关于水面滑行介绍

[拼音]：shuimian huaxing

[外文]：water surface planing

物体的平滑底面在水面上高速运动时，由水动升力支持部分底面与水面接触而产生的滑行现象。例如，将一个光滑的瓦片以几乎平行于水面的方向投掷出去，瓦片即在水面上跳跃前进，同时还出现飞溅的水花即“喷溅”，如投掷的角度合适或速度较大，则可滑行相当长的距离，这就是日常所见的水面滑行现象。H.瓦格纳对水面滑行运动作过基础性研究。瑞利和H.兰姆讨论过二维滑行问题。在生产实践中，人们利用水面滑行的原理制成了滑行艇，如军用快艇、体育竞赛用的赛艇等；水上飞机的浮舟也可看作滑行艇。

如果滑行艇的排水量弗劳德数(见弗劳德数)艇重几乎全由流体动升力所支持，即呈水面滑行状态;如＜3，则为半滑行状态或排水航行状态；如＞5，滑行艇可能出现“海豚式运动”或跳跃运动，即纵向失稳现象，艇的重心偏于艉部者易失稳。

人们对水面滑行现象已作过许多研究。在理论研究方面，研究得较多的是二元平板或微弯板在深水表面的定常滑行（见图）。

研究方法有多种，最简单的是利用动量定理求得喷溅阻力。设平板滑行速度为v；平板与水平面的倾角为α；喷溅流束的厚度为δ；水的密度为ρ，则根据单位时间内流出动量与流入动量在水平方向上的差即可求得喷溅阻力为。另一种求解法是基于自由流线理论，即设自由表面和板面均为流线，在复势平面上将其画出，然后用保角变换法求解。以上两种求解法均未考虑水的重量。如考虑水的重量，则可计及兴波的影响，此时须从伯努利方程（见伯努利定理）出发，用复变函数法求解。根据以上理论求得的滑行面上的压力分布与机翼下表面的压力分布极为相似，由于滑行板前缘处有喷溅，仅前缘附近有些差别。喷溅是由滑行面与水表面之间的压力差造成的，它消耗能量，所以形成喷溅阻力。

除理论研究外，人们对各种形状的滑行面作了大量的试验研究工作，建立了各种便于设计者使用的系列试验图谱。