游艇的艇型设计型线设计

型线设计
2、主要艇型的选择 （1） 艇型的分类——尖舭型艇
•另外一种较常见的尖舭型艇为双舭型艇。有上下两个尖舭连续贯穿全艇。 下舭一般较窄，航行时艇的长宽比较大，可降低中低速、中速下艇的阻力 ，也可改进艇在波浪中的适航性能。上舭较宽，可改善低速下的横稳性。 其典型形状如下图所示。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （1） 艇型的分类——尖舭型艇
象。就游艇的淹湿性来说，无论在什么情况下，尖舭型艇总是优于圆
舭型艇。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （2） 各类艇型性能比较——适航性
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2、主要艇型的选择 （3） 各类艇型性能比较——承载能力
•当游艇的长度相等时，尖舭型艇的承载能力更大，超载后吃水变 化比较小。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （4） 各类艇型性能比较——其他
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型线设计
2、主要艇型的选择 （2） 各类艇型性能比较——静水阻力
•在选择游艇的艇型时要考虑许多因素，下面是各类艇型的性能比较。
•当游艇在静水中低速航行时，如果艇的尺度相同，圆舭型艇的阻力比尖舭型11 艇 要小很多，与此相反，当游艇在中速以上的速度航行时，尖舭型艇的阻力更小。
型线设计
2、主要艇型的选择 （2） 各类艇型性能比较——适航性
现代游艇的型线设计和绘制一般用一些三维设计程序，比如
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，Rhino，Max Surf等。
*****国内外计算机辅助型线设计系统
国外：
挪威 AUTOKON
(二维线框造型)
西班牙 FORAN
(二维线框造型)
瑞典
VIKING
TRIBON
(曲面造型)
来自百度文库
英国 HULLTEC
(曲面造型)
美国
ISDP CATLA
一份包括侧面轮廓、简单舱室布置的草图。从这些要求和草图中 ，我们可以事先给出几个参数，比如，艇的总长、水线长、总宽 等，而其他参数虽然有个大致范围，但必须要等到型线绘制完成 后才能确定。在过去的手工绘制型线图中，线条的相互对应和光 顺是一件相当困难的事，现在有了一些很好的设计程序，使得型 线设计容易了许多。即使如此，也很少有一次就成功的例子，往 往需要多次反复才能设计出满足各种要求的型线。
游艇的ET越高，代表此艇的总体性能越好，反之则越差。 4
由图可见，当游艇的Fv=0.9~1.9时，圆舭型艇的效率最高，但
在更高的速度下，尖舭型更好些。另外，如果游艇航行速度较
低，双体型艇并不合适。图中的尖舭、圆舭以及双体型艇的曲
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线分别代表各自的理想运送效率。
型线设计
2、主要艇型的选择 （1） 艇型的分类——圆舭型艇
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型线设计
3、型线设计的特点 （4） 滑行艇
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型线设计
3、型线设计的特点 （4） 滑行艇
•其主要设计特点是艏部横剖面稍钝，类似于半滑行艇；舯后底部 接近棱柱形平面，纵剖线呈直线而没有上翘；舭部为尖舭；在艇 底表面称有几条纵向防溅条。
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型线设计
3、型线设计的特点 （4） 滑行艇
•虽然滑行式游艇主要适用于中高速航行，但在中低速、中速航行 时也应有良好的阻力性能，同时，还需要考虑其动态横向稳定性 。此外，在风浪中的性能也不可忽略。一条优秀滑行式游艇的舭 部斜升角不能太小，艉板舭部斜升角取10度~15度比较合适，随 着向前延伸而逐渐增大。在艏部（1/2站），舭部斜升角取50度 左右，这样可使艇在整个航行范围内承受的冲击力较低，波浪中 的阻力增加也较小。当然，在静水中的阻力会有稍许增加，但考 虑到其综合性能较优，应该是可以接受的。
•圆舭型艇主要指连接艇底和艇边的舭部呈圆弧形状的艇。该型艇 的高速航行时舭部可能产生负压力。其典型形状如下图所示。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （1） 艇型的分类——尖舭型艇
•尖舭型艇的艇底和艇边之间有一明显的尖舭连续贯穿全艇。该尖 舭的主要功能是促使水流从舭部尽快分离。其典型形状如下图所 示。
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RHINO（犀牛）
RhinoMarine拥有快速、精确的流体力学与稳 定性计算能力，而且非常容易从船身产生任何 型式的剖面线。
RhinoMarine能将完整的流体力学与稳定性计 算数值输出成Excel档在浏览器内观看结果。
RhinoMarine可以管理与追踪船体的重量与估 价，并以RhinoMarine自己的树状管理员整理。 所有船体物件都能以拖放方式在树状管理员排 列顺序。
autoship autoship 系列里主要包括:
1model maker(做重心文件及分舱) ; 2autohydro 用来做静水力计算 ; 3autoship 可以做线形设计; 4autoplate这个可以用来做外板展开、放样 5autoload则是主要用于装载计算机， 6其它系列，可以做航速预估等
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3、型线设计的特点 （2） 高速排水艇
•与普通排水艇相比，高速排水艇的型线有了许多改进。下图为圆 舭型高速排水艇的典型型线，下图2为尖舭型高速排水艇的典型 型线。其主要设计特点是艏部横剖面较尖细，斜升角高，水线进 水角较小，进水段保持为直线；舯部比较瘦削，斜升角较大；后 部纵剖线呈直线上翘（<4度）与艉板相交；舭部可为圆舭型，尖 舭型、或是双舭型。在高速排水速度范围的低速段，一般选圆舭 型，但艏部要装防溅条，艉板的水下面积较小。而在该范围的高 速段，就要选择尖舭型，舯后底部可为平面也可为扭曲面。
一般的游艇设计有两个基本模块:一是成型 建模,二是简单的性能计算.有些公司的一整套 的软件,会提供其它的扩展设计模块,如阻力计 算,结构放样等.
在国外的游艇设计中,MAXSURF与RHINO是用得 比较多的软件.在BOATDESIGN的论坛统计中,这两 个软件并列第一.
MAXSURF是澳大利亚的一款设计软件, 在设计软 件的功能上,可谓最全的了.RHINO(犀牛)是一款小 巧的三维建模软件,本身并没有游艇性能计算功能, 但其有一款插件RHINOMARINE可与之无缝联接, 进行性能的计算.其两者各有优势
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型线设计
3、型线设计的特点 （5） 全滑行艇
•全滑行游艇的型线与滑行艇类似，只不过长宽比更小(展弦比更 大)而已，这样更有利于高速下的阻力性能。有些全滑行艇还在艇 底设有几个断级，以便进一步减小湿表面积从而降低摩擦阻力。
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型线设计
3、型线设计的特点——总结 •在型线设计开始前，设计师手里大概只有一些客户的基本要求，
那么，如何来判断两种不同的艇型的游艇孰优孰劣呢？ 3
型线设计
1、简介 我们可用一个衡量指标——运送效率ET 那么，如何来判断两种不同的艇型的游艇孰优孰劣呢？
ET (V ) / (102 PS ) OPC/ [(RT / ( g))]
式中， △——艇的排水量，kg； V——艇的速度，m/s; Ps ——总的轴功率，kW； OPC——总推进系数； RT——艇的总阻力，N。
游艇设计基础
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第2章 游艇的艇型设计
一、概述 二、主要设计参数 三、游艇的航速分类和估算 四、型线设计
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型线设计
1、简介 在现代游艇设计中，主尺度、艇型参数等变量固然重要，
但这些变量并不能精确地描述游艇的形状。其实游艇的形状对 其性能有着更大的影响。假设两条尺度和系数都完全相同的艇 ，如果艇的形状不同，比如其中一条是圆舭型艇，而另一条是 尖舭型艇，两者的性能会有很大的差异。更有甚者，即使是艇 型相同，比如，都是尖舭型艇，其尺度和系数也一样，如果艇 的型线不同，其性能也会有很大的差别，当然设计也会完全两 样。
•尖舭型艇又可有普通V形和深V形之分，它们的区别主要是舭部斜升角的 不同，与前者相比，后者的舭部斜升角更大一些，我们一般把舯部斜升角 大于20度的艇称为深V形艇，这种艇有良好的适航性能，非常适合于海上 航行，但在静水中阻力较大。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （1） 艇型的分类——混合型艇
•混合型艇是圆舭型艇和尖舭型艇的杂交。混合方法主要有两种， 其一是艇艏部类似于圆舭型艇，随着向艉部移动，舭部的圆弧半 径逐渐减小，在接近艉部时变成尖舭。这样，除了能避免圆舭型 艇高速航行时艉部下沉的问题外，也增加了艇的航向稳定性。这 种方法多用于改善高速圆舭型艇的性能。另一种组合正好相反， 艇艏部为尖舭型，向后逐渐过渡为圆舭型，其优点是航向稳定性 、动态稳定性都比圆舭型艇好。
•当游艇以中低速在迎浪中航行时，如果艇的长度相同，圆舭型、 尖舭型艇的适航性相近；当游艇在顺浪或艉斜浪中航行时，尖舭 型艇总是优于圆舭型艇；当游艇在横浪中静止或以低速航行，尖 舭型艇的横摇阻尼都比圆舭型艇的大，所以，其横摇更小一些。 而且，由于底部较平坦，更容易安装减摇装置。
•当游艇的速度和波速接近并顺浪航行时，圆舭型艇更容易出现甩横现
芬兰
NAPA
(曲面造型)
CADMATIC
(曲面造型)
荷兰
NUPAS
(曲面造型)
日本
HZS
(三维线框造型)
国内：
上海造船工艺所 CSH
(二维线框造型)
中国船舶工业总公司 CASIS/CAMS
上海交大和大连理工 MPSDS
武汉理工
长江大中型客船CAD (二维线框造型)
上海船舶运输研究所 CAES/CAD (三维线框造型)
•当游艇在中高速航行时，尖舭型艇的航向稳定性、动态稳定性都 优于圆舭型艇。
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3、艇型的选择 •艇型的选择没有一个固定的标准，可根据客户的要求并参照下表
选择。
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型线设计
2、主要艇型的选择 （3） 艇型的选择
•从表中可看出，当设计重点是在低速下的静水阻力或运送效率时 ，圆舭型应是最佳选择。但在速度较高时，最好选择尖舭型艇。 如果设计主要考虑的因素是动态稳定性和航向稳定性，那么尖舭 型艇就是更好的选择。不管怎么样，当FL=<0.4时，总是选用圆 舭型艇，而在FL>1.1时，毫无疑问，尖舭型是设计师的首选。在 0.4<FL =<1.1时，就要根据其他因素做出适当的抉择。
总体上来说,MAX家族宠大,功能齐全,RHINO小巧实 用,价格便宜.不过在我国,盗版使用得比较多。
RHINO（犀牛）
这是一款船舶制造业设计软件, 它包括了从船只结 构建模, 分析, 及优化分系统工程。FlagShip 的结 构设计能力就是基于此软件。
Rhino的建模能力、易学好用以及低价策略，已经 成为船艇产业的标准工具了。拥有30年船艇软体开 发经验的Proteus Engineering便将该司享有盛名的 FastShip功能移植到Rhino后改名为RhinoMarine， 并以四个分开的模组来加强Rhino在船艇设计与制 作方面的功能。
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型线设计
3、型线设计的特点 （2） 高速排水艇
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型线设计
3、型线设计的特点 （3） 半滑行艇
•其主要设计特点是艏部横剖面稍钝一点，比高速排水艇的舭部斜 升角小，后部纵剖线呈直线，可轻微上翘（<2度），也可稍微下 压，视艇艉部底板的扭曲程度而定；艉部底板与艉板的交线要成 尖角以确保水流能快速分离额彻底通风；舭部为尖舭型或双舭型 ；艉板的水下面积略小于最大横剖面的水下面积；舯后底部可呈 平面或稍微扭曲。这类艇型线设计的重点是如何有利于水流的有 效分离。
SDICAD
（实体造型）
虽然一般的船舶设计软件可以在游艇设计 中使用,但用船舶软件设计游艇,似乎有点"杀鸡 用牛刀"的感觉.游艇的设计主要为艇体的造型 设计,加部分的性能设计.诸如静水力曲线与大 倾角性能计算.而大的船舶设计软件更侧重于设 计制造等一体化.有很多诸如轮机管系设计,电 气设计,施工的工艺设计,这些并不是游艇设计 所必须的.
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型线设计
2、主要艇型的选择 （3） 艇型的选择
•虽然上述艇型的选择给出了一个大致的方向，但由于现代游艇的 设计恒速越来越高，对于多数中小型艇来说，其航速已在高速排 水速度之上，所以，各国游艇绝大多数选用尖舭型艇。至于大型 游艇，虽然其航速较高，但由于相对速度FL较低，几种艇型都有 。
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3、型线设计的特点 （1） 普通排水艇
•普通排水艇由于航行速度太慢，很少适用于现代游艇。下图为普通排水型艇 的典型型线(泰勒标准系列)。其主要特点是水线进水角尖小，有些装有“球鼻 艏”；艏部尖细、舯部丰满二艉部收缩成巡洋舰艉；横剖面型线艉外凸圆舭 型；为了减小艇航行时的形状阻力，纵剖线在艉部外凸上翘以避免水流分离 。