双体船
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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。
船体各异
为进一步改善高速双体船的综合性能,人们在高速双体船的基础上派生了若干新型的双体船型,主要著名的有小水线面双体船和穿浪双体船等。
所谓小水线面双体船,是由潜没于水中的鱼雷状下体、高于水面的平台(上体)和穿越水面联接上下体的支柱三部分组成,其优点在于水线面面积较小,受波浪干扰力较小,在波浪中具有优越的耐波性。另外,还具有宽阔的甲板面和充裕的使用空间。但也存在船体结构复杂,对重量分布较为敏感等问题。
穿浪双体船是在高速双体船的基础上发展起来的,是将小水线面和深V型船在波浪中的优良航行性能、双体船的结构形式及水翼船弧形支柱等优点复合在一起的产物,具有良好的适航性,而且继承了双体船宽甲板的特点。
发展趋势
目前,双体船为满足使用要求大都在逐步向大型化发展,并为改善快速性和耐波性尝试向复合船型发展。其中,小水线面船型将从双体演化成单体或三体、四体、五体等多体。为提高双体船在高海况下的航行能力,各国的研究方向大都集中在开发超细长体双体船的系统技术、优化线形设计和采用大功率喷水推进系统等方面。
12月3日在我国国内某造船厂,一艘新型国产双体船于近日成功下水。据悉,该型双体船已经建造多艘。目前关于这一艘新下水的双体船的用途及部署还尚未公布。
1969年,荷兰建成第一艘半潜小水线面双体船“道格拉斯”号,排水量1200吨,航速9节。1973年,美国建成“卡玛林诺”号小水线面试验工作船,排水量约200吨,可携带直升机。
世界上已建成10余艘半潜小水线面双体船,用于水文调查、海洋工程作业、渔业或客运等,排水量由20余吨到3000余吨,航速9~30节。不少国家正在积极研究或设计小水线面战斗舰艇,从数百吨的巡逻艇到数千吨的驱逐舰,乃至数万吨的航空母舰等。
双体帆船
各种产品双体帆船
和单体帆船相比,双体帆船的速度较快。帆船除了在各类体育赛事中普遍可见,用于家庭度假、休闲娱乐、商务交际的巡航双体帆船在欧美非常风靡盛行,现在这类双体船在中国也开始流行起来,在各大主要游艇港口都到处可见。
这类双体船的设计通常考虑到家庭使用的方便性,装潢也体现出家庭氛围的温馨舒适性,适合于家庭出航休闲度假、放松身心的选择。装潢考究、豪华的双体船,也可以说是豪华游艇,一般被大型企业集团的老总或私人老板购买用于商务会议、公司聚会、小型Party 等。
动力双体船
双体船设计的一个最新发展是动力双体船,“动力”型双体船荟萃了机动船的所有优点,并融合了多体船的很多特点。
通常,动力双体船没有任何航海仪器,如图所示。动力双体船使用两个瘦长的船体,多数配合涡轮喷气发动机的推动,以喷射水流的方式,把水快速推向船后,根据牛顿第三定律,可获得巨大的向前推进力(反作用力),比采用普通的螺旋桨推动更快速,而在高速时,瘦长船身的阻力更会大幅的降低。
享誉国际的著名游艇品牌有Azimut-Benetti(阿滋慕)、Blohm & Voss、Brunswick、Ferretti (法拉帝)游艇、Princess(公主)、Beneteau(博纳多)、Leopard Catamaran(猎豹双体船)、Sunseeker、Sea Ray、Meridian等。
动力双体船
Leopard 47 PowerCat 动力双体船
高速双体船
高速双体船,就是将两个单体船横向固联在一起所构成的船。现代高性能双体船主要包括小水线面双体船、穿浪双体船、高速双体船与复合型双体船等四大类。高速双体船是当今双体船中发展较快的一种。典型的高速双体船的外形由2个瘦厂的单体船(称为片体)组成,片体上部用甲板连接,片体内设置动力装置,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。
此外,高速双体船属于排水型船,它无论在静止或航行时,都是依靠阿基米德静浮力支持其漂浮。与“动力航行”类高性能船如滑行艇、水冀艇等相比,高速双体船技术不复杂,建造工艺亦较简单,和传统的船舶没有很大差别,而且使用安全可靠,维修保养方便,造价较低。因而高速双体船是各类高性能船中建造数量最多、增长最快的一种。目前它的数量几乎占了所有各类高性能船总数的一半,且每年仍以比其他类型高性能船快得多的速度增加。
当然高速双体船也有它的弱点。首先是它的结构重量要比相向排水量的单体船重,这一方面是因为单体分成两个片体,结构本身要增多,另一方面连接两片体的连接桥宽度较大.要承受弯曲与扭转力矩,为保证其强度和刚度,必须有较大的构件。为了确保双体船的高航速,船体重量过重显然是不利的,为此,高速双体船大都采用重量轻强度高的轻金属材料(如铝合金)或高强度非金属材料(如增强玻璃钢、碳亲纤维复合材料等)来建造;其次,由于高速双体船仍属于排水型船,它的航速还不可能达到水翼艇、气垫船那些特种高性能船的高速度,这是因为与后者相比,它与水接触的面积要大得多,在高速时阻力增长很快,目前高速双体船的航速多在30kn上下;第三是由于双体船横向稳度较大,在波浪中虽然横摆角不大,但横摇加速度较大,造成人员的不舒适感.且其横摇固有周期较短,往往与纵摇固有周期接近,容易在较短波浪中产生谐摇,尤其是产生纵横向组合谐摇,使晕船率上升,所以