1、船 舶 概 论,第二讲,第三章 船舶几何特征和技术性能,船体是一个狭长的几何体左右对称，其形状与性能有密切的联系 。因此本章分为两大部分：船体的总体要素、船舶的技术性能。,3-1. 船体的几何特征,一、船体型线图船体是一个具有双重曲度（不可展开曲面）的复杂的流线体。其表面形状通常是一个复杂的光顺曲面。故用专门的线型图表示： 型线图是在三个互相垂直的投影面上，用船体型表面的截交线、投影线、外轮廊线来表示船体外形的图样。三个互相垂直的基准投影面为：中线面（V）纵向投影（将船分成左右两部分）设计水线面（H）水平面（将船分成上下两部分）中站面（W）横剖面（将船分成前后两段）,3-1. 船体的几何特征,
2、三个互相垂直的基准投影面,中线面,设计水线面,中站面,纵剖线图与中线面平行的辅助平面与船体型表面的截交线，投 影到中线 面上真实型状，在其他两个投影面上为直线。,3-1. 船体的几何特征,横剖线图与中站面平行的辅助平面与船体线表面的截交线，投影到中站面上，由于船体左右对称，故只表示一半，习惯上右边绘首部，左边绘尾部真实形状，在其他投影面为直线。,3-1. 船体的几何特征,半宽水线图与设计水线平行的辅助平面与船体型表面的截交线，投影 到设计水线面上，左右对称，故只画一半半宽水线图 真实形状，在另外两个投影面上为直线。,二、船舶参数1）排水量当船舶自由漂浮于静水中保持平衡时，根据阿基米德原理，船体
3、将受到水向上的浮力作用。 浮力的大小等于船体水下部分体积V(m3)与水的密度（t/m3）的乘积称为排水量。,对于运输船而言，浮力的大小应能托起空船，货物、人员、油水、材料，等的总重量。即浮力=船舶总重量所以排水量既等于水下体积，又等于船舶的总重量，它是从重量角度来表示船舶的大小的参数，也是确定船舶尺度的重要参数。2）载重量指船舶所允许装土的最大重量，包括载货、人员、行李、食品、淡水、燃料、润滑油，备品等。表示：DW（单位吨）,3-1. 船体的几何特征,3-1. 船体的几何特征,（空船重量）我们一般所说某船是多少多少吨货船、油船就是指DW为多少吨。同样时，LW小，DW大船的经济性好反之，LW大
4、DW小船的经济性差船舶设计中，根据载重量系数。的大小与船舶类型、大小、结构形式、船速及主机种类等因素有关。,3-1. 船体的几何特征,3）总吨位 总吨位从舱容角度来表示船舶的大小。其计算方法是按1969年“国际船舶吨位丈量公约”或1992年我国海船法定检验技术规则有关规定，根据船舶围蔽处所总容积V计算得到的登记吨位：总吨位的主要作用是用来表示运输船的大小和营运能力，用以统计世界或一个国家、地区、单位的船舶拥有量，作为船舶入级登记、进船坞、船舶检验等的收费依据,3-1. 船体的几何特征,三、船体尺度 船体主尺度，尺度比和船型系数反映船体大小及肥瘦程度1）主尺度：总长（LOA）船长 L 垂线间长（
5、LPP）设计水线长（LWL）,3-1. 船体的几何特征,一般习惯所指的船长是垂线间长Lpp,3-1. 船体的几何特征,型宽 B 船长中点处宽度 型深 D 甲板边线最低点处高度。 吃水 d 设计水线到龙骨基线垂直高度。 干舷 F 船舷最低处至水面的垂向距离。,3-1. 船体的几何特征,2）尺度比：尺度比与后面将面介绍的船舶航行性能有密切的关系。主要有：长宽比 与快速性有关，值越大，船越细长、阻力小。宽度吃水比稳性，快速性有关。型深吃水比稳性，抗沉性及内容积有关。船长吃水比回转性、值越小，越灵活。船长型深比总强度有关，越小强度越好。,3）船型系数船型系数进一步表达船体水下部分的几何特征，具有相同主
6、尺度和尺度比的两艘船，其几何特征可以有明显的差别，从而影响船的技术性能这就是因为船型系数的不同。常用的船型系数有：（1）水线面系数 水线面积Aw与L、B之比表征水线面的丰满度，主要影响稳性，也影响快速性。,3-1. 船体的几何特征,（2）船剖面系数 中横剖面水下部分面积与Bxd的比反映中横剖面的丰满度，大型低速船Cm接近1，快速小型船Cm较小。,3-1. 船体的几何特征,（3）方形系数 水线以下排水体积与LBd长方体积之比。表示水下部分丰满程度，大小与排水量直接有关，也称为排水量系数。方形趸船CB接近于1，驳船货船客船 低速船高速船 （4）棱形系数 反映排水体积沿船长方向分布情况CP越大AM
7、排水体积分布均匀，船体水下部分首尾较肥胖。CP越小Am 排水体积集中于中部，首尾比较尖瘦对快速性影响较大。也可看出Cm , CB , CP相互关联。,3-1. 船体的几何特征,3-1. 船体的几何特征,（5）垂向棱形系数 表示排水体积沿吃水方向分布情况。综合上述内容：主尺度反映船舶的大小船型系数反映水下部分形状线型图最完整地表示出船体的实际形状另外，其外形特征体现船舶外形的美感和实用性。,3-2. 船舶技术性能,1、船舶浮性船舶在一定装载情况下，漂浮于水面保持平衡的能力：浮在水面的条件：当重力=浮力时，物体浮在水中某一深度。钢的比重是水的7.8倍，故实心的钢块受到的浮力只有重力的1/7.8。由
8、于船舶是用钢材建成的空心的，水密的，形成很大空间，船舶只要部分浸入水中，排开水的重量浮力就和整个船的重量相等了船舶浮在水面。 浮力大小与排水量，装载量有关。 另外，为了避免海损，还需要有储备浮力。,3-2. 船舶技术性能,（2）船舶稳性受外力作用偏离其正浮平衡位置而倾斜的船舶，当外力消失后能回复到原来位置的能力。倾斜= 新的稳定重心位置是影响稳性的重要因素设计时降低重心高度，有效途径：设备、载重布置在较低处，上层建筑不要过于庞大，并且用轻型材料，甚至在舱底压载。 大倾角稳性研究船舶在航行中能够抵抗多大风浪。,3-2. 船舶技术性能,（3）船舶抗沉性船破损进水后能保持不致于沉没和倾覆的能力。“泰
9、坦尼克”在纽芬兰岛附近，与冰山相撞，只有10秒钟接触，破100米长的破洞，船首5个舱浸水。首先下沉，两小时后只剩船尾全船沉没，2700乘员中，1520人死于非命。（救生艇只能容纳1半人），之后，主要航海国家制定了一系列公约条约，对救生设备，通讯及抗沉性做了规定：使船舶在部分舱室破损进水的，仍能抗沉。,3-2. 船舶技术性能,（4）船舶快速性船舶在静水中消耗主机一定功率而能达到较高航速的特性，由船舶的阻力和推进两方面综合确定的。 （5）船舶耐波性船舶在波浪中运动性能和失速性能以及为人员及船上各系统装备提供良好的船体运动环境条件的能力。船舶在波浪中：产生摇荡，甲板上浪，螺旋浆露出水面，主机转速剧增（飞车）等。采取措施：舭龙骨、减摆水舱、减摇鳍等,3-2. 船舶技术性能,（6）船舶操纵性船舶能否按照驾驶者的航行需要，保持或者改变航向、航速、姿态、位置的性能。包括回转性，航向稳定性，转首性（对舵的反应能力）、跟从性（操舵后迅速进入新的稳定状态的能力）。 （7）其他性能振动，噪声等,http:/
