高性能船-普通双体船

合集下载

高性能小水线面双体船的船型设计及优化

高性能小水线面双体船的船型设计及优化

机械化工科技风2019年10月DO#10.19392/k>1671-7341.201928133高性能小水线面双体船的船型设计及优化张旭杰杜友威!张栋楠青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266427摘要:小水线面双体船具有推进效率高、耐波性能好、高速航行时阻力小等优点,本文将针对小水线面双体船在波浪中的阻力性能特点进行分析,并根据片体支柱距离的变化设计出优化方案,利用MAXSURF仿真模拟验证设计方案,得到不同支柱间距t 时的兴波阻力系数变化规律,并分析其优化的合理性与实用性。

关键词:小水线面双体船;减阻优化;船型设计ShipDesign and Optimization of High Performance SWATHZhang Xujiz Du Youwei Zhang DongnanQingdao Huanghai University ShandongQingdao266427Abstract:Small waterplane catamaran has the advantages of high propulsion efficiency,good wave resistancc and low resistancc during high-speed navigation.This paper will analyze the resistancc performancc chaocteOstics of small waterplane catamaran in the wave,and ac-ccrding ta the distancc of the strut pilar.The change design is designed ta optimiee the design scheme by using MAXSURF simulation ta ob­tain the veriation law of the wave-making resistancc coefficient when the distancc between dOferent卩:100is t,and analyee the otionality and peacaicabiaiazooaheopaimieaaion.Key word:SWATH;deg reduction optimization;ship-form design小水线面双体船(small waterplane aree twin-hull ship,简称为SWATH),又称半潜式双体船,是一种重要的高性能船型,具有推进效率高、耐波性能好、高速航行时阻力小、操作灵活、生存性高等优点⑴⑵#过去人们想尽方法要制造一种具备良好的耐波性能使其满足在恶劣海况下行驶的条件,同时又不能够超出尺度使得建造运营维护成本超额的船舶。

高性能船舶要点

高性能船舶要点

高性能船舶知识概要1绪论1.1什么是高性能船舶?基于不同的流体动力原理,高性能船有不同的类型和船型,可以是排水量船型,还可以是流体动力船型,还可以是不同原理的混合船型。

不管是哪一种船型,它们的共同点是具有高水平的综合航海性能,以及具有完善的满足其主要使用要求的船舶功能。

这样的船舶统称为高性能船舶。

1.2高性能船的特点有哪些?航速高,优良的耐波性能,载运能力较大,经济性好,优美的造型和舒适的舱室空间环境。

1.3什么是傅氏数和容积傅氏数,引入傅氏数的目的是什么?船傅氏数就是傅汝德数,傅氏数(L为船的设计水线长),容积傅氏数(▽为排水体积)。

引入傅氏数的目的:表达船舶相对速度。

1.4航速对船舶首尾吃水的影响规律?(1)当Fr▽<1时,此时航速较低,流体动力所占的比重极小,船体基本上由静浮力支持,船体的航态与静浮时变化不大。

(2)1.0<Fr▽<3.0时,此时随着航速的提高,航态较静浮状态有明显的变化,船首上抬较大,船尾下沉明显,整个船体呈现明显的尾倾现象。

(3)Fr▽<3.0时,此时航速很高,船体吃水变化很大,而且整个船体被托起并在水面上滑行,仅有一小部分船体表面与水接触。

1.5根据流体动支持力的大小船舶运动可分为哪几种运动航态?根据流体动支持力的大小船舶运动可分为排水航行状态,过渡(或半滑行)状态和滑行状态1.6高性能船舶有哪几种类型?高性能船舶主要包括:小水线面双体船,穿浪双体船,滑行船,水翼艇,气垫船,地效翼船,高性能排水式单体船。

1.7高性能船舶航行性能有哪几种研究方法,这些方法的特点是什么?高性能船舶航行性能有三种研究方法:理论计算研究,模型试验研究,实船试验研究,特点如下:理论计算研究特点,高性能船舶是现代高科技应用和发展的产物。

在每种高性能新船型开发研制工作一开始,以船舶水动力学为基础的各种分析计算方法即被引用于性能研究工作,而且收到了比单体船性能研究中使用理论计算方法更好的效果。

双体船的总体性能设计

双体船的总体性能设计
d 破损前的平均吃水 (m ) C B 片体方形系数 D 型深 (m ) K G 重心高度 (m ) l 破损舱舱长 X 破损舱舱长中点至船舯的距离
图3 平均破损吃水和破损舱长度, 它沿船长的位置和 渗透系数的关系
(m )
L 船长 (m )
Λ 破损舱的渗透率 计算步骤: ( 1) 参数
a ′ ′ d = f (X L . Λl L ) →Η d Η B
950 t L B = 1. 961 L b = 5. 12 b T = 1. 79
K b= 1. 61。
同时测试的海上救助拖船 ( 功率588 kW , 排水 量 880 t ) , 平均横摇角达 18° - 20° , 谐摇时达 27° 30° 。
中国船舶及海洋工程设计研究院双体船模型摇 摆试验[ 7 ] 结果见表2。 双体船横摇自摇周期随间距比 k b 增大而略有减小, k b 愈大, 如 k b> 2. 5时, 不仅 横摇角大大下降, 而且舷边加速度接近于单体船, 这 点尤为人们注意。 表 2
5级海 5级海 况下 Η况下 a 10° 0. 25 g 45° 0. 25 g
2
双体船的横摇特点是: (1) 当波长等于片体间距时, 双体船的两个片 体始终同时处在波峰、 波谷或者其他波浪斜率相同 的位置, 这时双体船只会作升沉运动而不产生横摇。 当波长等于2 ~ 3 倍片体间距时, 一个片体处于 波峰, 另一个片体处于波谷, 这时双体船横摇最激 烈。 我国沿海多此海况, 故旅客对沿海双体船持批评 态度。 (2) 双体船在大风浪中将如小木筏随波面运 动, 这时双体船最大横摇角等于最大波面斜度 180 如长波的 Κ h ≥20, 则双 h Κ( h Κ为波浪的坡度比) 。
《船舶》 1998年第1期

双体船的总体性能设计

双体船的总体性能设计

双体船的总体性能设计双体船,也称为双体船只,通过采用两个船体并行排列的设计,具有较高的稳定性和良好的操纵性能。

总体性能设计在双体船的设计过程中起着关键的作用,旨在确保船只的运输效率、舒适性、安全性和可靠性。

以下是双体船的总体性能设计的要点和考虑因素。

1.水动力性能:包括船只的阻力、航速、船体稳定性和操纵性能等。

通过对水动力性能的分析和计算,可以确定出船只的最佳尺寸、型线和布局。

双体船的双船体结构使得其具有较低的阻力和较好的航速性能,但也需要确保船体之间的流体动力特性协调一致。

2.结构设计:包括船体强度、船体刚度和船体的耐久性等。

双体船的结构设计需要考虑两个船体之间的连接和相互作用,在保证结构强度的同时,还需要平衡船体的重量和稳定性。

3.载重能力:双体船具有较高的载重能力,可以满足不同的运输需求。

在总体性能设计中,需要对船只的载重能力进行估算和计算,以确保船只能够安全、稳定地携带所需的货物或乘客。

4.舒适性设计:双体船的双船体结构可以提供更好的平稳性和减少颠簸感,从而提高乘坐舒适性。

在总体性能设计中,需要考虑船舶内部的布局设计、客舱的舒适性和设施等,以提供更好的乘坐体验。

5.安全性设计:双体船的设计应确保船只能够在不同的海况条件下保持稳定,并具备良好的自救能力。

在总体性能设计中,需要对船只的稳定性、操纵性和防浸能力等进行评估和优化,从而提高船只的安全性能。

6.可靠性设计:双体船需要具备良好的可靠性,确保在长时间运输过程中能够保持正常的运营状态。

总体性能设计中,需要考虑船只的系统设计、设备选型和维护保养等,以确保船只的可靠性和故障率的控制。

总体性能设计是双体船设计过程中的一个重要环节,需要综合考虑不同的因素并进行优化。

通过合理的总体性能设计,可以使双体船具备较高的运输效率、舒适性、安全性和可靠性,满足不同的航运需求。

穿浪双体船(WPC)

穿浪双体船(WPC)
Biblioteka 大至 善大
至 真
(4) 首端形状
片体首端通常采用极深V形的横剖面形状,龙骨可以沉到基线
以下,以增加首部横剖面的深V程度。这样设计可以增大艇的纵摇 阻尼,避免艇首底部出水,从而减小波浪的拍击。

至 善

至 真
(5) 浮心纵向位置

至 善

至 真
(6) 干舷与储备浮力 干舷与船舶耐波性的关 系十分密切,因其大小直接 影响到储备浮力的大小及其 沿纵向的分布。与常规双体

至 善

至 真
穿浪双体船的发展
穿浪双体船向大型化和高速化发展是当下的主流趋势。 自1998年澳大利亚Incat公司建造了第一艘长100米近万吨级的 高速穿浪双体船“Cargo cat”号,从此就揭开了穿浪双体船大
型化的序幕。
由于高性能穿浪双体船的这些特点,它适合作为高速车客 渡船、大型豪华游轮、军用各类高性能攻击舰和高性能隐身舰 艇的基础船型,有很大的发展空间。

至 善

至 真
美军租借澳Incat公司的 第一艘WPC——HSV-X1

至 善

至 真
HSV-2“褐雨燕”号高速穿浪双体船

至 善

至 真
我国首艘自主设计穿浪双体船“海峡”号

至 善

至 真
穿浪双体船船型参数对性能的影响
(1) 片体的长度系数和长宽比 (2) 横剖面的选择 (3) 尾端形状 (4) 首端形状 (5) 浮心纵向位置 (6) 干舷与储备浮力 (7) 连接桥和中央船体的形状 (8) 片体间距对性能的影响

至 善

至 真

双体船

双体船

双体船定义具有两个相互平行的船体,其上部用强力构架联成一个整体的船。

英文名称:catamaran;twin hull ship双体船简介双体船顾名思义,人们一般把由两个单船体横向固联在一起而构成的船称为双体船。

双体船是指主船体由两个独立的船体联成为一个整体的船。

双体船的每个单体称为片体,连接两个片体的强力构架称为连接桥。

在同等排水量下,双体船的有效甲板面积比单体船大50%~60%左右。

反之,相同的甲板面积,双体船的长度可比单体船短25%~30%。

因整个船宽较大,故稳性好、操纵灵活。

如两个片体设计、布置得当,还可城小兴波和兴波阻力。

但双体船结构较复杂;机舱分成2个,增加操作管理上的困难。

其纵摇和垂荡大于同等长度的单体船,横摇周期又短,故横摇加速度较大。

当横摇周期与纵摇周期相近时易生螺旋运动,极易引起晕船。

通常仅在内河或沿海作短途的客船、渡船、甲板货船、浮油回收船、炸礁船、火箭发射船等有采用双体船型的。

典型的高速双体船由两个瘦长的单体船(称为片体)组成,上部用甲板桥连接,体内设置动力装置、电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱、生活设施等。

高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。

人类最早使用双体船是由于发现将两艘船横向连接在一起,可以从内河到海上航行而不容易翻船,早期曾将这种方法用在帆船上,建造了双体帆船,这种帆船在海上可以承受较大的风浪。

在此基础上,人们又发现双体船与同样吨位的单体船相比,具有更大的甲板面积和舱容,因此而被用于货船。

20世纪60年代后,随着海上高速客运的迅速发展,高速双体船由于有宽大的甲板面积、空间和便于豪华装饰而被普遍看好,成为近几十年来高性能船中发展最快、应用最广、建造数量最多的一种。

高性能船舶船型介绍

高性能船舶船型介绍

高性能船舶船型介绍发布: 2010-3-11 18:07 | 作者: lowellzhu | 来源: 龙de船人[i=s] 本帖最后由lowellzhu 于2010-3-11 18:27 编辑接触高性能船舶时一直不太理解什么是高性能船以及高性能船舶船型的分类,经过翻阅各类书籍及论文,总结一下,供船人参考,并希望专业人士斧正!当前,高性能船舶的研发与推广应用备受国内外造船界的青睐,其船型更是国际著名学者机构研究的热点。

这类船舶种类繁多,新船型层出不穷,日新月异,在各类船舶中是新思想最丰富、最有创新、也最有活力的领域;其高航性、优良的耐波性、低物理场辐射特征、舒适安全性、良好的经济性等性能受到军事和民用领域的极大关注,拥有良好的发展前景依据支持船重的方式和作用原理的差异对高性能船舶船型进行分类,并分别介绍各类船型。

1高性能船舶的分类高性能船舶按其特性可分为气垫船,水翼船,小水线面双体船,多体船,地效翼船,高速单体船等各式各样的显著不同于常规船舶的船型。

而按照支承船重的方式和作用原理差异,把高性能船舶分为:浮力支承型、静态气垫升力支承型、动态升力支承型、复合型。

本文将按照后者分类方式分别对各种高性能船舶的船型进行介绍。

2船型介绍2.1浮力支承型1)高速深V型船船首部横剖面呈深V形,并突出到船体基线的下方,其V形断面比U形断面的船体可以更好的满足适航性的要求。

深V船型具有两种基本的舯剖面形式,即单折角线或双折角线(见下图)。

当要求设计艇有较大内部容积和较低的相对航行速度(低傅氏数)时采用双折线型,而单折角线型的艇则更适合于要求较低的排水量和较高的相对航行速度(较高傅氏数)的情况。

然而,对船舯剖面形式的选择不存在确定性的规则,因为其它的参数也起重要作用。

所以双折角线型也可以应用于快艇,反之亦然。

1.jpg2) 小水线面双体船小水线面双体船基本上由三大部分组成,即水下体(提供浮力)、桥体结构(生活与工作平台)、支柱(星双凸流线形截面,作为前二者之联结体)。

【视频】盘点高性能船舶

【视频】盘点高性能船舶

【视频】盘点高性能船舶点击上方蓝色小字“宁波海事”关注我们致力于提供更高效的海事服务;更便捷的沟通渠道;更专业的航运、海事资讯。

微信公共平台帐号:nbmsa01小编穿浪双体船、多体船、气垫船、水翼艇、滑行艇、地效翼船...听着名字就很酷炫有木有?!作为华丽丽的高性能船舶,它们不仅名字亮,更重要有实力。

超赞的高性能船舶穿浪双体船高速穿浪双体船是在继承传统型双体船的基础上加以改进,同时又吸收了小水线面双体船耐波性能良好的优点以及当今世界上一些优秀科技成果而产生出来的一种优良的高性能船。

20世纪80年代首先由澳大利亚的赫可斯和克里福得提出。

穿浪双体船保留了小水线面双体船的低阻、高耐波性及常规双体船甲板宽敞的优点,同时融汇了深V船型的特点,克服了小水线面双体船片体无储备浮力、空间狭小和要求复杂的航态控制系统和传动系统等缺点,也克服了常规双体船连接桥离水高度小,片体干舷高储备浮力过大,对波浪影响敏感,易于出现“螺旋状”摇摆等缺点。

高速穿浪双体船特点:1.常规双体船的片体宽度是船宽的30~35% , 而穿浪型更小, 为15~ 20% , 这更利于船的高速。

2.穿浪型有两个更狭长的片体, 两个浮体采用前后变化的深V 型, 近乎超细长的线型。

船首尖削, 使浮体的储备浮力沿船长有较合理的分布, 以减少船体对波浪运动的响应, 使船在波浪中航行时, 能平滑地切入浪中, 使浮体基本上沿着波浪的中线穿越航行, 因而船体的横摇、垂荡和纵摇都大大小于常规双体船。

3.穿浪型除了两个片体的尖细穿浪船首外,在船首25% 左右的船长范围内生成一个完整的中央船首, 这使得在恶劣海况下, 特别是在较大的随浪情况下, 不会导致船体产生埋首现象, 缓解波浪的砰击并托起船首, 减缓摇摆。

4.高速穿浪双体船是一种集优良的耐波性、快速性、稳性和回转性等各种航海性能于一身的高性能船型。

其优良的航行性能使其具有重要的经济意义和长远的战略意义。

超赞的高性能船舶多体船印度尼西亚人为了提高独木舟的稳性,把两个浮体安装在独木舟两侧,这是三体船的雏形。

双体船简介

双体船简介

双体船简介双体船是船舶的一种,就是把两个船体横向以甲板固定在一起。

有时也会把三个船体一起串联,称为三体船。

双体船的英文叫Catamaran,此词源自泰米尔文。

双体船设计虽然是一种相对较新的设计,常见于竞技及娱乐用的船只设计;但其实在太平洋上的波利尼西亚,双体船的使用己经历了数个世纪。

人类最早使用双体船是由于发现将两艘船横向连接在一起,可以从内河到海上航行而不容易翻船,早期曾将这种方法用在帆船上,建造了双体帆船,这种帆船在海上可以承受较大的风浪。

在此基础上,人们又发现双体船与同样吨位的单体船相比,具有更大的甲板面积和舱容,因此而被用于货船。

20世纪60年代后,随着海上高速客运的迅速发展,高速双体船由于有宽大的甲板面积、空间和便于豪华装饰而被普遍看好,成为近几十年来高性能船中发展最快、应用最广、建造数量最多的一种。

典型的高速双体船由两个瘦长的单体船(称为片体)组成,上部用甲板桥连接,体内设置动力装置、电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱、生活设施等。

高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。

与同吨位的单体船相比,双体船的总宽度较大,因而往往有更大的甲板面积和舱室容积,尤其适合于装载那些体积很大而重量不大的低密度货物,可以具有较高的运输效率。

将单一船体分成两个,可以使每个船体更瘦长,从而有可能减小船的兴波阻力,尤其在高速时,兴波阻力有较大幅度的降低。

以前的双体船多为双体风帆,现在多为动力双体船。

双体风帆和单体风帆相比,双体风帆的速度较高。

基本上,多体船比单体的速度较高,原因是:双体船每个船身的横切面比单体薄,水阻较少;双体船的龙骨无需配重,因此较轻;双体船的整体舰寛较阔,因此较为稳定,亦可张更多的帆;因为双体船较为稳定,故此大风时较大机会保持垂直。

双体船原理

双体船原理

双体船是由两个并排的船体组成的船舶,船体之间用横梁或甲板连接。

双体船的稳定性好,速度快,操纵性好,油耗低,因此被广泛用于客运、货运、军事等领域。

双体船的原理是利用了浮力原理。

浮力是物体在流体中受到的向上推力,大小等于物体排开流体的重量。

双体船的两个船体之间有较大的间距,因此它们排开的水的重量也较大。

这使得双体船的浮力很大,从而保证了它的稳定性。

双体船的速度快也是得益于它的浮力。

由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的阻力也较小。

这使得它能够以较快的速度航行。

双体船的操纵性好也是得益于它的浮力。

由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的惯性也较大。

这使得它能够快速地改变航向和速度。

双体船的油耗低也是得益于它的浮力。

由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的阻力也较小。

这使得它能够以较低的油耗航行。

双体船是一种非常有潜力的船舶类型。

它具有稳定性好、速度快、操纵性好、油耗低等优点,因此被广泛用于客运、货运、军事等领域。

随着科技的进步,双体船的性能还将进一步提高,它的应用范围也将更加广泛。

除了上述优点外,双体船还具有以下优点:1. 甲板面积大,可用于停放车辆、货物等。

2. 吃水浅,可进入浅水区域。

3. 适航性好,可在恶劣海况下航行。

4. 造价低,维护成本低。

双体船的缺点:1. 横摇幅度大,舒适性差。

2. 阻力大,速度较慢。

3. 稳定性差,容易发生倾覆。

虽然双体船有以上缺点,但它的优点远远大于缺点。

因此,双体船仍然是一种非常有潜力的船舶类型。

高性能船舶的类型及特点

高性能船舶的类型及特点

高性能船舶的类型及特点Types and Characteristics of High-Performance ShipsWU Jiaming(South China University of Technology, Guangzhou ***** )Abstract: High-performance ship is a kind of ship characterized with high speed, good navigability and cost effectiveness. The ship is of distinct difference with ships of normal displacement type. Different types of highperformance ships possess different features of excellent sea-keeping and maneuverability, amphibian, small draught and low physical field radiation besides its high-speed performance. The characteristics of different types of highperformance ships are introduced and analyzed in this paper.Key words: High-performance ship; Gliding boat; Hydrofoil Craft; Air-cushion vehicle; Wing-in-ground-effect aircraft; SWATH ship1 高性能船舶的类型及特点<sup>[1-6]</sup>高性能船舶是指:与常规排水量型船有显著差异,以能实现高航速、良好的适航性和相应的经济性为主要目标的船舶。

双体船优势

双体船优势

双体船优势:甲板面积大:同样排水情况下,双体船有效甲班面积较单体船大50%,反之相同甲板面积的双体船长度较单体船可缩短25%-30%,并可减少排水量。

对于客船、渡船、工程船等需要足够舱室面积及工作的船舶,双体船有突出的优越性。

稳性好:双体船有两个分得较开的片体,使水线面的横向惯性矩大大增加,所以复原力矩很大,稳定性好,抗风能力强。

大风时期可较其他船种更易维持正常交通和工作。

操纵性好:在满足同样使用要求下,双体船船长较单体船短,水下侧面积小,加上两桨距、舵距较大,使船能获得很好的操作性能。

实船证明双体船还具有良好的航向稳定。

推进效率高:由于双体船桨叶往往置于有利的尾部伴流中,附体阻力较一般双桨单体船低15%~20%.两桨间的相互干扰由于船体间距的拉开而有所减小。

双体船的每个片体可视作单桨船,可以获得较高的推进效率。

双体船缺点:载重系数低:双体船由于自重较大,其载重系数较单体船较低。

结构复杂:双体船的2个片体靠连接桥来连接,其受力情况复杂,为保证有足够的强度,船体与它连接部位的结构需加强,计算也较复杂。

横摇加速度较大:双体船的横摇周期较短,一般在4~6s。

在横摇时舷边将产生较大的横摇加速度,可达到0.25g。

这样大的舷边加速度给舷边作业带来不便。

造价稍高:双体船的钢材消耗量较同等排水量及用途的单体船多。

加上主、辅机分别布置在两个片体内,增加看管系和电缆长度。

造价稍高。

双体船布置:单体:总长(58cm)水线长(52cm)总宽(37.6cm)片体宽(12.8cm)型深(6cm)吃水(3.2cm)片体中心(24.8cm)螺旋桨直径(2.4cm) Cb=0.553 Cp=0.563 Cm=0.983 Cw=0.778。

高速单、双体滑行艇

高速单、双体滑行艇

高速单、双体滑行艇的区别、特点、适用范围及发展趋向中国玻璃钢综合信息网日期: 2007-08-10 阅读: 1321 字体:大中小双击鼠标滚屏(一)单、双体滑行艇的区别传统的单体滑行艇在风浪中失速较大、航行拍击较重、限制了航行区域,特别是对军用滑行艇的发展受到了较大的限制。

双体滑行艇是近三十年来发展的一种新型的组合式船型,其区别于常规滑行艇的技术所在是影响水动力性能的艇体几何形状完全不同(见图1),有别于单体滑行艇的主耍特征是:主船体的中部有一条纵通的、处于较佳配合的不规则槽道,此槽道将艇体分成左右两个片体。

这种双体滑行艇,既不同于单体滑行艇,又有别于常规型和过渡型双体船型。

常规双体船型没有滑行面,且槽道较宽、较深,无论是静浮状态还是航行状态,其槽顶均处于通气状态,而双体滑行艇在静浮或低速航行时,槽道内是充满水的,当高速滑行时,槽顶处于全通气状态,槽顶滑行面与水之间形成空气润滑层,从而较大幅度地减少了磨擦阻力,使艇处于两点支撑的稳定滑行状态,高速滑行时空气润滑层还具有明显的缓冲、减振、减少砰击的作用,相比常规单体滑行艇而言,大大提高了适航性、乘坐舒适性和作为武器平台的稳定性,较大幅度地拓宽了军用滑行艇的航行区域。

当然槽道的深、浅、宽、窄及纵、横向斜升角的变化,对不同用途、不同速度段的艇型是不同的,这是双体滑行艇船型关键技术之所在[1]。

(二)双体滑行艇的特点根据单、双体滑行艇系列模型试验和二十八型实艇的试验研究结果[1~2],我们归纳总结出双体快滑行艇有六个有别于常规单体滑行艇的技术特点,即:1.优良的快速性—从国内外单、双体滑行艇试验结果对比曲线图K.η-Frd(见图2)可以看出:双体滑行艇在高速段比单体滑行艇具有更为优良的高速性能,特别是在风浪中航行的快速性,这一点已被1977年以来历次美洲狮双体滑行艇所保持的全部近海竞速世界记录所证实[6~8]。

图2列出了360余条单、双体滑行艇快速性汇总对比曲线,其中表1和图2保留了38条艇的K.η-Frd对比值。

双体船、三体船.doc

双体船、三体船.doc

双体船、三体船双体船归属排水量船型,以其特殊的船体结构求取最大的排水量(水浮力)。

双体船的甲板面积宽敞,稳性良好,吃水较浅,制造技术要求不复杂,成本不高,还有使用可靠、维修方便等优点。

但也有缺点:船体阻力大、功率消耗多,特别是在船体处于纵向摇摆和横向摇摆耦合时,船舶的舒适性很差,即耐波性不佳。

为了克服这些缺点,新型的双体船相继问世。

超细长双体船由单体船发展,将船体改设计成两个关联的细长片体,降低了兴波阻力,获得较高的航速,于是有了高速双体船的船型概念。

该型船较适用于沿海高速客运,不太适应内河航道,因其生成的尾浪大,需要的回旋半径大,易掀翻其周围的小船。

为提高船舶的耐波性能,为取得更高的航速,澳大利亚新南威尔士大学的学者于20世纪末开发了一种超细长双体船,其两个片体各长35米,宽仅1米(单体船船体的长宽比一般不超过10),长度排水量系数约为11.2(即整个船体的长度值除以排水体积的立方根值之数,该数显示船体的肥瘦程度),用335千瓦功率的柴油机2台推进61吨排水量的船,航速达到23海里/小时,快速性能极佳,最大波高只有0.3-0.4米。

开发成功后不久,有6艘此型船下水,投入客运。

英国泰晤士河的水上巴士“Thames23”号也系双体船,单个片体的长宽比为18,整艘船可载客62位,用2台功率各为250千瓦的柴油机推进,航速达25海里/小时。

现在,泰晤士河上有3艘此型客船在营运。

日本石川岛播磨重工业公司于上世纪90年代起,就开始研究开发高速双体船。

该公司的第一艘实船被命名为“Toraidento”号,其片体的长宽比为21,整艘船总吨位40吨,载客量68人,用2台功率各为455千瓦的柴油机推进。

海上航行试验的数据是:在绝对风速20米/秒、波高3米的海况下,最大航速可达28.2海里/小时,船体横摇仅1°,纵摇几乎感觉不到,耐波性优良,因此获得1992年日本造船学会奖励。

1998年又建造了一艘超细长双体车客渡船,命名为“Ocean Arrow"号,航速提高到31.3海里/小时,总吨位增加到。

高性能船-普通双体船

高性能船-普通双体船

13
- =2C /B的关系 粘性干扰因子β与片体间距C /B的关系 粘性干扰因子β与片体间距C
0 0
14
特征参数与阻力的关系
其粘性干扰因子β与形状因子(1+k)与航速无关。 β主要取决于L/B 。对于片体为水下侧投影面积较大的wigley数学船型来说,β随C0的 增大而减小。 当片体间距保持不变,兴波干扰相位和幅值随片体的长宽比(L/B)的 变化而变化,(L/B)越小兴波干扰效应越大,峰谷点的位置趋向更高 的Fr数。 在Fr=0.35—0.42范围附近通常可以获得有利的兴被干扰结果。 将Fr=0.5作为区分高速双体船和低速双体船的临界速度是适当的。 在超过某一速度Fr。(称谓无效干扰速度)之后,片体间的兴波干扰与 片体间距C0和长宽比L/B无关并且完全可以忽略。
高性能船舶水动力学
第三章 普通高速双体船
高速双体船的特征 高速双体船的阻力特征及临界速度概念 高速双体船阻力计算 高速双体船耐波性近似计算
2
一、高速双体船 船型特征
3
较单体船瘦长
同 船 长 内 河 船 阻 力 系 数
推驳 货船 单体客船
双体船
双体船的优点
良好的居住条件和特别宽敞的甲板 良好的稳性和耐波性 良好的操纵性和机动性 在侧向受风时,双体船比相同受风面积的 单体船横漂要小 装卸货物容易
圆舭高速双体船的剩余阻力系数曲线
20
圆舭高速双体船的干扰系数kr=∆Cr/Cr曲线 圆舭高速双体船的干扰系数kr=∆Cr/Cr曲线 kr
21
片体间距对阻力的影响
22
片体间距对阻力的影响
23
临界干扰片体中心距
24
片体横剖面形状对阻力的影响
圆舭双体船横剖面

双体船

双体船
图片欣赏
9
1998

发 出 了 我 国 首 艘
年 , 中 国 航 天 科
AMD150



型 穿 浪 双 体 船 “
公 司 与 澳 大 利 亚
AMD


湖公
”司
号合

10

AMD150型穿浪双体船“飞鹰湖”号
11
中国的022型艇是世界第一种首艘“双体穿浪隐形导弹艇”
12
022
中 国 的 型 艇
本课件内容
• 一:双体船的概念及结构 • 二:双体船的分类
1.小线面型 2.穿浪型 3.高速型
三:双体船的优缺点
隋唐双体船复原示意图
将两个单船体横向固联在一起所构成的船
原始双体船
小线面型
以深置水下的双下潜体,小水线面的双支柱和宽敞的上船体三部分组成。 它的特点是由于水线面比单、双体船都小很多,受波浪扰动小,所以有
13
高速型
高速双体船(HSV)作为一种新型海上作 战救援舰正受到越来越多的关注。
高速双体船发展的出发点不是要解决远 程运输问题,而是解决两个港口之间的近 程高速运输问题。其航速非常高,目前已 经可以达到三、四十节以上,未来实现 60~70节的高航速也是有可能的,但其航 程非常有限,通常只有500~1000海里左右。
优良的耐波性,能平稳执行海上作业,人员晕船率低,适于"全海候"。 图片欣赏
复美 合国 艇小 “水 搜线 寻面 ”水 号翼
6
“搜寻”号
7
“搜寻”号
8
穿浪型
• 高速穿浪双体船是八十年代后期发展起来 的一种集高速深V船型,小水线面船型,双 体船型优点于一体的新船型。它具有高速、 耐波性好、稳定性好、舒适、吃水浅、甲 板宽畅,回转性能好等优良的综合航海性 能。是二十一世纪国际公认的海上高速客 船和滚装船的首选船型。

几艘穿浪双体船实船资料

几艘穿浪双体船实船资料

穿浪双体船主要船型资料1、北海救201近海快速救助船是我公司为中国交通部救助打捞局建造的新型船舶,首制船“北海救201”,于2006年1月8日出厂。

该船型用于承担我国近海海上人命快速救助的社会公益性任务,具有良好的适航性、耐波性、快速性和操纵性,并有夜间搜寻救助能力,可在恶劣气象、海况条件下,迅速到达海难现场,对海上遇险人员实施快速有效的救助。

该船为全铝质穿浪型双体船,是世界上首次将穿浪双体船型应用到专业救助船。

英辉南方造船(广州番禺)有限公司版权所有&copy;1992 - 2006 主要技术参数总长:49.9 总宽:13.1吃水:1.63 客位:60航速:32.5 续航力:500海里推进方式:喷水泵入级:CCS材质:铝合金服务航线:中国近海海域2、南海救201穿浪双体由交通部投资6700万元建造的近海快速救助船“南海救201”于近日正式进驻琼州海峡执行春运救助值班待命任务。

近海快速救助船是我国自行设计建造的近海海上专用人命快速救助船,首批近海快速救助船共3艘,由英辉南方造船(广州番禺)有限公司建造,“南海救201”是第3艘,也是南海海域服务的第一艘近海救助船。

该船采用全铝质全焊接穿浪双体船型,船长49.90米,船宽13.10米,采用2套德国V16高速柴油机和喷水推进装置推进,最大航速大于33.1节,船速达到我国专业救助船之最,便于快速抵达出事海域施救。

总造价达4800多万元人民币的“海峡号”穿浪双体工作船3、海峡号由中船重工七○一所设计的穿浪双体船“海峡号”近日在广州沙角试航,获得圆满成功。

这是我国第一艘自行研制设计的具有完全自主知识产权的新型穿浪双体工作船。

“海峡号”的成功研制,填补了我国穿浪双体船自主研制领域的空白。

用户对“海峡号”给予了很高的评价。

穿浪双体船是上世纪九十年代迅速崛起的一型高性能船,具有良好的快速性、耐波性、操纵性和稳定性,其特有的宽敞甲板面积和装载容积特别适于客货和车辆运输,而且没有诸如水翼、气垫等复杂的附加装置,维护简单,使用方便,在近海高速客运、车客联运等领域得到迅速发展。

高性能船

高性能船

高性能船舶------排水式高性能船舶浅谈高性能船是舰船中排水量相对较小而综合性能突出的船舶,从技术内涵来看,高性能船舶是指应用了某一或者几个流体力学支撑原理、航速高于常规船,而其综合航行性能优于常规船的船舶。

其优越的性能主要体现在:快速性、耐波性、操纵性、两栖性、浅吃水性、舒适性、极小物理场等,其中高速性能和优良的耐波性是高性能船的主要关注点,同时也是高性能船有别于其他常规船型的主要特点。

而高性能船舶中,排水式的高性能船主要是指体积傅汝德数在1.0和3.0之间,此时随着航速的提高,航态较静浮状态有明显的变化,船艏上抬较大,船尾下沉明显,整体船体呈现明显的尾倾现象。

在这种状态下,船体的流体动力较正常船舶的排水状态有明显地增大,在艇体垂向支持力中,升力L(公式:)所占的比重加大,而排水体积较正常的船舶静浮时排水体积小,是属于在传统排水型船舶与高性能滑行船舶之间的过渡型船舶,称为高性能排水式船舶。

目前高性能排水式船主要有高速深V船、高速圆舭型快艇、高速双体船、SWATH (小水线面双体船)、WPC(高速穿浪双体船)、和高速多体船等。

高性能排水式的船相比非排水式的高性能船舶(滑行艇、水翼艇、掠海地效应船、气垫船等)在发展上相对滞后,船型的提出也较非排水式的较晚,大约在上世纪七八十年代才陆续从新概念提出到实用发展的阶段过程,还有一个特点就是目前世界现有的排水式高性能船舶实船比非排水式的要少很多,船型的优化、减摇装置的发展、理论的进一步完善都处于发展当中,同时尽管发展的相对较晚,但是发展速度有目共睹,其中高速穿浪双体船的概念仅仅刚提出,在随后的十年当中发展迅猛,澳大利亚等国已把相对成熟的WPC技术应用到了大型船舶当中。

排水式高性能船舶发展之所以如此之快,受人瞩目是有其突出的几个特点的。

这些高性能船舶各具特色,各有优缺点。

如高速单体船的优点是船型、布置、建造等简单方便,在中速时有较高的升阻比,但缺点是在波浪中砰击大,垂向加速度高,稳性差,高速时升阻比小,甲板面积小等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

40
四、高速双体船 耐波性近 似计算
41
1、与耐波性有关的基本概念
波形及几何特征 有效波面、有效波面角和有效波幅 船舶摇荡运动微分方程式
42
公式推导
43
船舶在波浪上运动的受力分析
(1)船舶运动引起的各种力(或力矩)

a.恢复力(矩)

b.阻尼力(矩) 兴波阻尼、旋涡阻尼、摩擦阻尼 c. 惯性力(矩)
高性能船舶水动力学
第三章 普通高速双体船
高速双体船的特征 高速双体船的阻力特征及临界速度概念 高速双体船阻力计算 高速双体船耐波性近似计算
2
一、高速双体船 船型特征
3
较单体船瘦长
同 船 长 内 河 船 阻 力 系 数
推驳 货船 单体客船
双体船
双体船的优点
良好的居住条件和特别宽敞的甲板 良好的稳性和耐波性 良好的操纵性和机动性 在侧向受风时,双体船比相同受风面积的 单体船横漂要小 装卸货物容易
圆舭高速双体船的剩余阻力系数曲线
20
圆舭高速双体船的干扰系数kr=∆Cr/Cr曲线 圆舭高速双体船的干扰系数kr=∆Cr/Cr曲线 kr
21力的影响
23
临界干扰片体中心距
24
片体横剖面形状对阻力的影响
圆舭双体船横剖面
圆舭双体船横剖面
不对称片体双体船横剖面形状
15
兴波干扰因子τ 兴波干扰因子τ与船型参数的关系
16
临界速度Fr 与无效扰速度Fr 临界速度Frc与无效扰速度Fr0
临界速度Frc=0.5 无效扰速度
17
双体船各种间距下的兴波比阻力曲线
理论计算
18
双体船的剩余阻力曲线
模型试验
19
修长系数ψ 和长宽比L 修长系数ψ=L/▽1/3和长宽比L/B对阻力的影响
13
- =2C /B的关系 粘性干扰因子β与片体间距C /B的关系 粘性干扰因子β与片体间距C
0 0
14
特征参数与阻力的关系
其粘性干扰因子β与形状因子(1+k)与航速无关。 β主要取决于L/B 。对于片体为水下侧投影面积较大的wigley数学船型来说,β随C0的 增大而减小。 当片体间距保持不变,兴波干扰相位和幅值随片体的长宽比(L/B)的 变化而变化,(L/B)越小兴波干扰效应越大,峰谷点的位置趋向更高 的Fr数。 在Fr=0.35—0.42范围附近通常可以获得有利的兴被干扰结果。 将Fr=0.5作为区分高速双体船和低速双体船的临界速度是适当的。 在超过某一速度Fr。(称谓无效干扰速度)之后,片体间的兴波干扰与 片体间距C0和长宽比L/B无关并且完全可以忽略。
1:B/T=1.87 2-3:B/T=3.45 4-5:B/T=3.28
片体船型与宽吃水比(B/T)对剩余阻力的影响
不同 横剖 面片 形状 对总 阻力 的影 响
1:非对称横剖面 : 2:圆舭横剖面 : 3:尖舭横剖面 :
不同横剖面形状对双体船阻力干扰系数的影响
29
双体船航行升沉与纵倾变化特点
36
2、利用母型资料和影响系数估算双体船阻力
37
片体内侧 片体内侧 片体内侧 片体内侧 间距对 间距对 间距对 间距对 剩余阻力 剩余阻力 剩余阻力 剩余阻力 的影响 的影响 的影响 的影响
L/B对双体船剩 L/B对双体船剩 余阻力影响函数
39
3、利用单体母型船资料和图谱估算双体船的阻力
将双体船阻力分解为单个孤立片体的阻力与片 体间的干扰分别求解; 单片体阻力可利用单体船的所有资料进行计算; 片体干扰可用理论方法或其他资料进行计算。
6
双体船的缺点
双体船片体间存在兴波干扰,一般来说这 将增加一种附加的干扰阻力。 双体船的排水量与单体船相同时,其湿面 积大为增加。此外,双体船两个片体之间 的绕流速度显著提高,片体间的边界层相 互影响大大增加。因此双体船的摩擦阻力 大于单体船。 双体船船壳面积大,双体之间有连接桥, 因而同单体船比较,在载重量相同时,其 排水量较单体船大.从而使阻力增加。
7
二、高速双体船 阻力特征及临界航速
8
斯列金斯基和伦德兴波阻力积分
基本假设
9
高速双体船的阻力特性
10
干扰阻力
单片体波形干扰 两片体间波系干扰 非对称流动造成粘性流动的非对称性,产生的粘性干扰
11
M.Insel计及干扰的总阻力系数表达式 M.Insel计及干扰的总阻力系数表达式
12
兴波阻力系数C 兴波阻力系数Cw
纵倾曲线 纵倾曲线
30
三、高速双体船 阻力计算
1、阿尔费里耶夫高速双体船剩余阻力图谱
阿尔费里耶夫图谱的标准片体模型线型
32
标准型线L/B剩余 阻力图谱
33
片体b/t对剩余阻力 的影响系数Χb/T
34
片体CB对剩余阻力的影响系数ΧCB
35
阿尔费里耶夫计算方法
在给定的L/B条件下分别查表得不同Fr下的阻力 (不计间距的影响); 查表得不同B/T和CB时,不同Fr下的影响系数XCb、 XB/T; 利用作图法,求得给定间距下标准的剩余阻力系 数、影响系数XCb、XB/T; 将标准剩余阻力系数乘以相应的影响系数,即可 得到计算船舶的生于阻力; 按照单体船常规方法计算出该船的总阻力。

(2)波浪扰动力(矩)
44
高速双体船在规则波浪上的横摇方程
45
结束
相关文档
最新文档