水翼船的工作原理是什么?

水翼船工作原理：船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的浮力会把船身抬离水面（称为水翼飞航或水翼航行， Foilborne)，从而大为减少水的阻力来增加航行速度。

水和空气都是流体,飞机靠机翼在空气中高速 前进而获得升力,使巨大的机身凌空飞翔。将类似于机翼的水翼装在船身底下,在高速航行时水翼在水中前进也获得升力,把沉重的船身托出水面,只有水翼、螺旋桨和舵等在水下。

由于水翼船船体飞离水面,减少了船体的水阻力。因此与同样吨位、同样航速的滑行艇或高速双体船等比较,水翼船的阻力仅一半左右,即能用较小的功率获得更高的航速,大大提高了经济性。

在流体中，流速越大的位置，压强越小。当船在水中高速航行时，水翼船的水翼上表面凸起，他与船体间的水流速度大，压强小。下表面的水流速度小，压强大。

因此在水翼的上、下表面存在向上的压力（压强）差，上方压强小于下方压强，产生一个合压强，使其产生一个向上的合力。所以船体被抬高了。水翼船的特点是行驶在空气跟海水的界面上，以尽量克服水的阻力。

扩展资料：

跟其他的高速舰艇技术相比，水翼船（主要是全浸型）的主要优点是能够在较为恶劣的海情下航行，船身的巅簸较少。而且高速航行时所产生的兴波较为少，对岸边的影响较低。

缺点主要在制造大型的水翼船、或进一步提高速度，目前还存有技术困难。水翼所能提供的浮力与长度成平方关系，但是船的重量却与长度成立方的关系（平方/立方定律），故此制造更大型的水翼船存在一定的难度。

要进一步提高速度，水翼在高速下会产生气泡（空蚀，cavitation）的问题亦需要解决。此外全浸式水翼的结构及控制较为复杂，亦令成本上涨。水翼船使用燃气引擎花费燃料较多亦是商业运作上的考虑之一。

参考资料来源：百度百科——水翼船

参考资料来源：百度百科——水翼飞船

舵机的构造
舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的
IC判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，藉由检测电阻值便可知转动的角度。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上，当电流流经线圈时便会产生磁场，与转子外围的磁铁产生排斥作用，进而产生转动的作用力。依据物理学原理，物体的转动惯量与质量成正比，因此要转动质量愈大的物体，所需的作用力也愈大。舵机为求转速快、耗电小，于是将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体，形成一个重量极轻的五极中空转子，并将磁铁置於圆柱体内，这就是无核心马达。
为了适合不同的工作环境，有防水及防尘设计的舵机；并且因应不同的负载需求，舵机的齿轮有塑胶及金属之区分，金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型，具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承，使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别，当然是二颗的比较好。目前新推出的
FET
舵机，主要是采用
FET(Field
Effect
Transistor)场效电晶体。FET
具有内阻低的优点，因此电流损耗比一般电晶体少。
技术规格
厂商所提供的舵机规格资料，都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg-cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是
kg-cm，意思是在摆臂长度
1
公分处，能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念，因此摆臂长度愈长，则扭力愈小。速度的单位是
sec/60°，意思是舵机转动
60°所需要的时间。
电压会直接影响舵机的性能，例如
Futaba
S-9001
在
48V
时扭力为
39kg、速度为
022
秒，在
60V
时扭力为
52kg、速度为
018
秒。若无特别注明，JR
的舵机都是以
48V
为测试电压，Futaba则是以
60V
作为测试电压。所谓天下没有白吃的午餐，速度快、扭力大的舵机，除了价格贵，还会伴随著高耗电的特点。因此使用高级的舵机时，务必搭配高品质、高容量的镍镉电池，能提供稳定且充裕的电流，才可发挥舵机应有的性能。

螺旋桨船靠螺旋桨产生动力推动。螺旋桨又分定距浆和调距浆，其原理都是靠螺旋桨的旋转来使船舶获得一个反冲力。源动力可以是柴油机、汽轮机、燃气轮机、核动力，也可以是混合动力。
其实螺旋桨只是船舶推进器的一种，此外还有喷水推进器。

水翼船是一种船底部装有浸在水中的水翼，航行时靠水翼受到的升力使船体全部或部分升离水面的高速船。它的航速可以达到每小时70～130千米，速度是同吨位普通船舶的几倍，而且适航性也很好。

水翼船用高速柴油机做为动力装置，一般用水下螺旋桨或喷水推进装置推进。水翼用不锈钢和钛合金制造，船体一般用铝合金和钢材制造。

水翼船的工作原理与飞机一样。它水翼的断面也与机翼断面的形状一样。当船在推进装置的作用下快速航行时，浸在水中的水翼就因其断面的特殊形状而造成它的上、下表面所受水的压力不同，下表面的压力大于上表面的压力，从而形成升力，逐渐把船体抬起。这样就使船所受的水中阻力减小，使船速容易提高。当航速增加到一定值时，升力即大到可以将船体完全抬出水面，使船在水面上掠行。这样，当船高速行驶时，就可大大降低水动阻力，并可减少波浪对船体的冲击。当水翼船停泊或以低速航行时，水翼不产生升力，这时水翼船就同普通的排水型船一样，其船体靠浮力支持。

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