【正文】 造和運行對納稅人來說是很昂貴的。所以人們（造船者）希望軍船造價要比商船的高。由于小型船只有有限的燃油艙容，因而需要在航速和續(xù)航力之間做好平衡。前面討論的較高檔的船艇一般犧牲有效載荷和續(xù)航能力來滿足航速要求。經(jīng)濟上的定位基于那些潛在的消費者所能負擔起或認為他能負擔起的考慮。 第三課 在仔細研究造船 工程各種分支之前，定義一些術(shù)語是重要的，一便后面章節(jié)學習中使用。首先，應考慮測量船舶尺寸的尺度，它們就是 “主尺度 ”。這些將依次討論。垂線間長是指從尾垂線沿夏季載重水線量至首垂線的距離。如果船舶未設舵柱，那么尾垂線則取自舵桿中心線。 垂線間長（ LBP）用于計算，將在后面看到但從圖 船的最大長度。這個長度稱為 “總長 ”，定義為從最后端量至最前端。對大多數(shù)船來講，總長要比垂線間長大出許多?，F(xiàn)代傳播具有大型球鼻首的最前端。這個長度對于某艘船不是固定不變的，而是取決于船舶當時的 水線位置以及船舶縱傾情況。 船寬 垂線間長的中點稱為船中。船寬就在該點處測量。它可以簡單定義為在最大船寬處自一舷側(cè)板內(nèi)表面量至另一舷側(cè)板內(nèi)表面的水平距離。對很多船來說，最大船寬是型寬加上每一舷舷側(cè)板的厚度。但在現(xiàn)代焊接船舶，額外的寬度只有 2個外板厚度。這個距離可能包括外伸的甲板，此種情況在客船上有時可見到，以增加額外的甲板面積。 船深 第 3種尺度是船深，沿著船長方向是變化的，但通常在船中處測量。如果沒有特別指明哪層甲板，則是指量至最上層連續(xù)甲板。 三個主尺度給出了船舶尺寸的一般概念。當中比較重要現(xiàn)在給出定義。在船廠方向上不同位置處的舷弧是不同的。現(xiàn)代船舶舷側(cè)甲板線形狀是變化的：可能在船中兩舷某一范圍內(nèi)是平的，舷弧為 0，而向首尾兩端豎直線上升。較老式船舶上，甲板線在測視圖上是拋物線形狀。所謂標注舷弧由下面公式計算： 首舷弧 =+20 L單位：（ feet）英尺 尾舷弧 =+10 舷弧單位：英寸（ inch） 這兩個公式換成米制，則為： 首舷弧（ cm） =+ L單位：米 尾舷?。?cm） =+ 可以看出在這些標準公式中首舷弧是尾舷弧的 2倍。偶爾還出現(xiàn)上甲板最低點位于船中之后一段距離的情況。舷弧值特別是首舷弧增加甲板在水面上的高度（稱為平臺高度），此舉可以使航行于風流中的傳播減少甲板上浪。 取消了舷弧的船舶更容易建造了。梁拱曲線 是拋物線，但目前多數(shù)是直線梁拱也就是沒有梁拱。但這一點并很重要，因為船舶在靜止時很少是直立的。 梁拱通常利于船的型寬來表示它的大小。 舭部半徑 船中橫剖面輪廓如圖 （ a）所示。其橫面是垂直的矩型在底角部以圓弧過渡。構(gòu)成舭部的圓弧的半徑稱為 “舭部半徑 ”。此曲線具有曲率半徑，并且當曲線接近要連接的平直部分時，曲率半徑是增大的。如果平坦船底線向舷外連續(xù)延伸，它將與船寬型線相交，如圖 （ a）所示。對于豐滿船型例如貨船，底部升高可能可能僅僅有幾厘米。對于瘦型船，將采用較大的底部升高，并且有較大的舭部半徑 平板龍骨 在鉚接船時代， “平板龍骨 ”或是 “平底 ”是很普通的構(gòu) 件。如果有底部升高，那么船底線與基線相交與船底中心線兩側(cè)一段距離的某一點上，是司空見慣的，因而船底中心線上的一小部分船底是平坦的，如圖 （ a）所示。它的作用在與平板龍骨與中底桁可以垂直連接，而不必對連接角鋼進行倒邊 舷側(cè)內(nèi)傾 船舶橫剖面還有一個特點在一段時期內(nèi)相當常見，而現(xiàn)在幾乎完全消失了此即所謂的舷側(cè)內(nèi)傾?，F(xiàn)代船舶 已不在采用這一特征，因為取消它使建造容易且它的也是有疑問的。它既可以由傾斜角角度來定義，也可以由首柱與基線交點至首垂線的距離來定義。 在直首柱情況下，首柱線通常與基線以圓弧連接有時以其他形式曲線連接，需要用一些坐標值來定義其形狀 吃水和縱傾 船舶飄浮時的吃水簡單地講是指船底到水線的距離。如果船舶尾吃水大于船首吃水，那么該船尾為傾。吃水可以用兩種方式表示：或者用型吃水表示，即基線之水線的距離；或者用最大吃水表示，即船底緣至水線的距離。這對了解船舶吃水或船舶入水多深是重要的。水尺刻在船首和船尾。當水位在某個數(shù)字的字腳時，那么那個數(shù)字就代表吃水值（單位為英尺）。 在許多大型船上，即使在靜水中。那么船舶漂浮時的平均吃水不能簡單地用首吃水加尾吃水再除以2來獲得。 船舶首吃水與尾吃水的差值稱為縱傾，因而縱傾 T=dadf 正如前面所述的那樣船舶縱傾要根據(jù)首吃水和尾吃水哪個大而稱之為首吃水或尾吃水。這一點對于船舶進入有限水深區(qū)域或進入干船塢時是非常重要的。如果無法做到那么一般式有少許的尾傾。 干舷 干舷可以定義為傳播在水面以上的投影高度或者從甲板至水線的距離。通常干舷在船中處最小，向首端增大。干舷越大則水線以上體積就越大。后面還會看到干舷對船舶穩(wěn)性也有重要影響。 第四課 基本幾何概念 典型船舶的主要部分極其術(shù)語如圖 。大多數(shù)船只有一個對稱面，稱為中線面，作為船舶的主要參考面。設計水線面是垂直于中線面的平面，去做水平或近于水平的參考面。同時垂直中線面和設計水線面的平面稱為橫剖面，通常它關(guān)于中線對稱與中線面垂直并與設計水線面平行的稱為水線面，它還可能位于水中也可能不是，通常是關(guān)于縱中線對稱的，水線面不必平行于龍骨。圖 。在縱剖面或橫剖面圖上看到的水線面的邊緣稱為水線，縱剖面圖、橫剖面圖和辦款圖放在一起就成為型線圖或剖面圖。船舶設計水線面稱為載重水線面（ Lwp）， 或者是設計水線面。在靠近龍骨的地方是不均勻以便更好的表示形狀 船舶前端的參考點是滿載水線面與首柱輪廓線的交點。如果在整個船舶壽命期間，垂線是精確的和固定的，它包含水下的大部分以及它們之間沒有嚴重的不連續(xù)，那么垂線在什么位置是沒有關(guān)系的。在交點處船體形狀尖陡，那么通常最好取在間斷點的后面，或者取在船體形狀間斷點的附近。當然，這些站位是橫剖面在縱剖面上或半寬線上的投影，并在橫剖面圖上有半寬形狀。在某一站位從船體中心線量到半寬處的距離稱為型值。 還需要一個關(guān)于船長中點的參考面，自然地，就選取為垂線間長中點處的橫剖面，它稱為船舯。它可能不是最大的橫剖面，不比它所在的垂線中點位置有更大的意義，它的位置通常用 表示 造船理論界感興趣的船型、型線和型值表是那些在水面以下的部分，稱為排水型線，站位，型值等。造船者感興趣的肋骨型線，由于外板厚度，進一步講，根據(jù)造船建造方法不同，它與排水型線是不同的。排水尺度與其類似但差別在外板厚度。 型深是橫剖面內(nèi)從平板龍骨上邊緣量到船舷甲板下邊緣的垂直距離，如果沒有指明，它是在船中處量取的。 最大型寬是指任何結(jié)構(gòu)剖面的最大水平寬度。 還有一些表示精確的幾何概念在定義船體形狀時有用的。該點式船中橫剖面上船底切線與最大船寬線的交點，見圖 內(nèi)傾是指 甲板邊緣處的舷側(cè)向船中面方向縮進的距離。在縱中剖面內(nèi)哦角位移稱為縱傾。在水平軸的每一站位上，將正比于每個面積的高度累加至載重水線面，得到的曲線稱為面積曲線。在 4號站的面積曲線高度代表 4號站剖面的面積。余此類推。圖 再次舉了 4坐標的例子。 排水體積 是船舶 排開的全部流體體積可以想象流體是蠟，船舶從蠟中移開，船體留下的挖槽的體積就是它，為了方便計算，可由主船體體積加上附體如龍骨、尾垂線以后部分，舵，舭龍骨、螺旋槳等體積，減去凹陷或其它孔洞體積。 水線面系數(shù) CWP是水線面積與其外切長方形型面積的比值。 中橫剖面系數(shù) 是中橫剖面面積與一邊長分別等于吃水和 船中最大船寬的長方形的面積的比值。高度等于平均吃水，長度等于垂線間長的長方體體積之比 對于大型油船，方形系數(shù)的平均值大約為 ；對于航空母艦大約 ，對于小艇大約 縱向菱形系數(shù) 是排水體積與一個陵柱體體積之比，該陵柱體的長度等于垂線間長，斷面面積等于船中橫剖面面積，一般它的值超過 垂向棱形系數(shù) 是排水體積與棱柱體體積之比，該棱柱體的長度等于吃水，斷面面積等于水線面面積 在 暫時離開這些系數(shù)之前，應當注意到上述定義使用了排水量而設用型尺度，因為通常在最初的設計階段才關(guān)心這些系數(shù)。在差別是重要之處，例如依據(jù)勞埃德船級社而進行的油船結(jié)構(gòu)設計，在應用中應當仔細的檢查其定義還應該注意各種系數(shù)值取決于采用的垂線的位置。因此，很有必要通過盡可能詳細的曲線圖來描繪船體表面。型線圖包括三張圖來表示三組剖面圖。 首先考慮垂直于船縱中線的一組平面。因此得到的剖面稱為橫剖面，并由橫剖面圖表示，如圖 。船中以后的剖面繪在中心的一邊，船中之前的剖面繪在中心線的另一邊。早首尾部由于型線變化比較快因此要增加一些剖面。于是尾垂線是 0號站，首垂線是 10號站，如果船舶分為 10個分段。有時使用 20個分段，在每一端大概要加分 2段，但通常 10個分段已有足夠精度來描繪船體形狀。這些平面與 船體外表相交而得到的剖面稱為水線。它們通常有 1M的間距，但在船底附件采用更加小的間距，因為此處船體外形變 化快，在半寬圖中還包括船舶最上層甲板輪廓線。這些剖面的視圖稱為縱剖面圖（見圖 ），并將傳中以后的稱為后體縱剖線，講船中以前的稱為前體縱剖線?？v剖線間距1M。 上面討論的三組剖面圖顯然不是彼此相互獨立的，在此意義上，一個面的變化會影響到另外兩個面，因此，如果橫剖面的形狀改變，那么將影響水線和縱剖線。搞出一條光順曲線是令人懷疑的，但以前光順國產(chǎn)很大程度上是通過目測完成的。光順國產(chǎn)進行時，船體型線設計通常從近似的橫剖面開始。這意謂著通過型值畫出最可能的曲線。如果通過橫剖面圖量取的所有點還不能繪出水線，那么就從水線上量取新的型值并重新繪制橫剖面圖。 于是可能去繪制縱剖線。加精確地船型光順，這項工作由船廠實尺度放樣來完成。船長是采用縮尺比的，但水線和橫剖面寬度和縱剖線高度都是以全尺度繪出。光順時采用斷面的大約為25mm2的木壓條，由鋼釘釘在放樣臺上為了節(jié)約空間，水線和縱剖線在首尾部分均在長度方向重疊，這種光順形式能生成具有良好精度的橫剖面，水線和縱剖線。 最近開始采用 1/10比例進行放樣，可以再繪圖室內(nèi)完成，有取代實尺放樣的趨勢，已有多種方法用于船型數(shù)學光順，并與生產(chǎn)過程結(jié)合起來，然而這一主題的討論，不是本書的范圍。在全焊接船上，船體外表面比型線要多一個外板的厚度。這種情況下，船體外表面就比型線增加了兩塊外板的厚度。 在多螺旋槳商船上，通常要對側(cè)軸進行包裹，稱為 “軸包套 ”。軸包套通常單獨光順，然后裝到船體上，軸包套以附體處理。這一部分稱為 “平行舯體 ”。 在平行舯體之前，船體橫剖面想船首逐漸減小，同樣在平行舯體之后，其向船尾也逐漸減小，這兩部分分別稱為 “進流段 ”和 “去流段 ”，而連接于這 兩部分與平行舯體的點分別稱為 “前肩 ”和 “后肩 ”。前者具有相當長的歷史，已經(jīng)通過規(guī)范建立了建造標準，這些規(guī)范在保證船舶安全方面做了大量的工作，并沒有強迫船東去按照某一船級社的規(guī)范去建造他自己的船舶，但可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)船都是這樣的，船級定義為 “按價值高低而劃分的等級 ”。他代表了船東、貨主和保險商的利益，以便某船合理的保險金。 政府管理機構(gòu)關(guān)心船舶的安全，以及在船上工作的所有人的利益。只要船東關(guān)心的事情，它們都制訂強制性規(guī)則以保證。 船級社和政府管理機構(gòu)的工作在一定程度上是重疊的。 勞埃德最初采用的分級系院是以 A、 E、 I、 O、 U作為記號來表示船體質(zhì)量，又以 G、 M、 B（好、中、差）來表示船舶設備狀況（如錨、纜索等），隨著時間的推移，人們就想建立一套統(tǒng)一的建造標準。勞埃德船級社是在船舶機械推進方式之前就進入船舶領域了。 因為勞氏規(guī)范覆蓋了多種船舶類型，所以在入級 符號后面要指示其船舶類型。 回顧早期船舶分級情況，實踐中依據(jù)船齡和建造地來分級。船東對此做法很不滿意。然而，最終很明顯，這兩個組織不能獨立地生存（所以在 1834年合并）。該船級社不受政府控制，由一委員會運行。 船級社每年出版一次船名錄，記錄了總噸位在 100噸及以上的船舶的參數(shù)，不管該船是否入勞氏船級。 船舶的發(fā)展，船級社處理其他事務變得很必要。船級社處理的其他問題包括特種船例如油船、液化氣船、挖泥船、自卸駁船等。 隨著時間的推移和船舶技術(shù)的發(fā)展，船級社出版的規(guī)范，最初非常簡單，而現(xiàn)在變得越來越復雜，甚至在近些年產(chǎn)生了重 大進展。這些尺寸取決于 2個數(shù)據(jù) L(B+D)和LD，到了 1945年以后，這種方法就不足了，并且也不詳細，可以說，那時已經(jīng)出現(xiàn)很多修正，并對結(jié)構(gòu)強度問題給予了更多的重要關(guān)注。結(jié)構(gòu)尺寸實踐中證明是足夠的，這種確定尺寸的方法可以說目前仍然存在勞氏船級社搜集船舶意外事故數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)分析二給出那些地方需要修改的建議。 為了確得 根據(jù)規(guī)范建造的船舶能滿足最高標準要求，檢驗工作伴隨著船的一生都在進行。這些年度檢驗處理相對先得項目。更深入的檢驗稱為特別檢驗，在船舶生命周期內(nèi)沒 4年檢驗 1次，這些檢驗包括年度檢驗的項目是結(jié)構(gòu)尺寸，因為腐蝕越來越嚴重。在這里不可能詳細的列舉這些特別檢驗的要求，它所在勞氏船級社鋼質(zhì)船入級與建造規(guī)范中有詳細說明。 勞氏船級社是最古老的船級社。這些船級社現(xiàn)在相互協(xié)商，在入級和發(fā)展、改進的結(jié)構(gòu)標準方面的共同利益取得一致。盡管船級社的主要功能還是船級社，但是他們現(xiàn)在做的要比這些更多。 船級社業(yè)務以拓展到其它海上結(jié)構(gòu)如鉆井設備，有些船級社還在陸地結(jié)構(gòu)中做了大