1目的及意义

船舶的减阻一直是造船领域的重要研究课题，对于高速船来说，高航速时的航态角明显影响船舶的阻力性能，航态角过大或过小均会导致阻力性能的降低。实际工程应用中，通常采用改变重心的纵向位置来实现最佳航态；重量布置受限时，也可通过加装尾部压浪板并调整其攻角的方式影响其航态。本文将对于高速巡逻艇阻力性能从影响航态的两个方面进行研究。

1.1研究目的

本文以高速巡逻艇船为研究对象，首先根据设计任务书的要求完成船型论证，尺度论证和型线设计。其次进行设计船体的阻力预报，通过数值预报方法讨论船舶纵倾和压浪板的位置与形状对于船舶阻力的影响，并根据阻力变化规律，找到最小阻力对应的重心纵向位置和压浪板的方案。

1.2研究背景

1.2.1地理条件优越

我国是一个海洋大国,东部濒临渤海、黄海、东海和南海,海外是太平洋。海岸线北起中朝两国界河鸭绿江口,南迄中越两国界河北仑河口,大陆海岸线13000多公里。海岸线曲折多变,自北至南分布着大量的河口、海峡和海湾,大海湾中又包含许多小海湾。沿海岛屿6400多个,总面积近8万平方公里,岛屿岸线长14000多公里,海岛大多成群分布在大陆沿岸附近。由于我国水网稠密、海岸线漫长、沿海岛屿众多，因此在保卫国家海疆保护海洋资源、以及沿海客运、水上执法、交通引航等方面都需要大量的高速船，这为发展高速船提供了优越的条件^[1]。

1.2.2国家战略需要

近几年来，由于主权、资源分配等一些问题，在我国周边海域发生了部分冲突。巡逻艇作为一种近海航行的小型舰艇，担负着近海巡逻、警戒、探测、搜救等多种任务。也因为中国周边海域局势的持续紧绷，对于这种反应迅速、机动性好的高速巡逻艇的研究就显得更加重要。但目前的情况是，面对繁重且复杂的海洋执法管理工作,现有巡逻艇的数量和装备,仍然有所欠缺。为改善船队规模和装备技术性能与所承担的任务的不适应的状况,尽快设计建造更多的新型巡逻艇,加速发展壮大我国巡逻艇的力量。由此看来，在未来高速巡逻艇也会得到更为广泛的应用。

1.3研究意义

（1）本文对高速巡逻艇的水动力性能进行计算，并与现有的数值计算结果和模型试验的结果进行对比分析，为将来该领域的数值模拟研究提供方法的参考。

（2）通过变化重心纵向位置和压浪板的位置和形状，来研究两者对高速船阻力性能的影响，得到水动力性能随两者参数的变化规律，从而得出最小阻力对应的重心纵向位置和压浪板的位置与形状，为高速排水型船的优化设计工作提供参考。

1.4高速巡逻艇概述

船舶按照分为三类：对于的船舶，航行过程中的航态与静态时没太大变化，此类船舶称为排水型船舶；对于的船舶，其航态随着航速变化会有着显著的改变，流体动力作用不可忽略，这类船舶被称为过渡型艇；对于的船舶，航态变化非常明显，其航行时在水面上“滑行”，艇体几乎完全由流体动升力来支持。

高速巡逻艇正是过渡型艇。在时，船体的流体动力较排水状态明显增大，在艇体垂向支持力中，升力L所占的比重不可忽视，这时船的排水体积明显小于静浮时的排水体积 ^[2]。并且航态变化对其阻力性能产生重要的影响。

高速排水型艇的航速较高，存在流体动力作用的影响，因此这类艇型特点主要表现为 ^[3]：

（1）整个艇体较瘦长，L/B较大，排水量长度系数和方形系数均较小，以减小高速情况下的剩余阻力。