大家都知道水翼船,傳統(tǒng)水翼船就是船底下裝有像飛機(jī)機(jī)翼一樣的水翼的船,在水翼船航行時,水翼在水中產(chǎn)生升力,將船體托離水面,使得船體受到的水的阻力大為減少,從而提高了船的航速。因此,傳統(tǒng)水翼船曾經(jīng)有過輝煌的發(fā)展時期,特別是在軍用艦艇中更得到了飛速的發(fā)展,它的航速最快可達(dá)60多節(jié)(1節(jié)等于1海里/時,1海里為1.852千米)。
傳統(tǒng)水翼船的不足
然而,水翼船的缺點也是顯而易見的。由于水翼在水下深度上的延伸,加大了船的吃水深度,水翼船的水翼往往超出船體的寬度,使得水翼船進(jìn)出港和??看a頭較為困難。又由于安裝在船體上的水翼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,難以保證足夠的強(qiáng)度,容易損壞。此外,由于水翼船航行時船體抬出水面,為保證螺旋槳在水下運(yùn)轉(zhuǎn),推進(jìn)軸的角度必須很大,這就影響了螺旋槳的推進(jìn)效率,斜軸割劃水面也帶來很大的阻力。推進(jìn)軸還必須做得很長,這就容易引起軸和船的振動。所有這一切,使得水翼船的應(yīng)用受到了局限。
小水線面單體水翼船
如何避免水翼船的缺點,發(fā)揮水翼船的優(yōu)勢,成為船舶設(shè)計者們的研究課題。既然龐大笨重的水翼系統(tǒng)影響了水翼船的發(fā)展,那么,將水翼做得小一點行不行呢?把復(fù)雜的水翼支架改換一種形式可不可以呢?能不能參考其他優(yōu)良船型,設(shè)計一種新型水翼船呢?1995年,一艘小水線面單體水翼船在美國誕生,在這艘長8.23米、寬3.66米的雙體船船體下,有一個流線型圓柱體,體外伸出前后兩對可以控制角度的水翼。實際上,它上面是一個小水線面船,下面是小水線面船水下部分的一個單體再裝上水翼。航行時,僅下體和部分支架在水里,航行阻力很小,在浪高2米多的海面,它的航速可以在30節(jié)以上,縱橫搖角不大于3度。
模型制作
讓我們試著來制作這艘水翼船實體模型。
圖1是這艘水翼船模型的三視示意圖。我們先按照圖2所示,用松木塊削制水翼船的左右船體和中間船體,圖2中的a號船體要削2個,為左右船體,并按圖3所示將它們黏合起來。用木片按圖4中支架的形狀削制剖面為細(xì)長紡錘形的立柱。用木塊在車床上車制或手工削制流線型水下單體,再用木片制作兩對機(jī)翼形的水翼,前水翼要長一點寬一點,后水翼要小一點(圖5)。按圖6所示用三夾板制作甲板(預(yù)先在扁平支架和中間船體的結(jié)合處兩邊、支架和單體結(jié)合處的兩邊、水翼和單體結(jié)合處兩邊,用鉆頭鉆好直徑0.8毫米的小孔)。把制作好的各零件用砂紙磨光。找一些1號大頭針,剪去大頭后插入對接的小孔,然后把甲板、船體、支架、單體、水翼依次插好組合起來,用膠水粘住。用整塊木塊或用木片拼搭,按圖7示意圖制作船的駕駛室,用碎料制作桅桿和小雷達(dá)。最后,找一塊0.5毫米厚的銅皮,用圓規(guī)畫好圓,圓心鉆一個0.8毫米小孔。按圖8所示,畫上4片螺旋槳葉片,用剪刀剪出連在一起的螺旋槳,再用鉗子把4個葉片扳出一個角度。
至此,這艘水翼船模型就初步制作完成了。后續(xù)工序是噴漆,船體和水下部分噴深一些的顏色,駕駛室噴白色漆,剪一些其他顏色的即時貼做窗戶,貼在駕駛室窗戶的位置。最后把駕駛室粘到甲板上,用大頭針將螺旋槳釘在單體的末端,新型水翼船模型就做好了!在這個學(xué)習(xí)和制作的過程中,你有多少收獲呢?