小水线面单体水翼船制作

2014-11-03 04:58
中学科技 2014年10期
关键词:水翼水线驾驶室

大家都知道水翼船,传统水翼船就是船底下装有像飞机机翼一样的水翼的船,在水翼船航行时,水翼在水中产生升力,将船体托离水面,使得船体受到的水的阻力大为减少,从而提高了船的航速。因此,传统水翼船曾经有过辉煌的发展时期,特别是在军用舰艇中更得到了飞速的发展,它的航速最快可达60多节(1节等于1海里/时,1海里为1.852千米)。

传统水翼船的不足

然而,水翼船的缺点也是显而易见的。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体的宽度,使得水翼船进出港和停靠码头较为困难。又由于安装在船体上的水翼结构比较复杂,难以保证足够的强度,容易损坏。此外,由于水翼船航行时船体抬出水面,为保证螺旋桨在水下运转,推进轴的角度必须很大,这就影响了螺旋桨的推进效率,斜轴割划水面也带来很大的阻力。推进轴还必须做得很长,这就容易引起轴和船的振动。所有这一切,使得水翼船的应用受到了局限。

小水线面单体水翼船

如何避免水翼船的缺点,发挥水翼船的优势,成为船舶设计者们的研究课题。既然庞大笨重的水翼系统影响了水翼船的发展,那么,将水翼做得小一点行不行呢?把复杂的水翼支架改换一种形式可不可以呢?能不能参考其他优良船型,设计一种新型水翼船呢?1995年,一艘小水线面单体水翼船在美国诞生,在这艘长8.23米、宽3.66米的双体船船体下,有一个流线型圆柱体,体外伸出前后两对可以控制角度的水翼。实际上,它上面是一个小水线面船,下面是小水线面船水下部分的一个单体再装上水翼。航行时,仅下体和部分支架在水里,航行阻力很小,在浪高2米多的海面,它的航速可以在30节以上,纵横摇角不大于3度。

模型制作

让我们试着来制作这艘水翼船实体模型。

图1是这艘水翼船模型的三视示意图。我们先按照图2所示,用松木块削制水翼船的左右船体和中间船体,图2中的a号船体要削2个,为左右船体,并按图3所示将它们黏合起来。用木片按图4中支架的形状削制剖面为细长纺锤形的立柱。用木块在车床上车制或手工削制流线型水下单体,再用木片制作两对机翼形的水翼,前水翼要长一点宽一点,后水翼要小一点(图5)。按图6所示用三夹板制作甲板(预先在扁平支架和中间船体的结合处两边、支架和单体结合处的两边、水翼和单体结合处两边,用钻头钻好直径0.8毫米的小孔)。把制作好的各零件用砂纸磨光。找一些1号大头针,剪去大头后插入对接的小孔,然后把甲板、船体、支架、单体、水翼依次插好组合起来,用胶水粘住。用整块木块或用木片拼搭,按图7示意图制作船的驾驶室,用碎料制作桅杆和小雷达。最后,找一块0.5毫米厚的铜皮,用圆规画好圆,圆心钻一个0.8毫米小孔。按图8所示,画上4片螺旋桨叶片,用剪刀剪出连在一起的螺旋桨,再用钳子把4个叶片扳出一个角度。

至此,这艘水翼船模型就初步制作完成了。后续工序是喷漆,船体和水下部分喷深一些的颜色,驾驶室喷白色漆,剪一些其他颜色的即时贴做窗户,贴在驾驶室窗户的位置。最后把驾驶室粘到甲板上,用大头针将螺旋桨钉在单体的末端,新型水翼船模型就做好了!在这个学习和制作的过程中,你有多少收获呢?

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