【正文】 因為船體是左右對稱的。 現(xiàn)在假設(shè)有一些列平面與基平面平行，并考慮每個平面距基平面的不同距離。在縱剖面圖上繪有船舶中心線的輪廓，并認為是與船舶中心線為 0距離的縱剖線。這一工作借助于木質(zhì)或塑料型條來完成。在放樣間內(nèi)采用同樣的光順過程。實際上外表面可能比型線增加不止一個或兩個外板厚度，在結(jié)構(gòu)彎曲度很大的地方，例 如在船首尾端或在船舭部之下。 第六課：船級社 對船舶設(shè)計、建造和安全有重大影響的兩個組織是船級社和政府管理機構(gòu)。如果一艘船不滿足當局頒布的標準，那么將被禁止航行。那些船級如 100A1油船、 1001液化氣船、 100A1礦砂船等，在入級證書中可以見到。委員會由船運業(yè)的成員組成，代表行業(yè)的利益。例如 1939年以前，船體構(gòu)件尺可以通過船體的主尺度 L、 B和 D來確定。這些項目要求年度檢驗，也要求驗證船兩舷的干舷標志。國際船級社協(xié)會（ IACS）開展咨詢活動。這些專題的一部分現(xiàn)在是國際規(guī)范所涵蓋的內(nèi)容，例如，載重線，噸位及客船相關(guān)的規(guī)范。現(xiàn)在熟悉的在船上勘繪的標志稱為普林索爾載重線，它的官方名稱是 “載重線標志 ”。干舷甲板定義為暴露在空氣中和海水中的最上層完整甲板，甲板上具有永久性的關(guān)閉措施，在甲板之下的舷側(cè)安裝有永久性水密的開口。會議結(jié)果由 Wilson出版了一份報告。然而，還有一些特殊的噸位，計算方法有點不同，登記在一個單獨的證書上。泰坦尼克號首航時撞上冰山使多個船艙破損最終沉沒而損失很多生命。另一次會議大概將在 1976年舉行，預(yù)期在整個安全評價方面作出重大修改。圖 （ b）表示的是中性平衡狀態(tài)（隨遇平衡）。 現(xiàn)在，當船舶受到外部傾斜力矩作用而橫傾時，浮心位置也從船體縱中面移出去，通常重力作用與浮力作用線之間有一個距離。 在第 3章討論的穩(wěn)心 M，定義為通過傾斜物體或船體浮心的垂直線， 與船舶橫傾角趨于零時的鉛垂線的交點，這個交點位于船舶正浮時代重力作用線與浮力作用線上。因此人們必須區(qū)別在往一傾斜角度下的總體穩(wěn)性與小傾角的初穩(wěn)性（ ⊙ 10） ：初穩(wěn)性度量 穩(wěn)性高度，包括橫向的和縱向的，定義為重心至橫穩(wěn)心或縱穩(wěn)心的距離，在正浮平衡位置上鉛垂線量取。 因為縱穩(wěn)心 ML總是離船相當高（圖 ），可以說在正常條件下縱穩(wěn)性高 GML不可能出現(xiàn)負值。 該范圍的幅度主要取決于船寬、干舷、與甲板的上層建筑水密完整性以及重心位置。 船舶實際上是同時在兩種密度差別很大的流體中運動，船體下部表面在運動而上部表面在空氣中運動，空氣和水一樣，也具有粘性，因此水面以上部分也受到和水下同樣的兩種力。 第四類型阻力是水面以上部分在空氣中運動而產(chǎn)生的，在前面已經(jīng)提到過，它包括摩擦阻力和漩渦阻力。 興波阻力和漩渦阻力經(jīng)常合并為一個 “剩余阻 力 ”，特別是在通過模型試驗來測量阻力時，興波阻力通常在剩余阻力中占據(jù)大部分；因而在研究與船體設(shè)計時給予它更多的關(guān)注。 然而，真正的從蒸汽機轉(zhuǎn)換出來動力的機械推進，出現(xiàn)將是晚許多，并經(jīng)歷了很多失敗。 有趣的是在這些早期的努力中，推進裝置都不相似。盡管如果 ALECO號具有相等的功率的話只可能贏得作為實驗一部分的某些比賽，但是，螺旋槳推進的批評者還是保持沉默了。 現(xiàn)在應(yīng)用最成功的推進裝置類型，有四種： 1螺旋槳 a定螺距槳不 b可調(diào)螺距槳 c可控螺距槳 d有套罩螺距槳用于隧道之內(nèi)（導管槳） e對轉(zhuǎn)槳 2明輪 裝在舷側(cè)或船尾的有固定葉片或順將葉片的 3噴水推進器 a潛沒噴嘴噴水推進器 b水面噴嘴噴水推 進器 4平旋擺線推進器 a正擺線推進器 b外擺線直翼推進器 上述這些類型將在后面幾節(jié)中單獨討論 螺旋槳 因為應(yīng)用最廣泛的推進器是螺旋槳推進器（以下與實際應(yīng)用一致稱為螺旋槳），他將進行最詳細的討論，在用的其他類型螺旋槳的若干推進理論也將包含在內(nèi) 首先考慮螺旋槳本身的一些有用的術(shù)語及其相關(guān)的術(shù)語和定義。（葉背） 葉稍是槳葉上立軸最遠的點。從圖 ，在葉面上的每一個點都有與 C點相同的螺距。另一方面，如果外力作用消失而船舶航向仍在改變，那么就說該船是不穩(wěn)定的。該升力產(chǎn)生了一個圍繞大概在船長中點的點動回轉(zhuǎn)力矩。如果舵安裝在螺旋槳正后方，那么在數(shù)秒鐘之內(nèi)的連續(xù)劇高速旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生足夠的升力去推動船尾，卻未能產(chǎn)生明顯的向前的運動。 橫搖大概是最希望出現(xiàn)的運動，因為它產(chǎn)生最大的加速度，因而是暈船的主要原因?？蔀槎鄠€自由度的運動，另外 4個是橫搖（繞縱軸的旋轉(zhuǎn)），縱搖（繞橫軸的旋轉(zhuǎn)），垂蕩（垂向運動）和縱蕩（縱向運動與勻速推進運動的疊加）。它們設(shè)在螺旋槳的前面，漿軸的兩側(cè)各一個。這樣一個方向控制的準方向機構(gòu)就是安裝在船尾的舵，并且固定在它上方的船體內(nèi)的電動液壓舵機來驅(qū)動。 前者修正延伸到推進效率的范圍，而后者增加了推進效率的峰值。圖 C的螺距就是在旋轉(zhuǎn)一周后距離FE。 右旋槳是從船尾往船首方向看去順時針旋轉(zhuǎn)的并驅(qū)動船前進的螺旋槳（當向船尾看去則為順時針旋槳如圖 ）左旋槳是從船尾向船首看去逆時針旋轉(zhuǎn)并推進船前進的槳。噴水推進近來成功復(fù)蘇，并有希望更多應(yīng)用（他將在本章后面討論）。明輪船是它的姐妹船，比他略小，功率略低，叫 ALECO號。 1787年，弗吉尼亞希波力克縣的杰姆斯拉姆賽造了一艘蒸汽船，用噴水器推進。明輪在東方約在公元 7世紀使用。 摩擦阻力與水密度、水接觸面積、相對船體的水速度成正比，還與摩擦系數(shù)成正比。 邊界層的實際厚度是難以確定的，但是流體向前速度下降 1%處的點可作為邊界層的外邊界，在該點處流體可認為是無粘性的，于是，在圖 ，流體相對船體速度 V1 為無粘性時該點速度的 ，就是邊界層的外邊界。如果根據(jù)這個修正后的壓力系統(tǒng)而產(chǎn)生的力在首尾方向上求合力，可以發(fā)現(xiàn)它是與船在水中運動方向相反的，如果在橫方向求合力，那么該合力等于零，因為船是左右對稱的。 穩(wěn)性范圍的定義是從平衡位置向左舷或向右舷傾斜的角度，單位是度。船舶具有正的GM則不能在正浮，并且不具備初穩(wěn)性。因而采用穩(wěn)心與重心相對位置作為穩(wěn)性指標只限于小的傾斜角。在著種情況下，力矩方向不會使船舶恢復(fù)到正浮位置，而是使船繼續(xù)傾斜。有兩種力在維持船的平衡狀態(tài)，它們必須數(shù)值上精確的相等，且方向相反。 如果物體受到 一個外力干擾作用，并當外力消失是恢復(fù)到初時位置，那么就說它處于穩(wěn)定平衡。因為公約已經(jīng)聲明與載重體和噸位相關(guān)聯(lián)，所以由簽約國履行，其內(nèi)容體現(xiàn)在各國制定的法律中。現(xiàn)在，客船規(guī)范是在本世紀各種國際會議總結(jié)出的成果和說明。然后也留下了爭議；在這個過程中隱藏在噸位評估之后的基本概念卻丟失了，至少不在明顯了。 關(guān)于噸位丈量在近年又有進一步的發(fā)展?？赡茉趯黼S著規(guī)范的發(fā)展，在干弦考慮中會計入船舶在海中的水動力影響。載重線限制于賽謬爾 ?普林索爾這個名字有關(guān)。該部被授權(quán)制造一系列商船運輸法，這些法規(guī)有100多年的歷史。現(xiàn)在世界上其他的船級社的發(fā)展基本上也是類似的形式，這些船級社有 BV（法國） DNV(挪威 )、 ABS(美國 )、 GR(德國勞氏 )、 RIV（意大利）和 NKK(日本 )。首先，鋼船大約一年（間隔期）檢驗 1次。泵、管路、防火、探火、和滅火設(shè)備、鍋爐和其他壓力容器，電氣設(shè)備，貨物冷藏裝置，以及建造材料。從那時起，勞埃德船級社，正像今天所知道的，真正地開始?，F(xiàn)在，與船體檢驗一樣，機械檢驗也是常規(guī)的項目，所以符號 LMC（勞埃德機械證書）在入級時可以看到。在英國，關(guān)注此事的當局是貿(mào)易部（以前是貿(mào)易廳）。在豐滿船型上它有很大一個范圍，而在消瘦型快速船上，可能根本就存在。在采用鉚接的船上外板是一塊搭一塊的。其程序是有繪圖極愛你過光順后的型線型值送到放樣間，然后在放樣間的放樣臺上進行實尺度展開。當設(shè)計者有了橫剖面圖時，他將為水線面量取型值并在半寬圖上畫出水線?；蛘哂袝r就簡單稱為 “buttock”，與水線一樣。在首尾的分段通常加密劃分，因此剖面編號為 1/2， 3/2， 17/2， 19/2。假想這些平面在船長的不同展位上與船體為表面相交。在這方面的實際將發(fā)生很大變化。從垂直軸畫出一段距離，代表水線以下剖面面積，由此形成的曲線稱為邦戎曲線，在載重水線處，該距離正比于該水線下的剖面面積，余此類推很顯然，每一剖面上均給出邦戎曲線。水平面內(nèi)船舶主航向的擾動角稱為首搖，注意這些都是角度而不是比率，將在后面章節(jié)中討論 從型值表可以得到兩條面積曲線來定義船體形狀，而不用 距離來定義船體形狀，這在后面將證明是有重要意義的。 干舷是在船舷處型深與型吃水的差值，它是在橫剖面內(nèi)量取的，從水線至舷側(cè)甲板上邊緣的垂直距離。船體的這個橫剖面稱為中橫剖面。尾垂線通常取在舵桿中心線或滿載水線與方尾輪廓線的交點處。 一個放在另一頂部的橫剖面形成橫剖面圖，因為剖面是左右對稱的，所以按照常規(guī)只顯示半個剖面：船首部分的半剖面是放在中心線右邊船尾部分的班剖面是放在中心線的左邊，一個放在另一上邊的 半寬水線面形成了半寬水線圖。首 先，因為上層建筑和甲板室（對船舶性能來說）影響很小，故忽略不計船體當成各個方向都是曲線的中空物體，上層覆蓋的是水密甲板。例如露天甲板的干舷在船長方向上各不相同，原因是加班舷弧的存在，也受縱情的影響，以及其他原因。為了弄清楚船舶中拱或中垂為多少，有一套水尺刻在船中，因而尾吃水，中吃水和首吃水分別為 da,d0和 df，那么 中拱或中垂 =（ da+df） /2d0 在使用船中吃水時，有必要在左右兩舷分別讀取吃水然后在取平均值，因為船舶可能會有橫傾。因此，吃水值應(yīng)當容易獲取。當船舶首柱是彎曲特別是具有球鼻首時，首柱傾斜不易定義，所以有必要再不同水線上通過一些列坐標值來定義。如果沒有底部升高，那么從船底中心線至舭部圓弧起點處的船底是平的。有些設(shè)計人員喜歡將該處做成曲線面不是圓弧。通常，如果船舶露天甲板設(shè)梁拱，那么下層甲板特別是客船的根本無梁拱，因為平甲板有利于客船布置。有時還在拋物線舷弧上出現(xiàn)（階梯狀）變化情況。通常在首尾兩端為最大。該船深即“型深 ”，是自船中舷側(cè)甲板下表面量至基線的距離，如圖 （ a）所示有時 “上甲板型深 ”和 “二甲板型深 “等。 就像垂線間長的情況一樣，型寬也不是最大寬度，所以要求定義最大的船寬 “最大船寬 ”（見圖 ）。 第三種常用的船長，特別是在研究船舶阻力時用的是水線長（ LWL） .水線長是自水線至船尾交點量至水線與首柱交點的長度。垂線間長如圖 。這一章的目的是解釋這些術(shù)語，并讓讀者熟悉他們。 海洋考察船、海岸警備船和破冰船在執(zhí)行任務(wù)時，其續(xù)航力、可靠性、在困難海況下 操作能力以及適居性方面都是重要的。專門用途的貨物裝卸機械，例如滾裝船的卸貨跳板，對于往返于世界主要港口和欠發(fā)達國家的港口之間船舶快速裝卸時必要的。所有 商船的新設(shè)計都必須與世界上其它造船者的類似船進行經(jīng)濟上競爭。除了多體船依據(jù)不同用途有不同的船速外，它們按速度從高向低排列。潛艇的特性和它的各種工作狀態(tài)，包括靜力的和水動力的，的描述在后面章節(jié)中有全面介紹。一艘滿載的 VLCC的吃水或要求的水深在 50~60英尺之間，一艘 ULCC大概要 80英尺。 1968年，第一艘超過 30萬噸的船建成。它們通常具有最大的航程和最好的適航性，屬于 “全季節(jié)船 ”，是所有其它排水型船分類時重要參照的標準。高速滑行船體的特點可以通過修改而產(chǎn)生半排水型船體或半滑行船體。一直到 20世紀，所有的船、艇和建議的水艇都依靠靜水的浮力而工作在水面上。 水動力支撐 依靠水動力支撐的船也只有兩種類型。這類船舶依靠鼓風機在船底部形成一個低壓空氣墊。 第二課 船舶分類 船舶的形狀是多種多樣的，一艘船可能是一個豪華的海上酒店，載著旅客游世界；也可能是一個浮動的堡壘，揚起導彈發(fā)射架；也可能 是一個長箱，運輸原油，甲板上布滿了復(fù)雜的管線。這些發(fā)展對近岸鉆井設(shè)備 /船舶 /模塊的設(shè)計產(chǎn)生了變革，也對這樣一個具有挑戰(zhàn)性事業(yè)所必需的整個支撐船隊產(chǎn)生變革。 表 側(cè)視圖，總 布置圖 縱剖面圖，總布置圖 所有甲板與船艙的總布置圖 船員住艙布置圖 型線圖 舯橫剖面圖 鋼材尺寸圖 機艙布置圖 ——俯視圖 機艙布置圖 ——側(cè)視圖 機艙布置圖 ——橫剖面圖 主軸系布置圖 動力與照明系統(tǒng) ——布線圖 甲板與側(cè)面防火圖 通風與空調(diào)設(shè)計圖 所有管系的圖表設(shè)計 熱平衡與蒸汽流動圖 ——在正常工作情況下的常規(guī)動力電路負載分析圖 艙容圖 船型曲線圖 可浸長度曲線圖 初始縱傾與初穩(wěn)性手冊 破艙穩(wěn)性計算 一般介紹 在 60年代后期和 70年代，一些重要的新 技術(shù)給普遍的基本設(shè)計問題在某種程度上帶來一定的影響。這些圖紙不屬于基本設(shè)計過程的一部分。最終的總布置圖也是在這一階段確定下來，這就將總體積、貨物區(qū)域、機器設(shè)備、儲物設(shè)備、燃油、淡水、居住與公用艙室以及幾何相互關(guān)系固定下來。確定下來的概念設(shè)計就做為討論文件以獲得近似的建造 成本，不論是否啟動下一階段的設(shè)計 ——初步設(shè)計。合同設(shè)計，顧名思義，需要做出圖紙和詳細說明書，以便船廠去投標和簽約。因此，基本設(shè)計包括船舶主尺度、船體線型、動力（數(shù)量和種類）的選取，以及船體、機械設(shè)備和主要結(jié)構(gòu)的布置。 了解整個設(shè)計順序?qū)θ魏巫龌驹O(shè)計的人都是必要的。初步設(shè)計完成后將為船舶提供一個準確的描述，能夠滿足任務(wù)書要求，并為合同設(shè)計圖