水翼船英文解釋翻譯、水翼船的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
Hovercraft
相關詞條:
1.seaflight 2.wingship 3.hydrofoilboat 4.hydrofoilcraft 5.hydrofoil
分詞翻譯:
水的英語翻譯:
Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【醫】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【經】 water
翼的英語翻譯:
aid; ala; limb; pinna; wing
【醫】 ala; alae; flange; pinna; ptero-; pterygo-; wing
船的英語翻譯:
barque; boat; sailer; ship; shipboard; vessel
【醫】 scaph-
專業解析
水翼船(Hydrofoil)是一種特殊設計的船舶,其核心特征在于船體下方安裝有水翼(hydrofoils)。當船舶達到一定速度時,這些水翼在水中運動産生的升力(lift)能夠将船體主體擡升出水面,從而顯著減小水對船體的阻力。
關鍵特征與工作原理
- 水翼結構: 水翼通常為機翼狀結構,安裝在支柱上,從船體向下延伸入水。其截面形狀類似于飛機機翼。
- 升力産生: 當船加速前進時,水流經過水翼的上表面和下表面。根據伯努利原理,流經上表面的水流速度更快,壓力較低;流經下表面的水流速度較慢,壓力較高。這種壓力差産生了向上的升力。
- 船體擡升: 當産生的升力大于船舶的總重量時,船體(除水翼及其支撐結構外)就會被擡升出水面。這使得船體不再受到水摩擦阻力的主要影響。
- 高速航行: 船體脫離水面後,阻力主要來自水翼支柱和空氣阻力,這比全浸在水中的阻力小得多,因此水翼船能夠達到比同等功率的傳統排水型船舶高得多的速度。
- 穩定性: 水翼系統通常設計有自動調節機制(如自穩定水翼),或配備複雜的控制系統(如全浸式水翼),以在不同速度、載重和海況下保持航行穩定性和高度。
- 水翼類型:
- 表面穿水式水翼: 水翼部分穿透水面,結構相對簡單,常見于小型或早期水翼船。
- 全浸式水翼: 水翼完全浸沒在水中,通常需要複雜的控制系統(如襟翼)來調節升力和姿态,性能更好,耐波性更高,多見于大型高速水翼船。
主要優勢
- 高速度: 是水翼船最顯著的優勢,可大幅縮短航行時間。
- 平穩航行: 船體擡離水面後,受波浪影響較小,在中等海況下能提供比傳統船舶更平穩的乘坐體驗。
- 高效能: 在高速航行區間,相比傳統船舶,單位航程的燃料消耗可能更低(盡管其絕對功率需求通常很高)。
應用場景
水翼船主要用于需要高速水上運輸的場合,例如:
- 高速客運渡輪(尤其在島嶼衆多或水域開闊的區域)
- 軍用艦艇(如快速攻擊艇、導彈艇)
- 海岸警衛隊和救援船隻
- 競賽艇和遊艇
權威參考來源
- 國際海事組織 (IMO) 術語庫: 将 "hydrofoil craft" 定義為 "A vessel which is supported above the water surface in its operational mode by hydrodynamic forces generated on foils." (一種在其運行模式下,由水翼産生的水動力支撐在水面以上的船舶。) 這提供了國際航運界認可的标準定義。
- 《船舶工程手冊》(Principles of Naval Architecture): 該權威著作詳細闡述了水翼船的工作原理、水翼設計、流體動力學分析以及穩定性控制理論。
- 《簡氏高速海事運輸年鑒》(Jane's High-Speed Marine Transportation): 作為海事領域的權威年鑒,提供了各類水翼船(包括軍用和民用)的技術參數、性能數據和制造商信息。
- 《大英百科全書》(Encyclopedia Britannica): 在其 "hydrofoil" 條目中清晰解釋了水翼船的基本概念、曆史發展、工作原理和主要類型。
- 美國造船與輪機工程師協會 (SNAME) 技術論文: SNAME 發表的衆多研究論文深入探讨了水翼船的設計、水動力學、材料應用和性能優化等專業技術問題。
網絡擴展解釋
水翼船是一種利用水翼産生的升力将船體擡離水面以減少阻力、實現高速航行的特殊船舶。以下是其詳細解釋:
一、基本定義
水翼船在船底安裝有類似飛機機翼的“水翼”。當船速提升時,水流經過水翼上下表面,因流速差異産生壓力差(伯努利定理),形成升力,使船體部分或全部脫離水面,顯著降低水的阻力。
二、核心原理
-
升力生成
- 水翼的翼型設計導緻下表面流速低、壓力高,上表面流速高、壓力低,從而産生升力(類似飛機機翼原理)。
- 公式簡化表示為:
$$
F = frac{1}{2} rho v A C_L
$$
其中,$rho$為流體密度,$v$為流速,$A$為水翼面積,$C_L$為升力系數。
-
航行階段
- 低速時:船體浮于水面,依賴浮力支撐。
- 高速時:水翼升力将船體托離水面,僅水翼和推進裝置接觸水,阻力大幅降低。
三、曆史發展
- 1861年:英國設計師莫伊首次試驗水下翼,發現船身可升離水面。
- 1900年:意大利福拉尼尼教授改進水翼設計,實現船體完全離水滑行。
- 1919年:貝爾制造出第一艘實用水翼船,二戰後多國開始研發軍用及民用型號。
四、分類與特點
-
按水翼類型
- 全浸式:水翼完全浸沒水中,適合海洋環境(需自動控制系統)。
- 割劃式:水翼部分露出水面,結構簡單,適合内河航行。
-
按動力與用途
- 動力:多采用高速柴油機,推進方式為螺旋槳或噴水裝置。
- 航速:可達70~130公裡/小時,遠超普通船舶。
五、應用與局限
- 優勢:速度快、適航性好,適合短途客運、軍事偵察等。
- 局限:建造成本高、維護複雜,對水域條件敏感(如波浪高度)。
水翼船通過水翼的流體力學特性突破傳統船舶的速度限制,是船舶工程中的一項重要創新。盡管應用受成本與環境限制,但其高速性能在特定場景下仍具不可替代性。
分類
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