船体结构与识图-魏莉洁

第一章船体线型及结构概述

船体结构型式依据船舶的类型而定，与所用材料和连接方式有关，也与船体形状、尺度及受力情况有很大关系。

第一节船体线型与尺度

一、船体线型

为了使船舶航行时所受到的阻力最小，船体的表面都做成流线形的光滑曲面，船体两端尖瘦中间肥大，如图1-1所示。

图1-1 船体形状（船图P13图1-2-1）

不同船舶的船体的形状也不完全相同。船体形状可以从三个方面来看：

1．船体侧面形状

船体侧面形状包括甲板边线、龙骨线及首、尾外形轮廓线形状。

（1）甲板边线和龙骨线

甲板边线有首尾升高的舷弧形曲线、折线和水平直线形状等。舷弧可以减少首尾上浪，也可增加首尾的储备浮力。有些内河船舶为简化结构和便于施工，也用水平的甲板线。

龙骨线有水平直线、倾斜直线、曲线或断折曲线几种形式。水平直线式使用最广，便于制造和进坞修理。倾斜直线式一般均为尾倾。这往往是因为首吃水受到限制，或是为了放置较大直径的螺旋桨，如登陆艇、拖船、渔船、快艇等。机帆船及滑行快艇等特殊船型的龙骨线则为曲线或断折曲线式，图1-2所示为几种形式的甲板线和龙骨线形状。

图1-2 甲板线和龙骨线形状（船图P13图1-2-2）

（2）船首形状

如图1-3所示，常见的船首形状有：

直立型首，首柱呈与基线相垂直或接近垂直的直线，首部甲板面积不大。这种首现在主要用于驳船和特种船舶上，见图1-3a）。

前倾型首，首柱呈直线前倾或微带曲线前倾，首部不易上浪，甲板面积大，在发生碰撞时船体水线以下的部分不易受损，外观上比较简洁，有快速感。军船上多采用直线前倾型，民船上常用微带曲线前倾型，见图1-3b）。

飞剪型首，首柱在设计水线以上呈凹形曲线，首部不易上浪，且较大的甲板悬伸部可以扩大甲板面积，有利于布置锚机和系船设备。飞剪型首常用在远洋航行的大型客船和一些货船上，见图1-3c）。

破冰型首，设计水线以下的首柱呈倾斜状，与基线约成30°夹角，以便冲上冰层。该型式的首用于破冰船上，见图1-3d）。

球鼻型首，设计水线以下的首部前端有球鼻型的突出体，突出体有多种形状，其作用是减小兴波阻力。球鼻首多用在大型远洋运输船和一些军舰上，军舰上可利用球鼻的突出体装置声纳，见图1-3e）。

图1-3 船首形状（船图P14图1-2-3）

直立型首；b）前倾型首；c）飞剪型首；d）破冰型首；e）球鼻型首

（3）船尾形状

如图4-4所示，常见的船尾形状有：

椭圆型尾，船的尾部有短的尾伸部，折角线以上呈椭圆体向上扩展，端部露出水面较大，桨和舵易受破坏。过去民用船多采用这种尾型，现在仅有些驳船上可以见到，见图1-4a）巡洋舰型尾，具有光顺曲面的尾伸部，尾部大部分浸入水中，增加了水线长度，有利于减小船的阻力，并有利于舵和螺旋桨的保护。这种尾型在军舰和民用船上都用得较广，见图1-4b）。

方型尾，尾部有垂直或斜的尾封板，其它仍保留巡洋舰尾的特点。尾部水流能较平坦地离开船体，减小航行阻力，尾部甲板面积较大有利舵机布置，并防止高速航行时尾部浸水过多。方型尾大多用于航速较高的舰艇及许多货船上，见图1-4c）。

图1-4 船尾形状（船图P14图1-2-4）

a）椭圆型尾；b）巡洋舰型尾；c）方型尾

2．设计水线面形状

设计水线的首尾形状对船舶快速性等航行性能有重要的影响。水线面形状一般有平行中体式、无平行中体式和方尾式三种，如图1-5所示。平行中体式是在船长中部附近一段的宽度不变，且与船体中心线平行。这种形式的船体施工简便、舱室方整，但仅适用于货船。无平行中体式的水线是光滑的曲线，适用于中速船。方尾式则适用于高速舰艇。

图1-5 水线面形状（船图P15图1-2-5）

3．船体中部横断面形状

船体中部横断面的形状主要由梁拱线、船底线和舷侧线构成。

梁拱线一般为抛物线，中间高出舷侧的部分称为梁拱，梁拱的主要作用是便于甲板排水。为了便于建造，有的船把梁拱线改为折线。还有的船为了在甲板上装货或行车，同时也为了简化建造工艺，采用水平直线。

船底线有水平直线和向两舷斜升的。吃水受限制的内河船或大型运输船都采用平底，军船多采用斜升底。

舷侧线有直舷式、外倾式和内倾式。外倾可提高船的稳性，内倾可减少船在靠岸时甲板破坏的机率，图1-6所示为中横剖面的几种型式。

图1-6 中横剖面的几种型式（船图P15图1-2-6）

以上这三个方向的形状只能反映出船体大致形状，要想反映船体外形沿船长、船宽、船深三个方向变化必须通过船体型线图来表示。

二、船舶外形

船舶的外形和布局应当给人以美感，要简洁美观，实用大方，又有其特征。

船舶的外形包括首、尾部分形状、上层建筑形式、机舱位置的安排以及烟囱、桅杆等上部舾装件的形状和布置等。

船体最上面一层的连续甲板，一般称为上甲板。在上甲板以上的船体结构可统称为上层建筑。上层建筑位于船首、船中和船尾的分别称为首楼、桥楼和尾楼（见图1-7）。在上层建筑内布置有工作室、船员舱室等。为了增大上层建筑空间，有的船将首楼与桥楼连接起来，或将桥楼与尾楼连接起来，甚至把三者全部连接起来。客船和客货船要求舱室多空间大，采用全通上层建筑及多层甲板，以满足载客的需要。

图1-7 各种上层建筑形式（船图P16图1-2-7）

上层建筑的形式与机舱位置有一定的关系。图1-8所示为机舱位置在尾部、中部和中后部的货船外形，分别称为尾机型船、中机型船和中后机型船。中机型船具有视野宽广、操作方便和空载时纵倾小等优点。尾机型船具有尾轴长度短、尾轴不穿过货舱、增加装载货物的空间等优点，一般油船、散货船都采用此型，并对防火有利。中后机型船的优点介于前述两种机型之间，其货舱布置得到改善，纵倾调整较尾机型船有利，杂货船多为这种形式。