船型系数

船
舶 三、船舶的航海性能
性
航海性能主要包括：浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性
能
和耐波性。
计
船舶静力学：浮性、稳性和抗沉性。
算
船舶动力学：快速性、操纵性和耐波性。
张 远 双
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1
船 1、浮性
舶
性
船舶装载一定的载荷，仍能浮于一定水面位置而不沉没的能力。
能 2、稳性
计
船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆，当外力消
计
算
式中：
d dFdA
2
1）dF （ TF ) ：首吃水，沿首垂线自水线至龙骨线的延长线之间
的距离。
2）dA （ TA ) ：尾吃水，沿尾垂线自水线至龙骨线的延长线之间 的距离。
张
无设计纵倾的船
远
舶由于倾斜，首尾吃
双
水也有可能不同。
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船
舶
5、干舷
性
干舷F：在船侧中横剖面处自设计水线至上甲板边板上表面的
算
关系，因此在研究各项船舶航海性能之前，首先要了解船体主要要素，
即主尺度、船型系数和尺度比，它们是表示船体大小、形状和肥瘦程
度的几何参数。
一、主尺度
主尺度表示船舶的大小，由船长、型宽和吃水等来度量，如下图 所示：
张 远 双
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6
船
1、船长
舶
船长L：通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水
双
常用设计水线长，而在船进坞、通
过船闸和修造时应注意它的总长。
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船
2、型宽
舶
型宽B：船体两侧型表面之间垂直于中线面的水平距离。
性
注意：型宽一般指中横剖面设计水线处的宽度。最大宽度是指
能
包括外板和两舷的永久性固定突出物（如护舷材、舷伸甲板等）在
计
内，并垂直于中线面的最大水平距离。
算
3、型深
性 亦称为速航性。快速性主要包括：
能
计
1）船舶阻力：研究船舶航行时所遭受的阻力。目的在于掌握阻
算 力的变化规律，从而改善船型，降低阻力。即阻力的成因、分类、计
算、影响因素和降阻措施。
2）船舶推进：研究船舶推进器，推进器克服阻力发生推力。目 的在于设计出符合要求的高效推进器。即推进器的水动力性能、设计 高效推进器。
4、对于一般的船舶，上述各系数的值均小于1.0。
张 远
6、同一条船舶吃水一定时，CP＞CB、CVP＞CB 。
双
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型深D：在上甲板边线最低点处，自龙骨线上表面（即基线） 至上甲板边线的垂直距离。
通常，甲板边线的最低点在中横剖面处。
张 远 双
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船 4、吃水
舶
吃水d或T：基线至水线间的垂直距离。
性
有些船具有设计纵倾，设计的首尾正常吃水不同，则有首吃水、
能
尾吃水和平均吃水，当不指明时，是指平均吃水d（T），即
快速性优良的船舶应满足：
1、航行所遭受的阻力要小，即所谓“优秀船型”（或称“低阻船
张 远
型”）的选择问题。
双
2、推进器应发出足够的推力且效率要高。
3、推进器与船体和主机之间要协调一致。
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3
船
舶
5、操纵性
性
船舶在航行时能按照驾驶员的意图保持既定航向的能力或改变
能
航行方向的能力。包括：
计
性
线长。
能
计
1）总长LOA：包括上层建筑在内，船体型表面最前端和最后端
算
之间的水平距离。
2）垂线间长LPP （或LbP ）：首垂线和尾垂线间的水平距离。
复习：首尾垂线是如何定义的？
3）设计水线长LWL ：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的 水平距离。
注意：
张
在船舶静水力性能计算中一般
远
采用垂线间长，在分析阻力性能时
C
B

LBT
张
几何意义：
远
方形系数的大小表示船体水下型排水体积的总体肥瘦程度。
双
2பைடு நூலகம்19/8/5
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船 舶
4、棱形系数（或称纵向棱形系数） CP
性
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的中横剖面面积AM、船
能
长L所构成的柱体体积之比，即
计 算
CP

AML

CB CM
张
几何意义：
远
棱形系数的大小表示船体水下型排水体积沿船长方向的分布情况。
能
垂直距离。
计 算
因此，干舷F等于型深D与吃水d之差再加上甲板及其敷料的厚 度t。
F DT t
张 远 双
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10
船
舶
性 二、船型系数
能
船型系数是表示船体水下部分面积或体积的肥瘦程度（或称丰满
计
程度）的无因次系数，主要有：
算
1、水线面系数CWP
2、中横剖面系数CM
面积系数
3、方形系数CB
算
主要研究内容为船舶摇摆，目的在于掌握船舶摇摆规律，采取
措施以减缓船舶摇摆。
船舶摇摆的含义：
1）船舶转动：横摇、纵
摇和首摇―――摇。
张
2）船舶平动：横荡、纵
WL
远
荡和垂荡―――摆。
双
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WL
5
船 舶
课题一：船体形状及近似计算方法
性
1、主尺度、船型系数和尺度比
能
计
船体的几何形状，特别是它水下部分与船舶的航海性能有密切的
4、棱形系数CP
体积系数
5、垂向棱形系数CVP
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船 舶 性 能
1、水线面系数CWP
与基平面相平行的任一水线面的面积AW与船长L、船宽B所构成 的矩形面积之比，即
计 算
A W CWP LB
张
几何意义：
远
水线面系数的大小表示水线面的肥瘦程度。
双
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船 舶
双
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船 舶
5、垂向棱形系数CVP
性
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的水线面面积AW、吃水T
能
所构成的柱体体积之比，即
计 算
CVP
AWT
CB CWP
张
几何意义：
远
垂向棱形系数的大小表示船体水下型排水体积沿吃水方向的分
双
布情况。
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船
舶 性 对船型系数的说明：
算
除后仍能自动回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性
船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的浮性和稳性而 不致于沉没或倾覆的能力。
注意：
张
1、浮性和稳性指的是完整状态时的性能，称为完整浮性和稳性。
远
2、抗沉性指的是破损时的浮性和稳性，亦称为破舱浮性和稳性。
双
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2
船 4、快速性
舶
船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力，
2、中横剖面系数CM
性
中横剖面在水线以下的面积AM与船宽B和吃水T所构成的矩形面
能
积之比，即
计 算
CM

AM
BT
张
几何意义：
远
中横剖面系数的大小表示中横剖面的肥瘦程度。
双
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船 舶
3、方形系数CB
性
船体水线以下的型排水体积▽与由船长L、船宽B和吃水T所构成
能
的长方体体积之比，即
计 算
能
1、上述系数均是吃水的函数（各定义式的各项均为吃水的函
计
数），如无特别指明，通常都是针对设计水线而言。
算
2、在计算不同水线处的各系数时，根据船型系数的几何含义，
其船长和船宽应取为该吃水时水线对应的水线长和水线宽，吃水则
取所计算处的吃水值。
3、如果最大横剖面不在船中处，计算中横剖面系数和棱形系 数时，应取最大横剖面处的有关数据。
1）航向稳定性：保持原有航向的能力。
算
2）转首性：应舵转首的能力。
3）回转性：应舵作圆弧运动的能力。
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船 6、耐波性
舶 性 能 计
船舶在风浪海况下航行时的运动性能，即船舶在风浪中遭外力 干扰而产生各种摇摆运动，以及砰击、上浪、失速和飞车等时，仍 能维持一定航速在水面上安全航行的能力，亦称为适航性。