【正文】 的例子。能夠改變高速滑行船的性能參數(shù)來制造半排水型船和半滑行船。這個(gè)定理適用于所有漂?。ɑ蚪]）在水中的船，無論是在海水中還是在淡水中。靜水力支撐 最后，最古老最可靠的船型支撐方式：靜水力支撐。這種形狀特點(diǎn)能夠使船產(chǎn)生偏近滿動(dòng)力支持，適用于使小排水量船和高速小艇。水動(dòng)力支撐 也有兩種類型船，它們依賴通過船的相對(duì)高速前進(jìn)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生動(dòng)力支持，這種船型的水上和水下部分的形狀都經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)。 另一種氣墊船帶有剛性側(cè)壁，且有延伸到水下能夠減小空氣流量的瘦船體，該氣流用來維持氣墊壓力。這種船依靠升力風(fēng)扇在船體水下部分產(chǎn)生了低壓氣墊。船舶預(yù)定在海面上，海面中或海面以下航行，因此使用空氣與水的接觸面作為基準(zhǔn)面。這是一個(gè)造船工程師設(shè)計(jì)船舶使必須記住的、能為以后討論提供根據(jù)的觀念，不僅涉及本章也貫穿全書。第二課 船舶分類翻譯人員： 介紹 一艘船能采用的外形是不可勝數(shù)的。戰(zhàn)斗艦艇的武器系統(tǒng)的運(yùn)行必須依次同時(shí)執(zhí)行，并回應(yīng)所有安全防護(hù)系統(tǒng)。我們可以將這種方法定義為一個(gè)實(shí)現(xiàn)重要目標(biāo)，分配資源，和組織信息的過程，這樣能夠通過計(jì)劃來準(zhǔn)確協(xié)調(diào)、確定問題的每一個(gè)重要方面。這就使得需要尋找方法來處理由大量專業(yè)化部件組成的復(fù)雜集合體問題。課外閱讀 2 系統(tǒng)方法然而，新船結(jié)構(gòu)方面最大的變化不是非常明顯。油輪和散貨船體積變得巨大。如果沒有它們，那么這個(gè)工業(yè)化文明世界將迅速崩潰。這些分類的每一種類中有多少船能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)支援和環(huán)境容量的要求？有多少船能夠完全進(jìn)行過試驗(yàn)？他們的未來怎樣？在這些問題適用于解決船舶設(shè)計(jì)師遇到的難題地方，下面章節(jié)中已經(jīng)做出努力，來為精確計(jì)算提供背景。結(jié)果，在這樣的情況下，基本設(shè)計(jì)可能就局限于檢查船舶尺度，動(dòng)力和布置的細(xì)小變更。以后的變化不可預(yù)知，然而其他的礦石將從海洋中勘探出來，因而需要為未知任務(wù)設(shè)計(jì)的新的船隊(duì)，這是值得肯定的。對(duì)于油輪，大小急速增加；工業(yè)化國(guó)家對(duì)石油和其他原材料的需求急劇增加，這就需要更大的油輪和散貨船以可接受的消耗來滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。其中最明顯的就是計(jì)算機(jī)的問世。簡(jiǎn)言之，本章將基本設(shè)計(jì)視為全船設(shè)計(jì)流程的一部分。正因如此，就沒有將它們當(dāng)做基本設(shè)計(jì)過程的一部分了。表 展示了大型船舶合同設(shè)計(jì)中制定出的一系列典型的計(jì)劃。這一階段也確定了最終總布置。 ，這是船廠合同文件的一個(gè)不可或缺的部分。所選擇的概念設(shè)計(jì)用作今后獲得建造費(fèi)用的討論文件，建造費(fèi)用決定是否進(jìn)展下一階段工作：初步設(shè)計(jì)。一般來說，它包含技術(shù)可行性研究，來決定目標(biāo)船舶的基本參數(shù)。 為了能夠進(jìn)行基本設(shè)計(jì)，每個(gè)人都必須了解整個(gè)設(shè)計(jì)流程。正如合同設(shè)計(jì)這名暗示的那樣，它為船廠投標(biāo)和承接合同訂單數(shù)準(zhǔn)備合適的合同計(jì)劃和規(guī)范。合適的選擇方案能保證達(dá)到目標(biāo)要求，比如良好的耐波性和操縱性，預(yù)期航速，續(xù)航力，貨艙艙容和總載重量。 注：紅字部分表示翻譯可能有問題，有些地方翻譯有不足之處，請(qǐng)謝謝大家指出。而且，包括校核使之達(dá)到貨物裝卸能力要求，艙室要求，各項(xiàng)賓館服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，分艙要求，干舷和噸位丈量標(biāo)準(zhǔn),所有這些都是盈利運(yùn)輸船舶，工業(yè)或服務(wù)系統(tǒng)用船，所必須考慮的部分因素。完整的合同計(jì)劃和規(guī)范內(nèi)容很清晰且足夠詳細(xì)，以避免發(fā)生代價(jià)高昂的偶發(fā)性事件，保護(hù)投標(biāo)方免受模糊不清的描述要求的影響。這中的四個(gè)步驟用 Ecans 的 1959 年的設(shè)計(jì)螺旋循環(huán)方式圖說明了，設(shè)計(jì)螺旋循環(huán)方式是一種含蓋從目標(biāo)需求到詳細(xì)設(shè)計(jì)的迭代過程，如圖 。例如船廠，船寬，船深，吃水，豐滿度，動(dòng)力能源設(shè)備，或一些代用特性，所有這些都是為了滿足達(dá)到設(shè)計(jì)航速，航區(qū)，貨艙艙容和總載重量的要求。 。它包圍著設(shè)計(jì)螺旋循環(huán)方式的一個(gè)或多個(gè)回路，進(jìn)一步完善了初步設(shè)計(jì)。這就固定了總體積和貨物區(qū)，機(jī)械設(shè)備區(qū)，貯存區(qū)，燃油艙，淡水艙，居住和功用空間，及它們之間相互關(guān)聯(lián)區(qū)，也包括與他們有關(guān)聯(lián)的其它部分，比如貨物裝卸裝備，機(jī)械零部件。小型簡(jiǎn)單船可能不需要精確定義中所列出的所有計(jì)劃，但是那個(gè)目錄的確表明了合同設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的細(xì)節(jié)層次。這一設(shè)計(jì)階段考慮了一個(gè)特別的要素，那就是至今為止設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段都是從一個(gè)工程組傳至另一個(gè)工程組。該流程從概念設(shè)計(jì)開始，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)直到得到合理保證，即能足夠可靠地確定主要特征參數(shù)以便能夠讓合同圖紙和規(guī)范有序的進(jìn)行。計(jì)算機(jī)影響著基本設(shè)計(jì)的運(yùn)作，其他變化影響了構(gòu)成基本設(shè)計(jì)的問題。 人類正逐漸轉(zhuǎn)向海洋來尋求所有的主要能源；近海石油天然氣鉆探已從主要坐落于墨西哥灣的淺海區(qū)的小型工業(yè)迅速發(fā)展到世界范圍內(nèi)嚴(yán)峻的深海海況下的巨型工業(yè)（Durfee er al,1976）。 因此，基本船舶設(shè)計(jì)的難度就背離程度而言偏離了以前的做法。 例如，另一種特殊的全新遠(yuǎn)洋任務(wù)，液化天然氣（LNG）遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，當(dāng)它首次被提出時(shí)，使得設(shè)計(jì)師開始時(shí)無從著手，并通過反復(fù)辛苦的修改和完善得出的粗略猜想結(jié)合合理的工程設(shè)計(jì)來繼續(xù)。當(dāng)這本書中的技術(shù)介紹完全被理解后，就能更加詳細(xì)地討論這些比較因子。近年來船舶外部形態(tài)特點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行了顯著地發(fā)展?？焖儇洿秃＼娕炌У男途€和耀斑已得到優(yōu)化。這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)師，策劃人，操作員認(rèn)識(shí)到，船是一個(gè)非常復(fù)雜、完整的綜合系統(tǒng)。如果能夠使得性能最佳化，那么就必須井井有條的地設(shè)計(jì)像三叉戟核潛艇及核動(dòng)力航母那樣的復(fù)雜集合體。系統(tǒng)工程為?需要什么?和?技術(shù)上能干什么?搭接了橋梁。系統(tǒng)工程包括所有的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也包括大量維持日常生活和應(yīng)對(duì)突發(fā)情況功能的工程和電力子系統(tǒng)。一艘船可以看做是將乘客一直運(yùn)送到外國(guó)目的地的優(yōu)美的遠(yuǎn)航賓館。 將船舶分成一些特定的種類來討論造船工程是有好處的。由于上面提到的三個(gè)區(qū)域中物理環(huán)境的本質(zhì)相差很大，所以那些區(qū)域中的船的物理特性也不同。這種空氣氣墊必須足夠支撐水面上方船的重量。這種類型船稱為束縛氣泡減阻船（CAB）。一個(gè)物理定理這樣陳述：任何運(yùn)動(dòng)的物體都能造成不均勻的流態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)垂直于運(yùn)動(dòng)方向的升力。一般說來，滑行船體的尺寸和排水量有限制。所有的船，艇及 20 世紀(jì)的早期船只，都依賴這種容易獲得的浮力來支撐航行的。從這種描述中，可以獲得船舶分類中的名字；通常稱為排水型船。這些折中船的速度當(dāng)然沒有全滑行船那么快但是比傳統(tǒng)排水型船快得多。后者通常被當(dāng)做是排水型船，而且一般說來它的變化依賴浮力體積的分布：水面以下船體吃水和型寬的大小。通常收錄了最大航程和航區(qū)。這些專業(yè)名詞很簡(jiǎn)單但不詳細(xì)，而且這種討論中的分類方式不太合適，因?yàn)閹啄昵拔覀兯f的超級(jí)油輪，今天看來不再能稱作是超級(jí)了?，F(xiàn)在看來，油船這些分類的必要性變得明顯了，這是因?yàn)?1956 年以前沒有油船大于 50000 載重噸，但到 60 年代前期所有的油船都大于 100000 載重噸。它們的艦橋距船艉差不多有 250 米。同時(shí)，貨物的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)重于船本身。但是，它與上述討論的原油輪有很大的不同。但是將大部分替代物恰如其分地安置在表面以下，通過細(xì)長(zhǎng)的水線鰭或嵌入式棱體擴(kuò)大對(duì)水上平臺(tái)或甲板的支撐面，這種理論很理想。僅在這里特別強(qiáng)調(diào)，潛水船是明確應(yīng)用了阿基米德原理及該原理涵蓋的所有定理。也有 CAB 雙體船和高速滑行三體船，其中前者前面已經(jīng)提到過了。 其他標(biāo)準(zhǔn) 有其他能夠滿足各式各樣的船舶設(shè)計(jì)配置的標(biāo)準(zhǔn)。商船和營(yíng)利性船 商船一般是用來盈利的。政府補(bǔ)助能夠保護(hù)本國(guó)的船舶建造業(yè)免受國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)的沖擊，因此即使實(shí)際船舶造價(jià)很高，買主都能以較低價(jià)格買到該船。但是如果運(yùn)輸?shù)闹饕窍胥@管和鉆探泥漿這樣的貨物時(shí)，可能就需要較低的航速。發(fā)展中國(guó)家的港口還有一些貨物裝卸限制。戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)的可靠性，軍事外觀，服役人員可居性，及誰能成為艦艇第一承包商和武備系統(tǒng)分包商的政治因素：所有這些因素都應(yīng)該考慮，這就使得艦艇的建造和運(yùn)營(yíng)代價(jià)非常昂貴。由于較小的船舶存在有限體積的燃油容量，所以必須權(quán)衡航速與續(xù)航力；因此，常使用兩種發(fā)電機(jī)來最優(yōu)化航速和續(xù)航力。外觀，航速，舒適度和可居性，及穩(wěn)定性，是船舶設(shè)計(jì)師主要考慮的因素，用來滿足船舶供度假用的功能。像任何其他固體一樣，船舶需要三個(gè)尺度來定義其尺寸，它們是長(zhǎng)度，寬度和高度。艉柱指的就是船舶舵柱的后側(cè)，而艏柱是通過船艏與夏季載重水線的交點(diǎn)的豎直線。明白船舶的最大長(zhǎng)度是必要的，很多地方都能用到最大船長(zhǎng)，比如船舶入塢。超出的長(zhǎng)度包括船艉懸掛物和前傾型船艏懸掛物。一艘特定的船上的水線長(zhǎng)不是一個(gè)固定值，它是取決于船舶所漂浮的水線的位置及船舶的縱傾程度。我們謹(jǐn)定義它為船舶最寬處一側(cè)船殼板的內(nèi)側(cè)到另一側(cè)船殼板內(nèi)側(cè)的距離。 有些船的計(jì)算寬度可能比上述所說的還大，這是因?yàn)樗傅木褪谴耙幌蟼?cè)突出物極限點(diǎn)至相對(duì)稱的另一舷側(cè)突出物極限點(diǎn)間的距離。這種深度稱為?型深? 指的就是船舯舷側(cè)甲板板下部至基線間的距離。一些現(xiàn)代船舶有修圓的舷邊，如圖 （b）所示。舷弧 舷弧是甲板邊板離平行于基線且垂直于船舯甲板線的直線的突出高度。所謂的舷弧?標(biāo)準(zhǔn)值?用公式給出：首舷弧 in） ft + 20（=尾舷弧 in） ft + 10（=這些公式用英制單位表示為：（=首舷弧 cm） + （=尾舷弧 cm） + 通過上面的標(biāo)準(zhǔn)公式可以看出，首舷弧值是尾舷弧值的兩倍。舷弧值，尤其是首舷弧，增加了甲板離水面的高度（稱為?平臺(tái)高度?，）這有助于防止船舶在洶涌的海況中航行時(shí)甲板上浪。梁拱曲線以前通常呈拋物線形，但是現(xiàn)在常常使用直線型梁拱曲線，有時(shí)甚至完全沒有甲板梁拱。由于甲板寬度變得更小了，所以越靠近船舶兩端甲板梁拱變得越小。圓形舭部的半徑稱為?舭半徑?。若平底線連續(xù)線外延伸，那么它將與型寬線相交，如圖 （a）所示。尖瘦船型的底升和舭半徑更大。這稱為?平底?，而且其值由一個(gè)事實(shí)決定。內(nèi)傾現(xiàn)象是海船的一個(gè)常見的特征，并且出現(xiàn)在二戰(zhàn)之前的鋼制商船中。如果船舶側(cè)視圖中船艏呈弧形，特別是對(duì)于有球鼻艏的船，艏傾不能簡(jiǎn)單地來定義，必須通過在不同的水線處用一系列的坐標(biāo)來定義。如果水線平行于龍骨，那么就說船舶平浮；但是若不平行，那么就說船舶發(fā)生了縱傾。了解船舶的吃水或者說船舶?吃?水量，這很重要，因此一艘船的吃水能夠直接獲取，船艏和船艉都刻有吃水標(biāo)志。若用十進(jìn)制單位表示，那么這些數(shù)字就可能是 10cm 高，間隔 10cm。 和 d f ，那么中拱或中垂=da + d f2 d196。這一點(diǎn)對(duì)于在限制水深的區(qū)域航行的船或船舶進(jìn)入干船塢時(shí)很重要。例如，由于受到甲板舷弧的影響，干舷與露天甲板的間距沿船長(zhǎng)方向?qū)?huì)發(fā)生變化，而且一定條件下間距也受縱傾的影響。水上部分的體積也能幫助船舶破損時(shí)保持漂浮狀態(tài)。首先，由于沒有利害關(guān)系或影響，船舶上層建筑和甲板室都被忽略了，船體看成所有方向上都是曲線、上部用水密甲板覆蓋的中空殼體。與中線面和設(shè)計(jì)水線面都垂直的面稱為橫剖面，船舶橫剖面通常關(guān)于船體中線面對(duì)稱。圖 畫出了這些面。縱剖面圖，橫剖面圖和半寬圖，一起稱為型線圖或剖面圖，而且這三部分明顯相關(guān)聯(lián)。鑒于兩柱很正規(guī)且整個(gè)船舶壽命中位置固定，水下部分的高度大多數(shù)屬于兩柱，并且兩柱之間沒有很大的間斷，因此兩柱的位置在哪并不重要。另外兩種以后將涉及到且不用做過多解釋的長(zhǎng)度是總長(zhǎng)和水線長(zhǎng)。半寬圖站線上的點(diǎn)與中線面間的距離稱為型值，而且這種距離也在橫剖面圖的不同方向上出現(xiàn)。它稱為船舯或船中，而且該面所在的船體區(qū)域成為稱為舯橫剖面。除非特別聲明，要不然本書中描述的一般是排水尺度。型吃水是船舯某一橫剖面上的垂直距離。舷側(cè)型深與型吃水的區(qū)別是相差干舷。定義船形時(shí)，其他一些不同精度的幾何概念也有用。與之相反的凸出趨勢(shì)稱為外張。弦弧是縱剖面上甲板脫離水平線向上升起的趨勢(shì)。中線面上的任何偏離垂直線的實(shí)體角運(yùn)動(dòng)稱為縱傾。能通過建立一種高度來獲得被稱為面積曲線的曲線，這種高度與水平軸的每一坐標(biāo)站上坐標(biāo)站與 LWP 間的面積成比例。 也取 4 號(hào)站橫剖面為例子。 排水體積，▽，表示船舶排開水的總體積。Cwp ，表示水線面尖瘦的系數(shù)，是水線面面積與該水線面的外切矩形面積的比值。 A CM = M BT方形系數(shù)， CB ， 是排水體積與長(zhǎng)方體體積的比值，其中該長(zhǎng)方體的邊長(zhǎng)等于船舯計(jì)算寬度，平均吃水和兩柱間長(zhǎng)。Cp = ▽AM LPP垂向棱形系數(shù)， Cvp ，是排水體積與棱主體體積的比值，其中棱柱體的長(zhǎng)度等于吃水深度，橫截面面積等于水線面面積。也應(yīng)該注意，不同的系數(shù)值所使用的兩柱位置。 ydx其中所有以 y 為長(zhǎng)度， d x 為寬度的長(zhǎng)條沿著 x 范圍求和。）M yy = 242。A對(duì)于那些以 x 軸為邊界的圖形的特殊情形 112 M * = 242。 xy1dxx== A 242。而且，工具必須犀利；定義必須精確，而這些取自數(shù)學(xué)中的裝置必須犀利，為的就是直接運(yùn)用于船型和相關(guān)難題。最后，稍微注意一下統(tǒng)計(jì)學(xué)和近似公式。用來定義船形的圖，稱為?型線圖?。通過這種方式獲得的剖面稱為?橫剖面圖?，而且被畫在所謂的?正視圖?上，如圖 所示。有時(shí)在首尾兩端多畫一些橫剖面，其中首尾兩端船形變化較明顯。 今假想有一系列平行于基底的平面，而且與基底的間距也不同。這些水線通常間距 1m(34 英尺)，而臨近船底船型變化較明顯的地方采用更近的間距。后體縱剖線如水線一樣相互之間間距 1m(34 英尺)。設(shè)計(jì)船型時(shí)，這三套曲線應(yīng)該?平滑?，且它們之間的相互依賴性在光順過程中變得很重要，這是必需的。如果設(shè)計(jì)師有這樣一幅正視圖，那么接著他將量取水線型值，并在半寬圖上畫水線。然后就試著畫縱剖面圖且務(wù)必使這些曲線是光順的，可能協(xié)調(diào)橫剖面圖和水線圖是必要。船廠尺寸采用縮小的比例，而水線和橫剖面半寬及縱剖面高度都用全比例標(biāo)記。從全比例光順中，量取型值，返還畫圖室，為后面的船舶計(jì)算做基礎(chǔ)，將在后面章節(jié)見到。