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气垫船原理实验气垫船原理,气垫船的工作原理

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一、气垫船原理实验气垫船原理

1、气垫船又叫“腾空船”,是一种利用空气的支撑力升离水面的船。这种船一出现立即受到全世界造船界的关注。2、气垫船利用船底与水面间的高压气垫作用,使船体部分或全部提升以实现快速航行的船舶。高压气垫是将空气压入船底,在船底周边有柔性围裙(也可以是刚性围裙)限制空气逸出而形成,以空气压力顶升船体。全垫升气垫船又称全浮式气垫船,是在船底四周有柔性围裙,由于是全垫升,故其速度高且适应性好,除在水面航行外,也可在平坦地面和沼泽中行驶。其推进是使用空气螺旋桨,用空气舵控制方向。部分垫升式气垫船,即侧壁气垫船,是在船体两舷设刚性侧壁,而在首尾设柔性气封装置以维持气垫,可垫升大部分船体,只能航行于水面,其推进是使用水下螺旋桨式喷水装置,航行速度高于普通船舶,但不及全垫升式气垫船。气垫船结构材质要求强度高、质量轻。使用铝合金、玻璃钢或高强度钢制造,采用航空发动机、高速柴油机等作为动力装置。3、世界上现有的最大气垫客船,要数英国制造的SRN4-III型气垫船。它采用的是全浮式,特征是用空气螺旋桨推进(如同飞机的螺旋桨一样),船的底部四周装有尼龙橡胶布制成的“围裙”,高压空气自船底射出,在船底和水面之间形成气垫支持船体的重量,以减少航行阻力。航速平均每小时100千米,可载客416人,汽车55辆。速度最快的是美国的侧壁式气垫船,每小时达167千米。

二、气垫船一般是用什么材料制作的?

气垫船的船身一般用铝合金、高强度钢或玻璃钢制造,动力装置采用航空发动机或燃气轮机;船底围裙用高强度尼龙橡胶布制成,磨损后可以更换。

从原理上看,气垫船可以说是航空航天技术在船舶上的应用,故气垫船一般由航空航天部门研制。

三、气垫船的工作原理

气垫船的工作原理主要是利用高压空气在船底和水面或地面间形成气垫,从而减小航行阻力,实现高速航行。具体来说,其工作原理可以分为以下几个步骤:

  1. 形成气垫:气垫船通过大功率鼓风机将空气压入船底下。这些高压空气随后被船底周围的柔性围裙或刚性侧壁等气封装置限制其逸出,从而在船底和水面或地面之间形成一个稳定的气垫。

  2. 垫升船体:气垫的形成使得船体能够全部或部分垫升,从而避免了船体与水面或地面的直接接触。这样一来,船体在航行时所受到的阻力就大大减小了。

  3. 推进航行:在气垫的支持下,气垫船再利用喷气、喷水、螺旋桨(空气桨或水桨)等相关推进器推动船舶前进。由于阻力的减小,气垫船能够实现高速航行,航速可达60~80km/h。

气垫船的特点和应用

  • 多用途性:气垫船多用作高速客船、交通艇、货船和渡船,具有两栖性好、能超越障碍和复杂地形的优点,尤其适合在内河急流、险滩和沼泽地使用。
  • 隐蔽性:气垫船的磁场、水压场和声场都很小,因此具有较好的隐蔽性,防炸性能也较好。
  • 耐波性较差:尽管气垫船具有许多优点,但其耐波性较差,在风浪中航行时可能会失速较大。
  • 气垫船的构造材料

  • 船身:一般用铝合金、高强度钢或玻璃钢复合材料制造。
  • 动力装置:常用航空发动机、高速柴油机或燃气轮机。
  • 船底围裙:用高强度尼龙橡胶布制成,磨损后可以更换。
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    发布人:z800315 发布时间:2025-04-01