1.安装在船头的水动力导流管，其位置使其在任何情况下都可浸在海平面以下的水中，上述水动力导流管能降低船舶在推进过程中遇到的兴波和摩擦阻力，水动力导流管包括：一个水平壁部分(1)，水平壁部分具有一个特定几何形状的截面(a)，拥有沿着水流方向的长度(a1)和一个厚度(at)，上述水平壁部分(1)沿着船头纵剖线各侧延伸，且在水动力导流管内有内表面(10)，在水动力导流管外有外表面(11)；以及特定几何形状截面(b)的一对侧壁部分(2，3)，其拥有沿水流方向的一个长度(b1)和一个厚度(bt)，上述侧壁部分(2，3)被连接至上述水平壁部分(1)并沿着船头的各侧向上延伸，因而与上述水平壁部分(1)及船头各侧的表面组合在一起形成水动力导流管内的区域，侧壁部分通过支柱(4)连接到船头各侧的表面，在水动力导流管内的区域中的水流明显不同于水动力导流管外的水流，这些差异使得船舶的巡航特性得以改善，上述侧壁部分(2，3)拥有水动力导流管内的内表面(20，30)和水动力导流管外的外表面(21，31)，
水动力导流管的特征在于，上述水平壁部分(1)的截面(a)和上述侧壁部分(2，3)的截面(b)均按照其前缘(1a；2a、3a)分别位于水动力导流管的进水口的前端而其尾缘(1b；2b、
3b)分别位于水动力导流管的出水口的后端排列，其中，位于沿水平壁部分(1)的截面(a)的内表面(10)的低压中心(1c)的位置被适当地选择为：与上述水平壁部分(1)的攻角一致，以位于第一个艏波产生的区域，并沿着船头纵剖线或略微向前；以及其中，在侧壁部分(2，3)与水平壁部分(1)相连接的区域中位于沿着侧壁部分(2，3)的截面(b)的内表面(20、30)的低压中心(2c、3c)的位置被适当地选择为：与上述侧壁部分(2，3)的攻角相一致，以位于水平壁部分的低压中心(1c)和水平壁部分(1)的前缘(1a)或向前超出前缘(1a)的超出部之间选定的一位置，其中侧壁部分(2，3)长度适中，以便侧壁部分的尾缘(2b、3b)与水平壁部分(1)的尾缘(1b)保持一致。
2.按照上述权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)的特定几何形状和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)的特定几何形状是翼型截面，且具有前缘(1a；2a，3a)和尾缘(1b；2b，3b)，前缘在水流进入水动力导流管的前端，尾缘在水流流出水动力导流管的后端。
3.按照上述权利要求2所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的翼型截面(a)和/或侧壁部分(2，3)的翼型截面(b)各自包括一个凸面水动力导流管内表面(10；20，30)、和水平壁部分(1)的外表面(11)以及侧壁部分的外表面(21，31)，其中翼型截面平坦或内部空心，或者为部分平坦和部分内部空心的表面结合而成。
4.按照上述权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)的特定几何形状和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)的特定几何形状分别为曲面板(1′；2′，3′)，对上述曲面板(1′；2′，3′)进行排列，以便水平壁部分(1)的水动力导流管内表面(10)或侧壁部分(2，3)的导流管内表面(20，30)分别与水平壁部分的曲面板(1′)的和与侧壁部分的曲面板(2′，3′)的凸面相对应，且水平壁部分(1)的水动力导流管外表面(11)或侧壁部分(2，3)的水动力导流管外表面(21；31)分别与水平壁部分的曲面板(1′)的和与侧壁部分的曲面板(2′，3′)的凹面相对应，其中适当选择的与水平壁部分(1)的攻角相一致、位于沿水平壁部分(1)的截面(a)的水动力导流管内表面(10)的低压中心(1c)和/或适当选择的与侧壁部分(2，3)的攻角相一致并位于沿侧壁部分(2，3)的截面(b)的水动力导流管内表面(20，30)的低压中心(2c，3c)，被布置在水平壁部分的曲面板(1′)的和/或侧壁部分的曲面板(2′，3′)的最大凸度区域的附近。
5.按照上述权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)的特定几何形状和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)的特定几何形状分别为带有两条臂(10a，10b；20a，20b；30a，30b)的锐角板(1"；2"，3")，这些臂分别沿着水平壁部分(1)的顶部(10")的各侧和侧壁部分(2，3)的顶部(20"；30")的各侧延伸，第一臂(10a；20a，30a)放置在水流进入水动力导流管的一端，第二臂(10b；20b，30b)放置在水流流出水动力导流管的一端，上述臂(10a，10b；20a，20b；30a，30b)在相对应的顶部(10"，20"，30")在水动力导流管内形成大于180°的角度和在水动力导流管外形成小于180°的角度，其中适当选择的与水平壁部分(1)截面(a)的内表面(10)的攻角相一致的低压中心(1c)和/或适当选择的与侧壁部分(2，3)截面(b)的内表面(20，30)的攻角相一致的低压中心(2c，3c)被分别布置在上述锐角板(1"；2"，3")的顶部(10"；20"，30")的附近。
6.按照上述权利要求5所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，放置在水动力导流管进水口一侧的上述锐角板(1")的第一臂(10a)和放置在水动力导流管出水口一侧的上述锐角板(1″)的第二臂(10b)均为平面板或微凸板。
7.按照上述权利要求5所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，放置在水动力导流管进水口一侧的上述锐角板(1")的第一臂(10a)是一个平面板或微凸板，同时，放置在水动力导流管出水口一侧的上述锐角板(1")的第二臂(10b)是一个带有翼型截面的板，或放置在水动力导流管进水口一侧的上述锐角板(1")的第一臂(10a)是一个带有翼型截面的板；同时，放置在水动力导流管出水口一侧的上述锐角板(1")的第二臂(10b)是一个平面板或微凸板。
8.按照上述权利要求5-7中任意一条所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，上述锐角板(1"；2"，3″)的顶部(10"；20"，30")分别采用具备特定弯曲构型的圆角和/或短长度的直线部分。
9.按照权利要求4所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，板(40)用于关闭水平壁部分的曲面板(1′)的或水平壁部分(1)的截面(a)的锐角板(1")的水动力导流管外侧，和/或用于关闭侧壁部分的曲面板(2′，3′)的或侧壁部分(2，3)的截面(b)的锐角板(2"，3")的水动力导流管外侧，上述板(40)从水平壁部分的曲面板(1′)或水平壁部分(1)的截面(a)的锐角板(1")的水动力导流管外侧的，和/或从侧壁部分的曲面板(2′，3′)的或侧壁部分(2，3)的截面(b)的锐角板(2"，3″)的水动力导流管外侧的前缘向尾缘延伸。
10.按照上述权利要求9所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，板(40)能选择为平面板(40a)或曲面板(40b)或锐角板(40c)或以上几种板的组合，所述板适用于关闭水平壁部分的曲面板(1′)或水平壁部分(1)的截面(a)的锐角板(1″)的水动力导流管外侧，和/或适用于关闭侧壁部分的曲面板(2’，3’)或侧壁部分(2，3)的截面(b)的锐角板(2″，3″)的水动力导流管外侧。
11.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，它的构成包括：水平壁部分(1)与侧壁部分(2，3)的选定组合，水平壁部分由带有翼型截面的板或曲面板(1′)或锐角板(1")制成，侧壁部分由带有翼型截面的板或曲面板(2′，3′)或锐角板(2"，3")制成，其中选定组合满足升力系数CL对阻力系数CD的比率CL/CD最优化的要求，上述比率CL/CD具有对于水平壁部分(1)和对于侧壁部分(2，3)尽可能高的数值，在每个特定情况中，水平壁部分(1)的升力系数CL1对侧壁部分(2，3)的升力系数CL2,3的比率最优化要求上述比率CL1/CL2,3在所有情况下都>1.00，并且根据船头的几何结构，随着船舶标定巡航速度的增加，对于每个选定的特定船头比率越来越高。
12.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，沿水流方向的水平壁部分(1)的截面(a)的长度(a1)与侧壁部分(2，3)的截面(b)的长度(b1)一致；水动力导流管被布置，以便在侧壁部分(2，3)与水平壁部分(1)相连接的区域，适当选择的与水平壁部分(1)的攻角相一致的低压中心(1c)位于适当选择的与侧壁部分(2，3)的攻角相一致的低压中心(2c，3c)附近。
13.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，沿水流方向的水平壁部分(1)的截面(a)的长度(a1)小于侧壁部分(2，3)的截面(b)的长度(b1)；水动力导流管被布置，以便在侧壁部分(2，3)与水平壁部分(1)相连接的区域，水平壁部分(1)的前缘(1a)位于侧壁部分(2，3)的低压中心(2c，3c)附近。
14.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，当水平壁部分(1)的长度不同于侧壁部分(2，3)的长度时，水动力导流管还包括向前或向后凸出的导向板延伸件，导向板延伸件具有均衡水平壁部分(1)长度和侧壁部分(2，3)长度的能力，据此，水平壁部分(1)的截面(a)能包括向前凸出的导向板延伸件(1d)和/或向后凸出的导向板延伸件(1e)，和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)能包括向前凸出的导向板延伸件(2d，3d)和/或向后凸出的导向板延伸件(2e，3e)；同时，始终遵守侧壁部分(2，3)的低压中心(2c，3c)放置在水平壁部分(1)的低压中心(1c)位置的前侧，直至或略微超出水平壁部分的前缘(1a)的要求，其中将水平壁部分(1)的向前和/或向后凸出的导向板延伸件(1d，1e)和/或侧壁部分(2，3)的向前和/或向后凸出的导向板延伸件(2d-3d，2e-3e)沿直线部分(50)或与直线部分(50)有一定倾斜度的方向排列，上述直线部分分别将水平壁部分(1)和侧壁部分(2，3)的前缘和尾缘相连。
15.按照权利要求14所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)的向前和/或向后突出的导向板延伸件(1d，1e)，以及侧壁部分(2，3)的截面(b)的向前和/或向后突出的导向板延伸件(2d-3d，2e-3e)为平面板或曲面板，其安装在连接水平壁部分(1)的前缘和尾缘的直线部分(50)的方向，和相应地安装在连接侧壁部分(2，3)的前缘和尾缘的直线部分(50)的方向，或者是一定程度地倾斜于直线部分(50)的方向，在此水平壁部分(1)的截面(a)的向后突出的导向板延伸件(1e)具有一个向下的凸面，而侧壁部分(2，3)的截面(b)的向后突出的导向板延伸件(2e，3e)具有一个向外的凸面。
16.按照权利要求15所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，调整水平壁部分(1)的截面(a)的向前和/或向后突出的导向板延伸件(1d，1e)，和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)的向前和/或向后突出的导向板延伸件(2d-3d，2e-3e)，以能够如愿进入并成为所述水平壁部分(1)和/或侧壁部分(2，3)的一部分，并且由此以可变化倾斜角相对于水平壁部分(1)和/或侧壁部分(2，3)地向前或向后全部或部分突出。
17.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)的升力系数CLl无论在何种情况下都等于或大于侧壁部分(2，3)的截面(b)的升力系数CL2,3，设计该水动力导流管，使得针对具体额定船速设计的特定船体的比率CL1/CL2,
3随着船的额定速度增加而增加得更高，这种增加的额定速度因此导致增大兴波。
18.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)和/或侧壁部分(2，3)具有控制和调整其攻角的部件，因此能根据船速的递增或递减调控攻角。
19.按照权利要求18所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的攻角通过负倾斜向上或正倾斜向下移动尾缘(1b)来调整，同时将前缘(1a)维持在固定位置，所述水平壁部分(1)的尾缘(1b)的位移范围为-10°到+20°，其中0°时的位置对应连接前缘(1a)和尾缘(1b)的直线部分(50)的方向与船骨的方向平行的位置，且侧壁部分(2，3)的攻角通过，在远离船头侧面的方向负倾斜向外地，或在靠近船头侧面方向正倾斜向内地，移动前缘(2a，3a)来调整，同时将尾缘(2b，3b)维持在固定位置，对于侧壁部分(2，3)，所述侧壁部分(2，3)的前缘(2a，3a)的位移范围为-40°到+40°，其中0°位置对应连接前缘(2a，3a)和尾缘(2b，3b)的直线部分(50)的与船头纵剖线平行的位置。
20.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，在船骨到甲板的方向，侧壁部分(2，3)符合船头的几何形状，从而维持到船舷的距离不变，且侧壁部分(2，3)的方向与船满载情况下的吃水线平行，或在一定程度上倾斜于吃水线，同时通过侧壁部分(2，3)的前缘(2a，3a)的连续位置的假想线的方向与船头纵剖线平行。
21.按照权利要求20所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，侧壁部分(2，3)距船舷的距离，是指截面(b)部分的尾缘距离其正对的船舷的距离，由于侧壁部分的折弯与船舷的折弯适当对应，该距离在侧壁部分(2，3)的整个高度上始终固定不变，所述侧壁部分(2，3)到船舷的距离由船头的几何形状、船头特征、截面(b)部分的长度，以及船的额定巡航速度决定，其变化范围为0.30到10.00米。
22.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水动力导流管被设置，以使水平壁部分(1)的截面(a)的低压中心(1c)位于产生第一个艏波的区域处，所述产生的第一个艏波距离船头有一定距离，其取决于船头的几何形状和船的额定巡航速度，所述的距离变化范围为：从船头纵剖线后方连接水平壁部分(1)的截面(a)的尾缘和前缘的直线部分(50)长度的10％，到船头纵剖线前方连接水平壁部分(1)的截面(a)的尾缘和前缘的直线部分(50)长度的50％。
23.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的水动力导流管内表面(10)和/或侧壁部分(2，3)的水动力导流管内表面(20，30)设有突出的肋拱(5)，且/或水平壁部分(1)的水动力导流管外表面(11)和/或侧壁部分(2，3)的水动力导流管外表面(21，31)分别设有突出的肋拱(6)，所述的突出的肋拱(5；6)用于分别优化与水平壁部分(1)的水动力导流管内表面(10)或水动力导流管外表面(11)相接触的水流的层流特性，以及与侧壁部分(2，3)的水动力导流管内表面(20，30)或水动力导流管外表面(21，
31)相接触的水流的层流特性。
24.按照权利要求1所述的安装在船头的水动力导流管，其特征在于，水平壁部分(1)的截面(a)和/或侧壁部分(2，3)的截面(b)有气流分布细管，其安装在适当位置，或者具有在水平壁部分(1)上和侧壁部分(2，3)上适当设置的小孔(7；8)，所述适当设置的小孔(7；8)用于向水平壁部分(1)的水动力导流管内表面(10)和/或水动力导流管外表面(11)提供空气，且/或向侧壁部分(2，3)的水动力导流管内表面(20，30)和/或水动力导流管外表面(21，31)提供空气，从而在水平壁部分(1)的和/或在侧壁部分(2，3)的水动力导流管内表面和/或水动力导流管外表面产生大气边界层。