《水面飛行器水動力專業(yè)術(shù)語GBT+38033-2019》詳細解讀

《水面飛行器水動力專業(yè)術(shù)語GB/T38033-2019》詳細解讀contents目錄1范圍2基礎術(shù)語3水靜力性能3.1浮性3.2穩(wěn)性3.3抗沉性4水動力性能4.1快速性contents目錄4.2抗浪性4.3噴濺4.4操縱性4.5穩(wěn)定性4.6水載荷參考文獻索引011范圍1.1適用對象本標準適用于水上飛機、水陸兩棲飛機和地效飛行器等水面飛行器。其他類型的水面飛行器也可參照本標準使用。1.2術(shù)語定義本標準界定了水面飛行器的基礎術(shù)語，包括但不限于水面飛行器、水上飛機、地效飛行器等。同時，也定義了水靜力性能術(shù)語和水動力性能術(shù)語，如浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、抗浪性、噴濺、操縱性等。1.3應用領(lǐng)域本標準主要應用于水面飛行器的設計、研發(fā)、測試、評估等相關(guān)領(lǐng)域。對于水面飛行器的操作、使用、維修等環(huán)節(jié)，也可參考本標準中的術(shù)語定義和性能要求。本標準的制定和實施，有助于統(tǒng)一水面飛行器領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語，提高溝通和交流的效率。同時，通過明確水面飛行器的性能要求，有助于提升水面飛行器的設計水平和使用安全性。1.4標準意義022基礎術(shù)語水面飛行器(water-basedaircraft)指可在水面起降的航空器。這類飛行器通常具有特殊的設計，使其能夠在水面上安全起降和運營。2.1水面飛行器專指僅能在水面起降的飛機，其設計重點在于確保在水面的浮力和穩(wěn)定性。水上飛機(seaplane)利用地面效應獲得升力而飛行的特殊水面飛行器，通常在極低的高度飛行，以利用地面或水面產(chǎn)生的氣墊效應。地效飛行器(wing-in-groundcraft)2.2類型劃分龍骨線前緣與航線的交點，是船體設計中的一個重要參考點。艏點(bow)龍骨線的后端點，標志著船體的結(jié)束位置。艉點(stern)連接在水面飛行器上，為其提供浮力和穩(wěn)定性的水密結(jié)構(gòu)，是水面飛行器的關(guān)鍵組成部分。浮筒(float)2.3船體結(jié)構(gòu)術(shù)語010203下構(gòu)造水平線(structuralhorizontallineatthebottom)通過船體最低點的水平基準線，用于確定船體的基準位置。2.4其他關(guān)鍵術(shù)語航線(chine)機身或浮筒側(cè)面外形曲度突變呈折角而形成的分界線，對飛行器的水動力性能有重要影響。主浮筒(mainfloat)在水面飛行器靜浮或滑行過程中，主要起支撐作用的浮筒。033水靜力性能浮性是指水面飛行器在各載荷作用下保持一定浮態(tài)的能力。定義浮性是水面飛行器設計和運行中的關(guān)鍵因素，它關(guān)系到飛行器在水面上的漂浮狀態(tài)和穩(wěn)定性。重要性飛行器的浮性受其結(jié)構(gòu)設計、材料選擇以及載荷分布等多種因素影響。影響因素3.1浮性定義穩(wěn)性可分為初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性，分別對應飛行器在小角度和大角度傾斜時的恢復能力。分類設計考慮為了提高飛行器的穩(wěn)性，設計師需要考慮重心位置、浮筒布局以及船體形狀等多個方面。穩(wěn)性是指水面飛行器在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當外力消失后，能自行恢復到原來平衡位置的能力。3.2穩(wěn)性抗沉性是指機身或浮筒艙室破損進水后仍保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。定義抗沉性是水面飛行器安全性的重要指標，它關(guān)系到飛行器在遭受損壞后的生存能力。安全意義通過合理的艙室劃分、密封設計以及損管系統(tǒng)的配備，可以提高飛行器的抗沉性。實現(xiàn)方式3.3抗沉性043.1浮性定義浮性是指水面飛行器在各載荷作用下保持一定浮態(tài)的能力。意義浮性是水面飛行器設計和運行中的關(guān)鍵性能，它關(guān)系到飛行器在水面上的漂浮穩(wěn)定性以及起飛和著陸的安全性。定義與意義影響因素船體設計船體的形狀、尺寸和排水量等設計參數(shù)會直接影響水面飛行器的浮性。合理的船體設計能夠提供足夠的浮力，確保飛行器在不同載荷下的穩(wěn)定漂浮。材料選擇用于制造水面飛行器的材料密度和強度等特性也會對浮性產(chǎn)生影響。輕質(zhì)材料可以減小飛行器的整體重量，從而提高其浮力。載荷分布飛行器內(nèi)部的載荷分布對浮性有重要影響。合理的載荷分布可以保持飛行器的平衡，防止因重心偏移而導致的傾覆風險。01浮力計算在設計階段，需要對水面飛行器的浮力進行精確計算。這通常涉及對船體排水量的估算以及浮力與重力之間的平衡分析。穩(wěn)定性評估為確保水面飛行器的浮性滿足要求，需要對其在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性進行評估。這包括考慮風浪、水流等外部因素對飛行器浮態(tài)的影響。優(yōu)化措施根據(jù)評估結(jié)果，可以采取相應的優(yōu)化措施來提高水面飛行器的浮性。例如，通過調(diào)整船體形狀、增加浮筒數(shù)量或改進載荷分布等方式來增強飛行器的穩(wěn)定性和安全性。設計與優(yōu)化0203053.2穩(wěn)性穩(wěn)性可以分為靜穩(wěn)性和動穩(wěn)性兩種。靜穩(wěn)性是指飛行器在靜止或勻速直線運動時，受到外力擾動后恢復平衡的能力。而動穩(wěn)性則是指在動態(tài)情況下，如起飛、降落或進行機動飛行時，飛行器保持穩(wěn)定性的能力。穩(wěn)性的分類穩(wěn)性的影響因素2.浮筒設計浮筒是水面飛行器的重要組成部分，其形狀、大小和位置都會影響飛行器的穩(wěn)性。合理的浮筒設計可以提高飛行器的穩(wěn)性。3.水動力布局飛行器的水動力布局也會影響其穩(wěn)性。例如，船體的形狀、斷階的設計等都會影響水流對飛行器的作用力，從而影響其穩(wěn)性。1.重心位置飛行器的重心位置對其穩(wěn)性有重要影響。一般來說，重心越低，穩(wěn)性越好。因此，在設計水面飛行器時，需要合理安排內(nèi)部設備和貨物的布局，以降低重心。030201為了確保水面飛行器的穩(wěn)性符合要求，需要進行一系列的測試與評估。這包括靜態(tài)穩(wěn)性測試、動態(tài)穩(wěn)性測試以及在實際使用環(huán)境中的穩(wěn)性表現(xiàn)評估。通過這些測試和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的穩(wěn)性問題，確保飛行器的安全運行。穩(wěn)性的測試與評估063.3抗沉性定義抗沉性是指水面飛行器在機身或浮筒艙室破損進水后，仍能保持一定浮性和穩(wěn)性的能力。重要性抗沉性是水面飛行器安全性能的重要指標之一，它關(guān)系到飛行器在意外情況下的生存能力和乘員的安全。定義與重要性合理的結(jié)構(gòu)布局和艙室劃分，能夠確保在部分艙室破損后，其他艙室仍能提供足夠的浮力。結(jié)構(gòu)布局良好的密封性能可以防止水分進入關(guān)鍵部位，從而保持飛行器的浮性和穩(wěn)性。密封性能有效的排水系統(tǒng)能夠迅速排出進入艙室的水分，減輕飛行器的重量損失，維持其抗沉性。排水系統(tǒng)設計考慮因素數(shù)值模擬利用計算機模擬技術(shù)，對飛行器的抗沉性進行預測和評估，為設計優(yōu)化提供依據(jù)。靜態(tài)測試通過模擬不同艙室破損的情況，觀察飛行器的浮態(tài)變化，評估其抗沉性能。動態(tài)測試在實際水域中進行測試，模擬飛行器在航行過程中遭遇破損的情況，檢測其抗沉性的實際表現(xiàn)。測試與評估方法01優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局通過改進結(jié)構(gòu)設計和艙室劃分，提高飛行器的整體抗沉性能。提升措施與建議02增強密封性能采用先進的密封材料和工藝，確保飛行器的關(guān)鍵部位具有良好的防水性能。03完善排水系統(tǒng)設計高效、可靠的排水系統(tǒng)，確保在緊急情況下能夠迅速排出水分，保持飛行器的穩(wěn)定性。074水動力性能快速性是指水面飛行器在靜水起飛過程中的加速能力。定義4.1快速性快速性是衡量水面飛行器性能的重要指標之一，它直接影響到飛行器的起飛距離和時間。重要性飛行器的設計、動力系統(tǒng)的功率以及載荷等都會影響其快速性。影響因素定義抗浪性是指水面飛行器在遭受波浪干擾時，仍能維持安全起飛、著水的能力。重要性在實際應用中，水面飛行器經(jīng)常需要在有波浪的水面上起飛和降落，因此抗浪性是確保其安全性的關(guān)鍵。提升方法通過優(yōu)化飛行器的船體設計和增加穩(wěn)定裝置等方式可以提高其抗浪性。4.2抗浪性定義噴濺是指水面運動過程中，船體向外噴出的水流。4.3噴濺01分類噴濺分為須狀噴濺和主噴濺兩種類型。02影響噴濺不僅會影響飛行器的穩(wěn)定性，還可能對周圍環(huán)境和人員造成安全隱患。03減少噴濺的方法通過改進船體設計和增加防濺裝置等方式可以有效減少噴濺的產(chǎn)生。04定義操縱性是指水面飛行器在水面保持機動的能力。重要性良好的操縱性可以使飛行器更加靈活自如地在水面上行駛，提高其安全性和使用效率。影響因素飛行器的舵面設計、動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的性能等都會影響其操縱性。4.4操縱性4.5穩(wěn)定性定義穩(wěn)定性是指水面飛行器在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當外力消失后，能自行恢復到原來平衡位置的能力。重要性提高穩(wěn)定性的方法穩(wěn)定性是確保水面飛行器安全行駛的關(guān)鍵因素之一，它可以防止飛行器因外力作用而發(fā)生傾覆等危險情況。通過優(yōu)化船體設計、增加穩(wěn)定翼和使用先進的控制系統(tǒng)等方式可以提高飛行器的穩(wěn)定性。水載荷是指水面飛行器在水面上行駛時所受到的水的阻力和浮力等載荷作用。定義水載荷的大小取決于飛行器的形狀、速度和介質(zhì)密度等因素。影響因素水載荷會影響飛行器的行駛速度和穩(wěn)定性等性能，因此需要在設計時進行充分考慮和優(yōu)化。對性能的影響4.6水載荷084.1快速性定義快速性是指水面飛行器在靜水起飛過程中的加速能力。這是衡量水面飛行器性能的重要指標之一，尤其對于需要迅速起飛和達到巡航速度的飛行器來說至關(guān)重要。影響因素影響水面飛行器快速性的因素包括發(fā)動機功率、飛行器重量、水動力設計以及環(huán)境因素等。優(yōu)化這些因素可以提高飛行器的快速性，使其在短時間內(nèi)達到理想的飛行速度。4.1快速性設計考慮在設計水面飛行器時，需要綜合考慮快速性與其他性能指標之間的平衡。例如，在提高快速性的同時，也要確保飛行器的穩(wěn)定性和安全性。此外，針對不同類型的水面飛行器，如水上飛機、水陸兩棲飛機和地效飛行器，其快速性的設計要求和優(yōu)化策略也會有所不同。測試與評估為了準確評估水面飛行器的快速性，需要進行一系列的測試和評估工作。這包括在靜水中的起飛測試、速度測試以及在不同環(huán)境條件下的性能測試等。通過這些測試和評估，可以全面了解飛行器的快速性表現(xiàn)，并為其后續(xù)的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。4.1快速性094.2抗浪性抗浪性是指水面飛行器在遭受波浪干擾產(chǎn)生各種搖蕩運動時，仍能維持安全起飛、著水的能力。這是水面飛行器設計和運營中需要重點考慮的性能指標，因為它直接關(guān)系到飛行器的安全性和可靠性。定義安全性能提升良好的抗浪性可以確保水面飛行器在惡劣天氣或復雜海況下安全起降，降低事故風險。擴大適用范圍乘客舒適度提升重要性提高抗浪性意味著飛行器能夠在更廣泛的海域和天氣條件下使用，增強了其實用性和靈活性。對于載客的水面飛行器，優(yōu)良的抗浪性還能提高乘客的舒適度，減少暈船等不適感。影響因素01水面飛行器的船體形狀、重心位置、浮筒設計等都會影響其抗浪性。合理的設計能夠減小波浪對飛行器的沖擊，提高其穩(wěn)定性。強大的動力系統(tǒng)可以幫助水面飛行器在波浪中保持穩(wěn)定，通過調(diào)整推力或螺旋槳的轉(zhuǎn)速來抵消波浪的影響。先進的控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測飛行器的姿態(tài)和位置，通過自動調(diào)整舵角和推力來保持飛行器的穩(wěn)定。0203飛行器設計動力系統(tǒng)控制系統(tǒng)測試與評估實船測試在模擬器測試的基礎上，還需要進行實船測試來驗證飛行器的實際抗浪性能。這通常包括在不同海況下進行起降、巡航等操作，以評估飛行器的穩(wěn)定性和安全性。模擬測試在設計階段，可以通過計算機模擬來測試不同設計方案的抗浪性能，從而選出最優(yōu)設計。104.3噴濺產(chǎn)生原因噴濺主要是由于水面飛行器在水面高速運動時，船體與水面之間的相互作用力導致的。當飛行器部分或全部沒入水中，然后迅速浮出水面時，會將水擠壓并噴射出去，形成噴濺。定義與分類噴濺是指水面飛行器在水面運動過程中，船體向外噴出的水流。這種噴濺可分為須狀噴濺和主噴濺兩種類型。影響因素噴濺的嚴重程度受多種因素影響，包括飛行器的速度、船體形狀、水介質(zhì)特性等。速度越快，噴濺往往越明顯；船體形狀若設計不合理，也可能加劇噴濺現(xiàn)象。4.3噴濺噴濺不僅會影響飛行器的穩(wěn)定性和操控性，還可能對飛行器的結(jié)構(gòu)和設備造成損害。此外，噴濺還可能對飛行員或乘客的視線造成干擾，降低飛行安全性。對飛行器性能的影響為了減小噴濺的影響，可以采取一些抑制措施，如在船體設計時優(yōu)化形狀，以降低噴濺的產(chǎn)生；或者在飛行器上安裝防濺條等裝置來阻擋或減小噴濺。這些措施有助于提高飛行器的整體性能和安全性。抑制措施4.3噴濺114.4操縱性操縱性是指水面飛行器在使用控制裝置時，能夠在水面保持機動的能力。這是水面飛行器水動力性能的重要指標之一。關(guān)于操縱性，GB/T38033-2019中可能涉及的專業(yè)術(shù)語和概念包括：操縱系統(tǒng)：指用于控制水面飛行器運動方向和速度的系統(tǒng)，包括舵、方向舵、升降舵等控制裝置。機動性：水面飛行器在執(zhí)行轉(zhuǎn)向、加減速、爬升和俯沖等動作時的靈活性和響應速度。4.4操縱性控制力：操縱系統(tǒng)對水面飛行器產(chǎn)生的力和力矩，用于改變飛行器的運動狀態(tài)。穩(wěn)定性與控制：在操縱過程中，水面飛行器需要保持良好的穩(wěn)定性，以確保安全有效地執(zhí)行飛行任務。請注意，以上內(nèi)容是基于對GB/T38033-2019標準的理解和一般性的飛行原理進行的解讀，并非直接引用標準中的原文。如需獲取更詳細和準確的信息，請直接查閱該標準。為了提高水面飛行器的操縱性，設計和優(yōu)化操縱系統(tǒng)是至關(guān)重要的。這涉及到對飛行器的整體設計和各個部件的協(xié)同工作。同時，飛行員的操作技能和經(jīng)驗也對操縱性有著重要影響。4.4操縱性124.5穩(wěn)定性4.5穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指水面飛行器在外力作用下偏離其平衡位置而傾斜，當外力消失后，能自行恢復到原來平衡位置的能力。它是水面飛行器設計和運行中的重要考慮因素，關(guān)乎飛行器的安全性和操控性。以下是關(guān)于水面飛行器穩(wěn)定性的幾個關(guān)鍵點：1.**靜態(tài)穩(wěn)定性**：這是指飛行器在靜止或勻速直線運動時的穩(wěn)定性。設計時需要確保飛行器在受到外部擾動（如風、浪等）后，能夠迅速恢復到原來的平衡狀態(tài)。2.**動態(tài)穩(wěn)定性**：在飛行器進行加速、減速、轉(zhuǎn)彎等動態(tài)操作時，其穩(wěn)定性同樣重要。動態(tài)穩(wěn)定性好的飛行器能夠在復雜環(huán)境中保持穩(wěn)定的飛行姿態(tài)，提高操控性和乘坐舒適性。3.**穩(wěn)定性與飛行器設計**飛行器的穩(wěn)定性與其設計密切相關(guān)。例如，飛行器的重心位置、浮筒的形狀和布局、以及機翼和尾翼的設計等都會影響其穩(wěn)定性。設計師需要綜合考慮這些因素，以確保飛行器的穩(wěn)定性達到最優(yōu)。4.**穩(wěn)定性的測試與評估**在飛行器設計過程中，穩(wěn)定性的測試與評估是不可或缺的環(huán)節(jié)。這通常包括風洞試驗、水池試驗以及實際飛行測試等，以驗證飛行器的穩(wěn)定性是否滿足設計要求。4.5穩(wěn)定性134.6水載荷這是由水面飛行器在靜止水面上所產(chǎn)生的載荷，主要包括飛行器自身的重量以及因浮力所產(chǎn)生的反作用力。靜水載荷當水面飛行器在水面移動時，會受到水的阻力和其他動態(tài)效應所產(chǎn)生的載荷。這些動態(tài)效應可能包括波浪沖擊、水流變化等。動水載荷水載荷的組成結(jié)構(gòu)設計水載荷是水面飛行器結(jié)構(gòu)設計的重要考慮因素。飛行器必須能夠承受在各種運行條件下的水載荷，以確保安全。性能優(yōu)化水載荷對飛行器設計的影響通過優(yōu)化飛行器的形狀和動力配置，可以減少不必要的水載荷，從而提高飛行器的性能和效率。0102VS在設計和開發(fā)階段，可以通過模型試驗來模擬實際運行中的水載荷情況，以驗證飛行器的結(jié)構(gòu)強度和性能。實船測試在實際水面飛行器制造完成后，還需要進行實船測試來驗證其在實際運行中的水載荷承受能力。模型試驗水載荷的測試與評估14參考文獻《水面飛行器水動力專業(yè)術(shù)語GB/T38033-2019》是中國國家標準，于2019年10月18日發(fā)布，2020年5月1日正式實施。該標準由全國航空器標準化技術(shù)委員會提出并歸口，主要起草單位包括中國特種飛行器研究所、中航通飛研究院有限公司、湖北省標準化與質(zhì)量研究院以及中國航空綜合技術(shù)研究所。一、引言本標準界定了水面飛行器的基礎術(shù)語、水靜力性能術(shù)語和水動力性能術(shù)語及其定義。它適用于水上飛機、水陸兩棲飛機和地效飛行器等，為這些飛行器的設計、研發(fā)、測試和使用提供了統(tǒng)一、規(guī)范的專業(yè)術(shù)語。二、標準內(nèi)容概述基礎術(shù)語部分涵蓋了水面飛行器的基本概念，如水面飛行器、水上飛機、地效飛行器、艏點、艉點、浮筒、船體、主浮筒、輔助浮筒等。這些術(shù)語為后續(xù)的水靜力性能和水動力性能術(shù)語提供了基礎。1.基礎術(shù)語2.水靜力性能術(shù)語水靜力性能術(shù)語部分描述了水面飛行器在靜水中的浮力和穩(wěn)定