11.20 遊艇翼板技術:關於水翼艇的一切都在這裡


遊艇翼板技術:關於水翼艇的一切都在這裡

給動力艇裝上水翼的確很流行,但水翼是如何工作的,為什麼會流行起來?

遊艇翼板技術:關於水翼艇的一切都在這裡

翼板是什麼?

翼板是指使用附在快艇船體上的水翼,該翼板可在滑行速度下提供額外的升力-通常足以將船體完全提升到離開水面。

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水翼有什麼優勢?

高效!快艇面臨的挑戰是在船體在水中遭遇到阻力。滑行艇通過抬升船首到水波之上,掠過水麵來解決該問題,但船尾部分仍在水中,從而產生了很大的流體動力。因此,如果您可以完全將水翼艇提離水面,則流體動力阻力僅作用於水翼本身和船尾傳動裝置推動和操縱遊艇。

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除了高效還有什麼優點?

將船抬離水面可以減少波浪的干擾,使行駛平穩,不過需要抬離到一定高度。然而這不只是抬升–主動翼板還可以用來提高穩定性或操控能力,在某些情況下,即使不提升船也可以提高效率。

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水翼是如何工作的?

水翼的工作方式與飛機機翼類似。簡而言之,當它們在水中滑行時,它們會使水流轉向,從而對翼片施加作用力。如果該力向上,則它們滑動得越快,升力越大。

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為什麼水翼比飛機機翼小很多?

因為水比空氣密度大得多-實際上幾乎是800倍。水翼要比飛機機翼有更多的推力,因此不需要大小面積相同。

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水翼是新技術嗎?

遠遠不是。翼板技術可以追溯到1898年,當時意大利發明家Enrico Forlanini開始研究“階梯”翼板系統,並在英國和美國獲得了專利。此後不久,他在馬焦雷湖上創造了一個原型。英國船隻設計師約翰·桑尼克羅夫特(John Thornycroft)隨後提出了一系列採用階梯式船體和單一翼板的模型,到1909年,該模型開始投入使用,全長22英尺。

第二次世界大戰期間,德國軍隊開發了一個重達17噸的水翼佈雷艦,該佈雷艇在波羅的海以高達47節的速度進行了測試。到1950年代初,第一艘商業水翼渡輪已在意大利和瑞士之間運行,十年後,在邦德電影《雷球》中出現了私人水翼遊艇。

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為什麼不批量生產呢?

傳統上,高速水翼艇使用大型V形水翼,水翼伸出船的橫樑。這使泊位變得棘手,增加了吃水的難度。它們的建造成本也很高,容易損壞且不容易充電,因為傳統的軸驅動器的螺旋槳一旦啟動就要提離水面。最後,儘管水翼艇通常比單體船更有效率,但高速雙體船通常可以與水翼艇效率相媲美而沒有缺點。

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為什麼水翼艇又重新流行起來?

當2013年美洲盃競標賽的參賽者開始使用翼板達到超過40節的速度時,翼板技術重新成為公眾關注的焦點。本·安因斯利(Ben Ainslie)為甲骨文美國隊(Oracle USA)奪取了最後的勝利,隨後他在BAR 路虎杯挑戰賽為全球觀眾帶來水翼艇。最近,我們看到了幾副水翼動力艇的出現,包括SEAir RIB和SunreefOpen 40 Power。更令人振奮的消息是,公主遊艇將在其新的R級超級艇上使用先進的主動翼板系統。

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水翼艇有何改變?

技術已經克服了舊系統的許多不足。BAR Technologies的首席技術官西蒙·斯科菲爾德(SimonSchofield)告訴MBY,真正的改變遊戲規則的是採用“達利”水翼。達利(Dalí)水翼使用四個獨立的L形葉片而不是兩個固定的V形葉片,它們以一定角度伸出船體,然後像薩爾瓦多·達利(SalvadorDalí)著名的小鬍子一樣彎曲。水翼效率更高,可以收回,解決了停泊和吃水問題。另外,計算機控制的主動系統允許調節水翼以適應速度和海況。


這不僅可以提高效率,還可以提高行駛效率和操控性。例如,轉彎時,傳統的水翼艇不會轉彎,使乘客感到不舒服。主動系統可以調節每個水翼調節合適的傾斜度。現代材料還減少了阻力和氣蝕。

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驅動力如何?

Enata Foiler使用雙BMW柴油320hp發動機,但是它們沒有通過笨重的誘導軸和齒輪箱連接到螺旋槳,產生電能可以通過纖細可彎曲的電纜向下傳送到安裝在可伸縮後翼片上的細長電動機。


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