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 航行器在水下前进时，主要受到摩擦阻力的影响。研究表明，摩擦阻力占大约70%~80%。因此，如何有效地减小摩擦阻力，是实现航行器水下减阻的重要方向。

1 脊状表面形态减阻87528

脊状表面减阻技术来源于仿生学,Walsh等[26]在研究鲨鱼等鱼类皮肤时发现，其表面分布着一定尺寸和形状的脊状结构，这些脊状结构就可以达到减阻的效果。根据其尺寸和形状的不同，这种减阻方式又可以分为随行波表面减阻和沟槽表面减阻两种，如图1。5(a，b)所示：

    (a)随行波表面减阻原理图            （b)沟槽表面减阻原理图

2  微气泡减阻

微气泡减阻是指利用一定方法，在材料表面上形成一层微气泡和流体的混合层，从而改变边界层的结构，以达到减阻目的的方法。宋保维等[27]研究了平板边界层中的微气泡对其水下减阻的作用，发现水下减阻量可达60%左右。他认为，微气泡可以把流体受到的一部分力转化成自身的变形量，从而减小了能量的损耗，达到了减阻的效果。

3  超疏水表面减阻

超疏水表面减阻技术是一种新出现的减阻方法，主要依靠各类减阻涂层来实现减阻的目的。Watanabe等研究认为：超疏水表面存在的凹槽封闭住了一部分气体，从而间接减小了液体与固体表面直接接触的面积，使之达到减阻的效果；田军等用改性硅橡胶、聚氨酯树脂以及无机填料制备出一种双组份低表面能涂料，测量其在低速下的平板阻力，发现减阻效果可达20％；他们提出了新的减阻理论：超疏水表面所具有的低表面能，使得经过表面的流体湍流边界层变厚，与此同时，层流状态转变为湍流状态的转折点后移，所以阻力减小。

目前，超疏水表面减阻理论方面接受度比较广的是Navier[28]的壁面滑移模型。如图1。6所示。该理论认为，流体流经疏水性表面时会产生壁面滑移现象，从而导致边界面的速度梯度减小，进而导致边界剪切力的减小；又因为该速度梯度的减小，使得层流状态更加稳定；与此同时，超疏水表面微纳米粗糙结构又形成了空气-水界面。 滑移长度λ的定义

局部边界上滑移长度与正切的表面流体速度分量和表面的应变率成正比：

式1。5中，u代表流体流速的矢量场；n代表垂直表面的单位向量；λ代表滑移长度。