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氣泡船
來源:互聯網

氣泡船(air cavity craft),又稱空氣潤滑船(air-lubricated-hull caft)或氣浮船(air ride express),是一種利用氣泡技術實現高效、高速航行的新型船只。這種船通過將空氣壓入船底,在船底表面形成氣水混合的兩相流,從而降低液體粘性系數,減小艇體摩擦阻力。氣泡船的發展顯示出了廣闊的軍民兩用前景。

研究歷史

氣泡船的概念最早在19世紀30年代由俄羅斯瑞典科學家提出,他們設想在運動船舶的船體外表面和水之間引入空氣和排氣形成氣幕,以大幅減少運動船舶的總阻力。然而,這一設計理念在工程技術實踐中難以實現。直到20世紀,隨著科學技術的進步,氣泡船的研究逐漸取得了突破。1949年,瑞典哥德堡市船模試驗池的Edstrand提出了氣膜減阻原理,但由于空氣會自由地飄離船體表面,試驗未能成功。此后,各國開始深入研究如何鎖定氣膜,形成了兩種主要思路:一是通過在平底船上開設凹進船底的平面并通入壓縮空氣,二是將船底下的一層薄薄的氣膜擴展成一個增壓氣室。這些研究成果為后來氣泡船的實際應用打下了基礎。

技術特點

氣泡船與水翼艇側壁式氣墊船相比,具有日常維護保養簡單、離碼頭方便、吃水較淺、造價相對較低等優點。對于發展我國內河和遮蔽海域的客運貨運事業,尤其是內河中上游淺水航道,氣泡船具有獨特的技術優勢。此外,氣泡船還能顯著提高能源利用率,減少燃料消耗,從而降低運營成本。

國際研究與發展

中國

中國的氣泡船技術研發取得了顯著成就。海軍工程大學董文才教授在該領域的研究中獲得了兩項國家專利,其成果達到了國際先進水平,并展現出優異的軍民兩用前景。董教授在國內首次完成了氣層作用下的高速艇強制自航模型試驗研究,并建立了氣層影響下高速艇模型和實艇阻力的計算方法,成功地掌握了實艇阻力減少25%的工程實現方法。武漢理工大學教授陳克強領銜的國家科技攻關“國家高技術研究發展計劃”項目——高速氣泡船船型研究也已通過科技部驗收,該項目對微氣泡減阻的機理及相關問題進行了深入研究,并獲得了氣泡船船型和噴氣裝置兩項實用新型專利。

日本

日本也在積極研發氣泡船技術。三菱重工日本郵船株式會社(NYK)合作,致力于研發船底噴射氣泡技術,希望通過“空氣潤滑系統”降低航行時的海水阻力,預計可減少10%的二氧化碳排放量。三菱集團將在日郵旗下日之出郵船公司的2艘石油供應船上進行實驗,這兩艘配備了噴射氣泡技術的供應船將于2023年3月31日和11月底在三菱長崎船廠建成。

軍事應用前景

氣泡船在軍事領域具有重要的潛在價值。由于其吃水淺、能貼近海面航行的特點,氣泡船在“瀕海作戰”中能夠發揮關鍵的突擊作用。此外,氣泡船體積小,不易被雷達、紅外光電等設備偵察發現,非常適合執行隱蔽作戰任務。采用氣泡技術后,主機消耗功率小,續航力和適航性得到提升,使其在軍事行動中有更大的靈活性。

經濟應用前景

氣泡船不僅在軍事上有廣泛應用前景,其在民用領域也有著廣泛的發展空間。氣泡船日常維護保養簡單、離碼頭方便、造價低廉、噪音小等特點,使得其在內河和遮蔽海域的客運貨運事業中具有獨特的優勢。特別是在內河中上游淺水航道,氣泡船更能體現出其技術優勢。此外,氣泡船在相同航速、相同噸位的情況下,可以節省20%的燃油,這使得其在經濟效益方面具有很大的潛力。

參考資料 >

中國船廠聯手!全球首艘“氣泡船”加入淡水河谷船隊.國際船舶網.2024-10-29

我國新型“氣泡船”或成瀕海作戰隱型刺客.環球網.2024-10-29

.央廣網.2024-10-29

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