航运基础知识汇总06第七章船舶原理

中横剖面系数Cm
Cm
Am Bd
☆快速性、舱容
水线面系数Cw
Cw
Aw L B
☆快速性、稳性、
甲板面积
二、体积系数
方形系数Cb
☆肥瘦程度
Cb
V LBd
3.2 棱形系数Cp
Cp
V L Am
☆纵向肥瘦程度
垂向棱形系数Cvp
Cvp
d
V Aw
☆垂向肥瘦程度
第五节 船舶重量
一、自重和总重 阿基米德原理：船体水线以下所排开水
航运基础知识汇总06第七章 船舶原理
前言
1、化繁为简； 2、侧重根底知识； 3、强调实际应用； 4、不考虑复杂计算； 5、不研究太深理论； 6、了解根本标准； 7、以平安为主线。
☆内容简要介绍：
研究船舶平衡和运动的一门学科； 从根本概念、原理分析和标准等根
本方面阐述船舶的装载状态和航 海性能； 是航海专业的专业根底课； 根底课程有：立体几何、高等数学、 理论力学、材料力学。
净吨位
定义：从总容积中扣除不能用于客货运输 的容积，如机舱、物料舱、船员住舱等， 然后除以后所得的吨位数。
作用：作为计算船舶各种港口使费或税金 之基准，如港务费、引航费、拖轮费、 码头费、进坞费、系解缆费和吨税等。
备注：船舶吨位证书中的总吨位和净吨位 的数值应采用整数，不计小数点以下的 数值，总吨位、净吨位只填写数字，数 字后面没有单位“吨〞。
☆吨位的概念
➢ “吨〞是排水量的计量单位。按国际单位制 规定，“吨〞是质量单位，“千牛顿〞是重 量的单位，1吨重量约等于千牛顿。
➢ “吨〞作为容积的单位，用它来表示船舶营 运能力的大小。
➢ 每吨货物所占容积大于40立方英尺〔立方米〕 者为轻货，反之那么为重货。
➢ 例子：某船性能表上列出其净吨位为100吨， 它表示该船具有10000立方英尺〔283立方 米〕的营运容积，而不是重量概念上的100 吨。
水平距离。
➢ 最到夏大季吃满水载d水m线ax：的船垂中直处距，离自。龙骨下缘 ➢ 水水到线船上舶最最大高高点度的垂Hm直a距x：离船。舶空载吃
第四节 船体系数
面积系数 一、船体系数
体积系数
1.中横剖面系数Cm 2.水线面系数Cw
3.方形系数Cb 4.棱形系数Cp 5.垂向棱形系数Cvp
二、面积系数
第三节 船舶形状
一、船舶型线图 二、船舶形状 三、船舶尺度 四、船体系数
一、船舶型线图
1、概念：型外表、型尺度、附体、船长； 2、基准面：基平面、中线面、中站面； 3、船体坐标系； 4、主要剖面：水线面、中横剖面、中纵剖
面； 5、船舶型线图：横剖线图、纵剖线图。
型外表
☆型外表：几何形 状的船体外表。
2、船体构成〔二〕
⑵、上层建筑：
➢ 范围：位于上甲板以上，由左、右侧壁， 前、后端壁和各层甲板围成；
➢ 用途：其内部主要用于布置各种用途的 舱室，如工作舱室、生活舱室、贮藏舱 室、仪器设备舱室等；
➢ 上层建筑的大小、层楼和型式因船舶用 途和尺度而异。
3、船舶动力装置
➢ 推进装置：主机、传动轴系和驱动推进器； ➢ 辅助机械设备：燃油泵、滑油泵、冷却水水泵、
☆登记长度
登记长度LR
☆登记宽度
登记宽度BR
3、最大尺度
用途：船舶操纵的重要依据。
➢ 停靠码头; ➢ 进坞; ➢ 过船闸和狭窄航道; ➢ 桥梁和架空电线; ➢ 船舶避碰操纵。
种类：四类。
最大尺度定义
➢ 最大长度：包括船舶外板和永久性固
定突出物在内的垂直于纵中站面的最大 水平距离。
➢ 最定突大出宽物度在B内m的ax垂：船直舶于外纵板中和线永面久的性最固大
●作为对载重货物的统计；
●作为期租船月租金计算的依据；
●表示船舶的载运能力；
●用作新船造价及旧船售价的计算单位。
船舶常数〔Constant〕C：船舶经过一段时间营运， 空船重量会发生变化，总重量中出现一些难以统计 和归类的重量。包括：
●船体、机械及晒装进展定期修理和局部改装而产生的 重量改变量；
●货舱内残留货物、垫舱物料及垃圾而导致的船舶总重 量的增加量；
包括： 总载重量(Dead Weight，D.W )：船舶根
据载重线标记规定所能装载的最大限度的重 量，含有: ●船舶所载运的货物； ●船上所需的燃料、淡水； ●其他储藏物料重量。 ★总载重吨 = 满载排水量 - 空船排水量
净载重吨〔Net deadweight，N.D.W.〕：船 舶所能装运货物的最大限度重量，又称载 货重吨，即从船舶的总载重量中减去船舶 航行期间需要储藏的燃料、淡水及其他储 藏物品的重量所得的差。
三、船舶尺度
1、船型尺度； 2、登记尺度； 3、最大尺度。
1、船型尺度
☆定义：理论尺度／计算尺度。 ☆用途：计算船舶干舷、稳性、吃
水差等的依据。 型长(LBP或LPP)； 型宽(B)； 型深(D)； 吃水(d)。
型长
尾柱
型长 LBP
首柱
首
垂
线
型宽
在船舶最宽处
肋骨外缘
型深和吃水
上层连续甲板横梁上缘
2、排水量的计算
2.1 排水量〔公吨〕=长*宽*吃水*方型系 数〔海水〕或1〔淡水〕
2.2 排水量吨位用来计算船舶载重吨； 造船时，排水量吨位可知该船的重量； 在统计军舰的大小和舰队时，一般以轻排
水量为准； 军舰通过巴拿马运河，以实际排水量作为
征税的依据。
载重量(Dead Weight Tonnage, D.W.T.)
定为设计状态储藏量的10％； ➢ 压载出港：船上不装载货物，但所需的
压载水，油水储藏量为设计状态之值； ➢ 压载到港：船上不装载货物，但有所需
的压载水，油水为其总储藏量的10％。
三、船舶受力与平衡
船舶重力〔W〕和浮力 〔B〕大小相等、方 向相反且重力与浮力 又是作用在同一铅垂 线上。
船舶浮态
A.正浮状态：指船舶首、尾、 中的左右吃水都相等。
加热器、过滤器、冷却器等；
➢ 船舶电站：为船舶的甲板机械、机舱内的辅助
机械和船上照明等提供电力 ；
➢ 其他辅助机械和设备：锅炉、压气机、船舶
各系统的泵、起重机械设备、维修机床等。 备注：通常把主机以外的机械统称为辅机。
4、船舶舾装
主要包括： 室内装构造(内壁、天花板、地板等)； 家具； 生活设施(炊事、卫生等)； 涂装和油漆； 门窗； 梯栏杆、桅杆； 舱口盖等。
六、船舶吃水及标志
1、船舶吃水： 水线面与船底基平面之间的垂直距离。
➢ 实际吃水(Real draft)：水线面至船 底龙骨板下缘的垂直距离；
➢ 型吃水(Moulded draft)：水线面到 龙骨板上缘的垂直距离。
●两者相差一个龙骨板的厚度。
2.船舶吃水标志〔Draft Marks〕
由船首〔BOW〕、船尾〔Stern〕及船中 〔Amid-ships〕两侧船壳上的三组数 据组成，俗称六面水尺。
本章结构
第一节 现代船舶开展史 第二节 船舶构造 第三节 船舶形状 第四节 船舶尺寸 第五节 船舶重量 第六节 船舶性能 第七节 船舶相关知识
第一节 现代船舶开展史
1807年，美国的富尔顿建成第一艘采用明 轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱〞号，时 速约为8公里/小时；
1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽 机船“阿基米德〞号问世，主机功率为 千瓦；
采用米制时，用阿拉伯数字标绘，每个数 字的高度为10cm，上下两数字的间距 也是10cm，并自数字下缘起算；
1858年，第一艘全钢船在英国问世。
第一艘蒸汽机船
第一艘全钢船
➢ 1903年，俄国建造的柴油机船“万达尔 〞号下水；
➢ 1954年，美国建造的核潜艇“鹦鹉螺〞 号下水，功率为11025千瓦，航速33公 里；
➢ 1959年，前苏联建成了核动力破冰船 “列宁〞号，功率为32340千瓦；同年， 美国核动力商船“萨瓦纳〞号下水，功 率为14700千瓦。
5、其它设备〔一〕
➢ 锚设备与系泊设备； ➢ 舵设备与操舵装置； ➢ 救生设备； ➢ 消防设备； ➢ 船内外通信设备； ➢ 照明设备； ➢ 信号设备； ➢ 导航设备；
5、其它设备〔二〕
➢ 起货设备； ➢ 通风、空调和冷藏设备； ➢ 海水和生活用淡水系统； ➢ 压载水系统； ➢ 液体舱的测深系统和透气系统； ➢ 舱底水疏干系统； ➢ 船舶电气设备； ➢ 其他特殊设备。
船舶总吨位
定义：从船上所有固定围蔽处所的容积中，扣 除上甲板以上的航行工作处所，航行设备处 所、平安设备处所、通风采光处所、机械处 所、锚设备处所、升降口及出入舱口、厨房、 卫生间、工作间、储藏室、夺载水舱等所占 容积后，除以即得该船的总吨位。
作用： 建造船舶规模的通用统计单位； 计算海事陪偿的基准之一。
备注：钢质船舶的 型线图均采用不 包括船壳板和甲 板板厚度的船体 外表来表示其形 状。
1.2 型尺度、附体、船长
☆型尺度:从型外表量取的尺度。 ☆附体：桨、舵、舭龙骨、轴支架。 ☆船长：首尾垂线间长。
2.基准面
3.船体坐标系
Z
X
Y
4.剖面及型线图
二、船舶形状
1. 首部形状：斜直型、飞剪型、球鼻首型、破冰型 2. 尾部形状：巡洋舰尾型、椭圆形尾、方型尾 3. 梁拱： 4. 舷弧: 5. 舭部形状： 6. 底部形状： 7. 平行中体：
B.纵倾状态：指左右吃水相等而首 尾吃水不等时，
➢首倾：船首吃水大于船尾吃水；
➢尾倾：船尾吃水大于船首吃水。
A 首倾
B 尾倾
C
C.横倾状态：首尾吃水相等而左 右吃水不等的。
A右倾
B左倾
C 侧面图
D.任意状态：既有横倾又有纵横倾 的状态。
A
C
B
D
四、船舶重量性能
1、排水量吨位 〔Displacement ship Tonnage〕：船舶 在水中所排开水的吨数。可分为：
●油、水舱柜及污水井内残留污油、积水及沉淀物而导 致的船舶总重量的增加量；
●未计入船用备品重量的库存破旧机件、器材和各种废 旧物料的重量；
●船体外附着的海藻、贝类等海生物等引起的重量增加 值。
五、船舶的容积性能
1、定义：船舶容积性能是表示船舶装 载多少等于船舶 总重量。 船的自重等于空船排水量。民用船舶包 含：船体钢料重量 、舾装重量和机电 设备重量 三大局部； 船的自重加上装到船上的各种载荷的重 量的总和(载重量是变化的)，即船的 总重量。
二、载重量
船舶载重量包括货物、燃油和润 滑油、船舶附着物、淡水、食 物、人员和行李、备品及供给 品等的重量。
2、包括： 舱柜容积； 舱容系数； 船舶登记吨位等。
3、吨位的分类和用途
船舶登记吨位：按照?1969年国际吨位丈 量公约?或各国制定的丈量标准的规定，以 吨位表示其大小的船舶容积。 船舶登记吨位分总吨位和净吨位。
备注：我国是按照1992年并经1999年修 正的?船舶与海上设施法定检验规那么?中 “吨位丈量〞的规定确定船舶登记吨位的。
空船排水量，又称轻排水量：船舶本身加上船 员和必要的给养物品三者重量的总和，是船 舶最小限度的重量；
满载排水量〔Full Load Displacement〕，又 称重排水量：船舶载客货后吃水到达最高载 重线时的重量，即船舶最大限度的重量；
装载排水量〔Actual Displacement〕：船舶 载货后实际的排水量。
型 深
D
2、登记尺度
用途：国家丈量船舶总吨位、净吨位的尺度。 登记长度LR：沿船舶最小型深85％处水线长度
96%,或沿该水线从从首柱前缘量至上舵杆中心 间的长度,去两者中较大者。 登记宽度BR：在登记长度中点处，两舷外板外表之 间的水平距离。 登记深度DR：登记长度中点处，从龙骨上缘量至最 高一层连续甲板的横梁上缘的垂直距离。
通常预定的设计载货量与按预定 最大航程计算的油、水、食物 等的重量之和，称为设计载重 量。设计载重量时的排水量称 为设计排水量或满载排水量。
●船舶重量性能的相互关系图
满载排水量
空船排水量
净载重量
总载重量 可变载荷
船舶常数
2、四种典型载况：
➢ 满载出港：设计排水量状态； ➢ 满载到港：船上的油水等消耗品重量规
道光年间的蒸汽机船
最大的核动力破冰船 “Arktika〞
第二节 船舶构造
1、船舶构成分类： 船舶是由许多局部构成的，按各 局部作用和用途，综合归纳为： 船体； 船舶动力装置； 船舶舾装； 其它设备。
2、船体构成〔一〕
⑴主体局部： 包括范围：上甲板以下的局部，它是由船
壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特 定形状的空心体； 作用：保证船舶具有所需浮力、航海性能 和船体强度； 用途：船体一般用于布置动力装置、装载 货物、储存燃油和淡水以及布置其他各 种舱室。