水面滑行是物體的平滑底面在水面上高速運動時，由水動升力支持部分底面與水面接觸而產生的滑行現象。
基本介紹
- 中文名：水面滑行
- 外文名：watersurface planing
例如，將一個光滑的瓦片以幾乎平行於水面的方向投擲出去，瓦片即在水面上跳躍前進，同時還出現飛濺的水花印“噴濺”，如投擲的角度合適或速度較大，則可滑行相當長的距離，這就是日常所見的水面滑行現象。H.華格納對水面滑行運動作過基礎性研究。瑞利和H.蘭姆討論過二維滑行問題。在生產實踐中，人們利用水面滑行的原理製成了滑行艇，如軍用快艇、體育競賽用的賽艇等；水上飛機的浮舟也可看作滑行艇。
如果滑行艇的排水量弗勞德數(見弗勞德數)Fr>3，艇重幾乎全由流體動升力所支持，即呈水面滑行狀態；如Fr<3，則為半滑行狀態或排水航行狀態；如Fr>5，滑行艇可能出現“海豚式運動”或跳躍運動，即縱向失穩現象，艇的重心偏於艉部者易失穩。
人們對水面滑行現象已作過許多研究。在理論研究方面，研究得較多的是二元平板或微彎板在深水表面的定常滑行(見圖)。研究方法有多種，最簡單的是利用動量定理求得噴濺阻力。設平板滑行速度為v；平板與水平面的傾角為α；噴濺流束的厚度為δ；水的密度為ρ，則根據單位時間內流出動量與流入動量在水平方向上的差即可求得噴濺阻力為
。另一種求解法是基於自由流線理論，即設自由表面和板面均為流線，在復勢平面上將其畫出，然後用保角變換法求解。以上兩種求解法均未考慮水的重量。如考慮水的重量，則可計及興波的影響，此時須從伯努利方程(見伯努利定理)出發，用複變函數法求解。根據以上理論求得的滑行面上的壓力分布與機翼下表面的壓力分布極為相似，由於滑行板前緣處有噴濺，僅前緣附近有些差別。噴濺是由滑行面與水表面之間的壓力差造成的，它消耗能量，所以形成噴濺阻力。
二元平板的深水表面的定常滑行
除理論研究外，人們對各種形狀的滑行面作了大量的試驗研究工作，建立了各種便於設計者使用的系列試驗圖譜。
