Page 7 - 《水产学报》2025年第11期

尤鑫星，等 水产学报, 2025, 49(11): 119701

困难的技术瓶颈，极大地提高了网板拖网变水 z 偏航力矩`yawing moment
层作业的操控灵活性 。 垂向力`vertical force
[20]
纵摇力矩`pitch moment
1.4 特殊型网板 y
O
鱼雷形网板，20 世纪 70 年代初源于香港， 横摇力矩`rolling moment
网板主体为矩形，中间装有鱼雷状浮性钢管， 拖曳点 x 升力`lift force
板体下方前后两端用铁链悬挂两个钢球 (前端重 towing point
后端轻)，网板拖曳时，铁球着地滚动，网板主
P 阻力`resistance
体不接触海底，适应各种底质条件 。圆盾形 P: 压力中心
[2]
G
网板是由苏联于 20 世纪 70 年代研发推广 (现在 center of pressure
G: 重心
日本、韩国等也有使用)，全钢结构，下部有拖 水流 center of gravity
water flow
铁装置，其重量可以调整 [21, 38] ，可用于底层和 O: 网板的上端前缘点
upper leading edge point
[39]
中层拖网，其双翼型结构也有使用案例 。蝙 of the otter board

蝠翼网板主要用于小型虾拖网，由钢管结构的
图 2 网板的水动力和力矩示意图
框架、帆布和拖铁构成，调整帆布的相对弯度
x 轴沿翼弦方向，z 轴沿翼展方向，y 轴垂直于 x-z 平面。
和冲角至最佳状态，升阻比可达到 3.0 以上，
Fig. 2 Schematic diagram of hydrodynamic forces and
其拖铁与拖曳方向平行，可一定程度减少网板
moments acting on the otter board
的刮擦宽度，减轻其对海底环境的影响 [22, 25] ；
The x-axis is along the chord direction, the z-axis is along the spanwise
风筝柔性网板主要用于中表层拖网，整体采用 direction, and the y-axis is perpendicular to the x-z plane.
帆布材质，呈立式曲面形状，帆布腹部侧配置
翼端涡破碎并出现网板失速现象 (当冲角增加时，
龙骨结构减少柔性材料的变形，加固风筝柔性
网板升力先升后降的转折称为失速现象，该转
网板的设计形状，通过肋骨构造确定冲角，并
折冲角称为失速角或临界冲角) 时，非线性升力
通过入水口面积大于出水口的增速设计，改善
[40]
不再增加 。研究表明单翼型网板的线性升力
其水动力性能 。
[23]
主要与网板的相对弯度和展弦比呈正相关，非
2 网板水动力学特性 线性升力随相对弯度增加而增加，但随展弦比
增大而减少 [41-46] 。单翼型网板的展弦比主要根
网板水动力包括升力 (扩张力)、阻力 (与水 据拖网渔船网板起放装置和网具规模来确定，
流方向平行)、垂向力 (与升力和阻力平面的法 当船尾无龙门吊机装置时偏好使用小展弦比网
向向量平行)、横摇力矩、纵摇力矩和偏航力矩 板，反之选择大展弦比网板 。用于底拖网的
[2]
(图 2)。这些水动力特性受网板结构、冲角和作
单翼型网板展弦比一般不大于 1.6，若展弦比太
业类型等多种因素影响 [11, 37] 。网板的升力系
大，容易引起网板的内倾或外倾，影响网板的
数、阻力系数和压力中心系数是网板设计的重
拖曳稳定性。确定网板展弦比后，提升网板升
点内容。
力主要通过增大弯度的方式，但相对弯度不宜
2.1 网板升力及其促升机制 超过 20%，否则会造成网板阻力显著增加 。
[27]
单翼型网板升力包含线性升力和非线性升 对于根据展弦比与相对弯度等基本结构参
力：前者是指水流流经网板前缘时，分成两股 数确定的单翼型网板而言，在展弦比 1.0~1.5 范
水流流向网板腹侧与背侧，导致腹部水团压力 围内，通过采用网板前缘处的机翼型结构与网
高于背侧形成压力差，小冲角范围内产生的线 板翼展两端添加适合尺寸的翼端板等改良措施，
性升力与冲角呈线性正相关。后者则通过在网 可以使得网板产生的翼端涡不仅缓解大冲角下
板上下翼展两端形成了一对由腹至背的翼端涡， 曲面网板背部水流易分离的现象，而且增大网
虽在网板两端处弱化了腹背两侧压力差，减少 板腹背部压力差，能够显著增加单翼型网板的
了线性升力，但其通过抑制网板背部水流分离， 扩张性能 [15, 27] 。对于展弦比 1.5~3.0 范围的单翼
在大冲角范围内持续缓慢提高网板升力，直至 型网板，其翼端涡的促升效应不再显著，网板

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