184-88 184 164。8 126。4 145。6 107。2 88

图 2-5 设置防飞溅条

2。3 水翼设计

2。3。1 水翼概述

如何减少无人艇航行的阻力以提高其航行性能是设计者的主要任务之一，而粘 性阻力 RV 约∝V2，兴波阻力 RW 约∝V6，这在很大程度上限制了航速的增加，并且 需要一定的主机功率。而在艇艏底部安装水翼，在无人艇航行时产生升力，能一定 程度上将艇体抬出水面，从而减小兴波阻力，进而使无人艇在高速航行时的阻力大 大减小[16]。

水翼在水中的运动状态与飞机机翼在空气中运动状态类似，在一定速度下能对无 人艇提供升力支持。同时，由于水的密度约为空气密度的 800 倍。在同等升力之下， 水翼的尺度远小于机翼，重量也极轻，制作相对简单。与常规水面无人艇相比，设 置水翼后，艇体的阻力减小，兴波降低，有利于提高无人艇的快速性和适航性[17]。

水翼一般由产生升力的翼板、支柱及其它一些附件组成。其升力主要由翼板的几 何要素决定，包括翼板的弦长、展弦比、平面形状、前视形状、翼剖面形状等。目 前市面上的水翼种类较多，具体分类如下：

(1)按水翼数目分类：文献综述

①单支柱水翼无人艇，仅在靠近无人艇艏部底端设置一个水翼。

②双水翼或多水翼无人艇，在无人艇艏部和艉部低端一定位置均设置水翼。 按水翼与水面相对位置分类：

①全浸式水翼无人艇，在无人艇航行时，水翼全部浸没在水中的水翼艇。

②割划式水翼无人艇，航行时，水翼支柱露出水面，自身浸在水中的水翼艇。

对于全浸式水翼艇，在一定航速范围内，水翼均能完全浸没在水中，从而令水 翼升力面的面积固定不变。所以，当无人艇航速变化时，维持艇体升力与重力的平 衡需要依靠改变水翼攻角来实现。

2。3。2 水翼特性

水翼的几何要素对其水动力特性有较大影响，其中具有代表性的有，翼展：水翼 沿横向方向两端面间的距离；翼剖面：垂直于翼展的横剖面；翼弦：翼剖面前缘与 后缘之间的连线长度；展弦比：翼展与弦长之比；水翼翼板的平面形状各异，主要 分为矩形、后掠形、菱形和两端加宽形等。