108

5.4高速低头埋首与低速横侧翻船 111

5.4.1艏裙响应度、抗缩进与高速低头埋首 111

5.4.2低速侧滑横稳性与失稳翻船 118

5.5升沉静稳性与动稳性 122

5.5.1气垫阻抗概念与升沉静稳性 122

5.5.2鹅卵石效应及颤振动稳性 125

5.6波浪上升沉与纵摇运动特性 129

5.6.1围裙响应度对升沉运动的影响 129

5.6.2不计及围裙变形影响的升沉纵摇运动 131

5.6.3响应围裙对升沉纵摇耦合运动的影响 136

5.6.4围裙气垫系统的主动控制 142

第6章 横向动力学与安全驾控 146

6.1操纵性运动方程 146

6.1.1操纵运动水动力特性 147

6.1.2操纵运动气动力特性 150

6.2航向稳定性与甩尾动稳性 152

6.2.1航向稳定性 152

6.2.2甩尾动稳性 155

6.3回转特性与回转时横稳性 159

6.3.1回转特性 159

6.3.2回转时横稳性 161

6.4航行安全限界与自动驾控技术 164

6.4.1航行安全限界 164

6.4.2自动驾控协调控制策略 167

第7章 风浪中六自由度运动力学 173

7.1运动坐标系 173

7.2六自由度运动方程 175

7.3六自由度运动计算框图 176

7.4流体动力模块数学模型 176

7.4.1操控力模块 176

7.4.2外部气动力模块 178

7.4.3水动力模块 178

7.4.4气垫动力模块 182

7.4.5围裙运动模块 190

7.5各浪向运动与操纵力特性 191

第8章 模型试验相似准则及预报 198

8.1气垫船模型试验的基本相似准则 198

8.2垫升系统的相似准则及试验预报 199

8.2.1垫升风机的相似要求 199

8.2.2垫升流道相似及试验预报 200

8.2.3围裙成形与变形相似要求 201

8.3水池试验模型流体动力相似要求及预报 201

8.3.1水池试验模型的相似要求 201

8.3.2水池试验的预报与修正 203

8.4风洞试验模型气动力相似要求及预报 206

8.4.1风洞试验模型的气动力相似要求 206

8.4.2风洞试验模型的气动力预报 207

8.5导管空气螺旋桨风洞试验的相似要求及预报 208

附录A响应围裙动力学 211

A.1柔性囊指围裙动力学 211

A.2围裙外囊张力膜动力学 215

附录B气垫船术语索引 218

参考文献 221