水翼艇是指船体下面有水下水翼的船。在高速航行时，船的重量完全由水翼上的水产生的升力来支撑，使船体完全离开水面，减少水的阻力，从而达到更高的速度。水翼的工作原理与飞机机翼的工作原理相似。在首都，一些快艇只配备了水翼，允许前部离开水面，而后部继续在水面上滑行。通常用于客运和军事用途。
水翼艇概述
编辑水翼是一种翼形结构，在水中移动时可以产生升力，用于支撑船的重量。一个完整的水翼艇，除了产生升力的翼板外，还有诸如支柱、空气挡板和与船体紧密相连的端板等附件。同时，水翼通常与推进、控制、操纵和翻转系统相结合，因此水翼实际上是一个综合装置。
水翼艇原理
编辑在流体中，流速越高，压力越低。当船舶在水中高速航行时，其水翼表面突出，其与船体之间的水流速度高，而压力低。下表面水流速度小，压力大。因此，在水翼的上下表面之间存在一个向上的压力(压力)差，其中上压力小于下压力，形成一个联合压力，产生向上的力。所以船壳升起来了。
水翼是一种在水中工作或切割水面的机翼，是水翼艇的基本组成部分。它在水中运动时会产生一定的升力，就像飞机的机翼在空中运动一样。由于水的密度大约是空气的800倍，在相同升力下，水翼的规模要比机翼小得多。水翼艇依靠水翼升力来支撑其重量，与刨船相比，阻力更小，造浪更少，波浪干扰的影响更小，因此表现出良好的速度和适航性。
水翼艇通常由产生升力的翼板、连接翼板和船体的支柱以及其他附件组成。水翼的升力特性主要取决于翼板的几何特性和要素，主要是指弦长、跨长、展弦比、平面形状、前视形状、翼型形状等。
水翼艇发展历史
编辑1891年，有俄国血统的法国人德拉贝尔第一次发明了水翼艇。
1905年，意大利飞艇设计师弗兰尼尼建造了一艘小型水翼艇，并在专利说明书中解释了水翼艇的科技原理。
1947年在美国进行凯马水翼艇的建造，设计排水量50吨，航速30节，被称为“海角”水翼艇。
从1957年开始，前苏联建造了各种类型的水翼艇，这些水翼艇因其优异的抗风性能和长距离航行性能而得到广泛认可，
从1960年开始，美国开始建造一系列用于军事用途的水翼艇，包括高点水翼艇(63)和Pranveyo 340吨反潜试验艇(69)。
1958年，中国开始研究建造水翼艇，由交通运输部船舶设计所设计的小型水翼艇取得初步成功。
1958年，上海船舶科学研究所和上海交通大学设计了一艘铝制水翼艇。
1988年，一艘由中国造船科学研究中心设计的铝制水翼艇在广州至肇庆的航线上航行。
在1990年代，俄罗斯制造的水翼艇被引入中国黑龙江流域、长江流域和广州沿海地区的多条航线。
第一个想到水翼艇并在这一领域进行研究的发明家是19世纪中叶一位名叫拉米斯的法国牧师，他的灵感来自风筝。另一位有俄国血统的法国人，名叫德兰伯特，他知道新发明的汽油发动机可以为他的水上飞机(他称之为水上飞机)提供必要的动力，所以他在19世纪90年代在塞纳河上用一艘水翼艇模型进行了实验，但它无法从水中抬起头来。
后来一个叫弗兰尼尼的意大利人也有了这个想法。他建造了第一艘水翼艇。1905年，在瑞士的马吉奥湖进行了实验。这是一艘水翼艇，排水量仅为1.65吨，75马力，在海试期间运行超过37节。在弗兰尼尼之后，美国人贝尔建造了他自己设计的水翼艇，并在1918年创造了每小时71英里的航行记录。但由于当时对水翼艇的理论研究不足，没有解决大功率动力设备和船体轻量化材料等问题，所以水翼艇没有发展到实用阶段。
第二次世界大战期间，随着科学技术的进步，德国制造了一些民用和军用水翼艇，达到了一定的水平。VS H0型水翼鱼雷艇排水量47.5吨，最大航速超过55节。
第二次世界大战后，水翼艇的发展大致分为两个阶段:
在50年代和60年代初。这是水翼艇的试制和批量生产阶段。这一时期，水翼艇主要用作高速内河客船，吨位从9吨增加到100吨，航速约为35节。20世纪60年代以后，水翼艇的发展方向是面向海洋。军用水翼艇的吨位已达320吨。
自20世纪80年代以来，虽然水翼艇的吨位没有明显增加，但其航速已达到40-60节。一些国家仍在研制80节水翼艇。随着电子技术和自动控制技术的发展，出现了耐腐蚀的轻量化船体材料。大功率光动力设备——燃气轮机的诞生，为水翼艇的发展开辟了广阔的前景。
几何特征与平面形状
编辑水翼的特性与翼板的几何特性密切相关。一般认为翼板的几何特征是水翼的主要几何要素，主要是指弦长、展弦长和展弦比、平面形状、前视形状、翼型形状等。
水翼艇的平面形状包括矩形、掠背、菱形和加宽的末端。翼型形状包括平凸弓、凹凸弓、翼型等。水翼艇的前向形状包括v形、梯形和平翼。
结构形式
编辑根据其工作原理和结构形式，水翼可分为全浸式、切切式、浅浸式、深浸式、阶梯式、分体式、后掠式水翼，以及无空化、全空化、过渡空化、通风、供气、伸缩、可控水翼等。水翼大多由高强度和轻质材料制成。
发展和限制
编辑目前存在的大多数水翼艇不超过1000吨，主要用于近岸航行。与其他高速船舶技术相比，水翼艇(主要是全浸入式)的主要优点是可以在更恶劣的海况下航行，并且在船体上的颠簸较少。此外，高速航行时产生的波浪相对较小，对海岸的影响也相对较小。主要缺点是在制造大型水翼艇或进一步提高航速方面，目前还存在技术上的困难。水翼艇可以提供的浮力是长度的平方比，但船的重量是长度的立方比(平方/立方定律)，这使得制造更大的水翼艇变得困难。为了进一步提高速度，水翼在高速下产生的空化问题也需要解决。此外，全浸入式水翼的结构和控制相对复杂，这也增加了成本。在水翼艇上使用燃气发动机也会产生巨大的燃料成本，这是商业运营中的考虑因素之一。
水翼艇的主要优点
①高速航行时阻力小。当水翼艇处于有翼状态时，船体被水翼提离水面，水下部件仅包括水翼、舵和轴系统。因此，水阻力显着降低，速度可以大大提高。现有的水翼艇最大航速可达70千牛。
②耐波性好。由于翼式航行时船体被抬升离水面，减小了波浪对水翼的扰动，从而减小了水翼在风浪中的摇摆运动，抗浪能力显著提高
③高速航行的波浪很小。由于机翼航行时只有水翼、舵和其他部件在水中，因此产生的波浪非常小。因此，水翼艇非常适合内河航行，因为它可以大大减少造浪对河堤的破坏。
④物理场的辐射很低。当水翼艇处于有翼状态时，由于船身被抬升离水面，船身的物理场辐射会减弱，尤其是声辐射会明显减弱。水翼的低物理场辐射特性有利于提高舰船的隐身性，降低受到水下攻击的风险。
⑤机动性好。在机翼航行期间，水翼艇利用襟翼和方向舵的联合作用来产生一个安全的船体向内倾斜旋转，从而获得良好的转弯性能。
水翼艇的主要缺点是船体下面有水翼，不适合在浅水区航行;水翼的宽度往往大于船的宽度，使得它不方便停泊在码头;为减轻主机重量，常采用高速内燃机或燃气轮机，使用寿命短，对燃油要求高，经济性差;由于水翼的升力和结构强度的限制，很难扩大规模。
水翼艇类型
编辑根据水翼的数量，水翼艇分为只有前水翼的单水翼艇，也称为翼滑翔机，和双水翼艇(前后水翼)。单水翼艇的船首一般由浅沉水翼支撑，尾部为滑动面。双水翼艇利用前后水翼支撑艇的航行，并可实现翼式航行;根据翼型航行时是否穿过水面，可分为切割型和完全浸没型;根据水翼的迎角是否可以调节，可分为自控和非自控(固定)两种。
水面切割水翼在航行时部分暴露在水面上，只有一部分淹没在水中。它通过改变水翼的浸入条件来调节水翼的升力，而不需要其他辅助设备。因此，结构简单，使用可靠。面切型水翼艇具有自稳定性好、预留水翼面积大、进入翼航状态时速度低等优点。其缺点是对波浪扰动敏感，在波浪中难以保持稳定升力，不适合在风暴海中高速航行。
全沉水翼艇的结构特点是水翼完全浸入水中，船体由与水翼相连的垂直支柱支撑。根据水翼艇的浸没深度，可将其分为浅浸没型和深浸没型。水翼的浸入深度小于水翼的弦长称为浅浸入，而深度大于弦长称为深浸入。浅沉水翼艇是利用水翼的浸入深度变化来控制船体的稳定性，因为水翼的浸入深度不大。当船体倾斜时，水翼的一侧可能被抬升出水面，导致升力下降;浸没深度大的一侧水翼产生的升力比另一侧大，这样形成的恢复力矩使倾斜的船体稳定。切掠式水翼的平衡原理与浅沉式水翼大致相同，是利用两种水翼之间升力差产生的回收扭矩来拉直船体。浅沉水翼艇和切掠水翼艇都具有自稳定性，而深沉水翼艇的水翼产生的升力不会因水翼浸入深度的变化而改变。这一特性使得深水水翼艇在一定的风浪条件下，在高速平稳航行时不能具有自稳功能。深沉水翼艇对水翼升力的调节主要是通过自动控制系统控制水柱的迎角或调节水翼尾缘襟翼的迎角来实现的，以保持水翼艇在航行过程中的稳定性。
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