船舶概论
- 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、"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、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)。
船舶概论
船舶定义:用于交通、运输、捕捞水生物、开发海底矿藏、港湾服务、运动游览、科学调查及测量、工程作业、救险、国防军事等水上、水面及水下各种运载工具的统称。
概念:船舶是指能航行或停泊于水域进行运输或作业工具,按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。
船舶在国防、国民经济和海洋开发等方面都占有十分重要的地位。
发展历史:
船舶从史前刳木为舟起,经历了独木舟和木板船时代,1879年世界上第一艘钢船问世后,又开始了以钢船为主的时代。
船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。
1868年,中国第一艘载重600吨、功率为288千瓦的蒸汽机兵船“惠吉”号建造成功。
古代中国是当时造船和航海的先驱。
春秋战国时期就有了造船工场,能够制造战船;汉代已能制造带舵的楼船;唐、宋时期,河船和海船都有突出的发展,发明了水密隔壁;明朝的郑和七次下西洋的宝船,在尺度、性能和远航范围方面,都居世界领先地位。
近代中国造船业发展迟缓。
1865~1866年,清政府相继创办江南制造总局和福州船政局,建造了“保民”“建威”“平海”等军舰和“江新”“江华”等长江客货船。
新中国成立后,船舶工业有了很大发展,50年代建成一批沿海客货船、货船和油船。
60年代以后,中国的造船能力提高得很快,陆续建成多型海洋运输船舶、长江运输船舶、海洋石油开发船舶、海洋调查船舶和军用舰艇,大型海洋船舶的吨位已达30万以上载重吨。
除少数特殊船舶外,中国已能设计制造各种军用舰艇和民用船舶。
2005年6月16日,国务院新闻办举行新闻发布会,请国防科学技术工业委员会副主任张广钦介绍中国船舶工业发展等方面情况,并答记者问。
发布会开始,张广钦主任就我国船舶工业发展的历程作了简单介绍:
今年7月11日,是著名的郑和下西洋600周年纪念日,6月3日,是中国近代民族工业的先驱——江南造船厂建厂140周年纪念日。
中国造船业源远流长,曾经创造了辉煌的历史,开创了近代民族工业的先河。
经过新中国五十多年的发展,船舶工业取得了举世瞩目的成就。
造船业在中国有着悠久的历史,纪元以来的两千年中,有一千五百年左右领先世界。
600年前,中国的造船技术达到了鼎盛,为郑和下西洋提供了强大的物质保障。
造船业是中国最早的民族工业,1865年江南造船厂的前身——江南机器制造总局的创建,揭开了中国近代民族工业的历史。
但是,由于政治腐败,外敌入侵,到新中国建立前夕,中国造船业已是奄奄一息。
新中国成立后,在国民经济十分困难的情况下,国家集中人力、物力、财力发展船舶工业。
经过近30年的艰苦奋斗,基本建成了门类齐全的船舶工业体系,奠定了中国现代船舶工业的基础。
改革开放以来,船舶工业遵照小平同志的指示,积极开拓国际市场,走出了一条投资省、见效快的自强振兴之路。
经过20多年的奋力拼搏,中国已发展成为举足轻重的世界第三造船大国。
新世纪以来,船舶工业步入快速发展时期,呈现出良好的发展势头。
从2000年到2004年的五年间,中国的造船产量年均增长26%。
2004年,造船产量达到880万载重吨,占世界造船份额达到14%,连续10年列世界第三位。
预计今年的造船产量将超过1000万载重吨,约占世界造船份额的18%。
中国已能够自主设计建造30万吨级超大型原油船和8000箱级超大型集装箱船,并已成功进入液化天然气船建造市场,打破了少数国家的垄断。
目前,除豪华游船等少数船型外,中国已经能够建造符合各种国际规范,航行于任何海域的船舶。
船用柴油机、甲板机械等产品的制造水平已达到或接近当代世界先進水平,并大量为出口船和国内远洋船配套。
在海洋工程装备方面,已开发和建造了20万吨级以上的浮式生产储油轮和多型海洋平台。
中国建造船舶中有70%以上是出口船舶,已经出口到了包括美、日、德、法、加等发达国家在内的世界110多个国家和地区。
船舶工业已成为中国机电行业中重要的出口支柱产业。
2004年出口船舶达到560万载重吨,出口金额达到31.6亿美元。
目前中国手持船舶订单中有85%以上是出口船订单。
1998年国务院机构改革后,国防科工委负责船舶工业行业管理工作。
船舶工业行业管理实行中央
和省(市、区)两级管理方式,国防科工委设有全国船舶工业行业管理办公室,省、自治区、直辖市设有船舶工业行业主管部门。
中国高度重视船舶工业的对外合作。
改革开放以来,中国先后引进了100多项船舶和船用设备设计制造技术。
除了民间的经济技术合作与交流外,中国与欧盟、韩国、日本已建立了造船领域的政府间对话机制。
2002年,经国务院授权,我委与外交部、商务部组成中国代表团参加了经济合作与发展组织发起的新国际造船协定谈判,为建立公平、规范的世界船舶市场发挥了积极的作用。
中国船舶工业用30年的时间,在一穷二白的基础上,基本建立了比较完整的工业体系,又用了20余年的时间,发展成为举足轻重的世界第三造船大国。
结构及用途
船舶是由许多部分构成的,按各部分的作用和用途,可综合归纳为船体、船舶动力装置、船舶舾装等三大部分。
船体是船舶的基本部分,可分为主体部分和上层建筑部分。
主体部分一般指上甲板以下的部分,它是由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形状的空心体,是保证船舶具有所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分。
船体一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃油和淡水,以及布置其他各种舱室。
为保障船体强度、提高船舶的抗沉性和布置各种舱室,通常设置若干强固的水密舱壁和内底,在主体内形成一定数量的水密舱,并根据需要加设中间甲板或平台,将主体水平分隔成若干层。
上层建筑位于上甲板以上,由左、右侧壁,前、后端壁和各层甲板围成,其内部主要用于布置各种用途的舱室,如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等。
上层建筑的大小、层楼和型式因船舶用途和尺度而异。
船舶舾装包括舱室内装结构(内壁、天花板、地板等)、家具和生活设施(炊事、卫生等)、涂装和油漆、门窗、梯和栏杆、桅杆、舱口盖等。
船舶动力装置分为主机和辅机:推进装置——主机经减速装置、传动轴系以驱动推进器(螺旋桨是主要的型式);为推进装置的运行服务的辅助机械设备和系统,如燃油泵、滑油泵、冷却水水泵、加热器、过滤器、冷却器等;船舶电站,它为船舶的甲板机械、机舱内的辅助机械和船上照明等提供电力;其他辅助机械和设备,如锅炉、压气机、船舶各系统的泵、起重机械设备、维修机床等。
通常把主机(及锅炉)以外的机械统称为辅机。
船舶的其他装置和设备中,除推进装置外,还有锚设备与系泊设备;舵设备与操舵装置;救生设备;消防设备;船内外通信设备;照明设备;信号设备;导航设备;起货设备;通风、空调和冷藏设备;海水和生活用淡水系统;压载水系统;液体舱的测深系统和透气系统;舱底水疏干系统;船舶电气设备;其他特殊设备(依船舶的特殊需要而定)。
用途分类
船舶分类方法很多,可按用途、航行状态、船体数目、推进动力、推进器等分类。
按用途,船舶一般分为军用和民用船舶两大类。
军用船舶通常称为舰艇或军舰,其中有直接作战能力或海域防护能力者称为战斗舰艇,如航空母舰、驱逐舰、护卫舰、导弹艇和潜艇,以及布雷、扫雷舰艇等,担负后勤保障者称为军用辅助舰艇。
民用船舶一般又分为运输船、工程船、渔船、港务船等。
按船舶的航行状态通常可分为排水型船舶、滑行艇、水翼艇和气垫船;
按船舶的船体数目可分为单体船和多体船,在多体船型中双体船较为多见;
按推进动力可分为机动船和非机动船,机动船按推进主机的类型又分为蒸汽机船(现已淘汰)、汽轮机船、柴油机船、燃气轮机船、联合动力装置船、电力推进船、核动力船等;
按船舶推进器又可分为螺旋桨船、喷水推进船、喷气推进船、明轮船、平旋轮船等,空气螺旋桨只用于少数气垫船;按机舱的位置,有尾机型船(机舱在船的尾部),中机型船和
中尾机型船;按船体结构材料,有钢船、铝合金船、木船、钢丝网水泥船、玻璃钢艇、橡皮
艇、混合结构船等。
按照航程远近分为近海轮与远洋轮。
两者的航行能力是不同的。
船舶建造主要参数:
船舶的主要技术特征有船舶排水量,船舶主尺度、船体系数、舱容和登记吨位、船体型线图、船舶总布置图、船体结构图、主要技术装备的规格等。
根据阿基米德原理,船体水线以下所排开水的重量,即为船舶的浮力,并应等于船舶总重量。
船的自重等于空船排水量。
船的自重加上装到船上的各种载荷的重量的总和(载重量)是变化的,即等于船的总重量。
船舶载重量包括货物、燃油和润滑油、淡水、食物、人员和行李、备品及供应品等的重量。
通常预定的设计载货量与按预定最大航程计算的油、水、食物等的重量之和,称为设计载重量。
设计载重量时的排水量称为设计排水量或满载排水量。
船舶主尺度包括总长、设计水线长度、垂线间长、最大船宽、型宽、型深、满载(设计)吃水等。
钢船主尺度的度量指量到船壳板内表面的尺寸,称为型宽和型深,水泥船、木船等则指量到船体外表面的尺寸。
舱容指货舱、燃油舱、水舱等的体积,它是从容纳能力方面表征船舶的装载能力、续航能力,它影响船舶的营运能力。
登记吨位是历史上遗留下的用以衡量船舶装载能力的度量指标,作为买卖船舶、纳税、服务收费的依据之一。
登记吨位和载重量分别反映船舱的容纳能力和船的承重能力。
它们虽互有联系,但属不同的概念。
船体形线图是表征船舶主体(包括舷墙和首楼、尾楼)的型表面的形状和尺寸,是设计和建造船舶的主要图纸之一。
它由三组线图构成:横剖线图、半宽水线图和纵剖线图。
三者分别由横剖面、水线面和纵剖面与船体型表面切割而成。
船舶总设计图是设计和建造船舶的主要图纸之一,它反映船的建筑特征、外形和尺寸、各种舱室的位置和内部布置、内部梯道的布置、甲板设备的布局。
总布置图由侧视图、各层甲板平面图和双层底舱划分图组成。
船体结构图是反映船体各部分的结构情况,船体各相关部分的结构既独立又相互联系。
船舶主体结构是保证船舶纵向和横向强度的关键,通常把它看成为一个空心梁进行设计,并
用船中横剖面结构图来反映它的部件尺寸和规格。
主要性能
浮性
是指船在各种装载情况下,能浮于水中并保持一定的首、尾吃水和干舷的能力。
根据船舶的重
力和浮力的平衡条件,船舶的浮性关系到装载能力和航行的安全。
稳性
是指船受外力作用离开平衡位置而倾斜,当外力消失后,船能回复到原平衡位置的能力。
一般
水面船舶的稳性主要是指横倾时的稳性。
船宽、水线面系数、干舷、重心高度、水面以上的侧面积大小和高度,以及船体开口密封性的好坏等,是影响船舶稳性的主要因素。
抗沉性
是指船体水下部分如发生破损,船舱淹水后仍能浮而不沉和不倾覆的能力。
中国宋代造船时就
首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性。
船舶主体部分的水密分舱的合理性、分舱甲板的干舷
值和完整船舶稳性的好坏等,是影响抗沉性的主要因素。
快速性
是表征船在静水中直线航行速度,与其所需主机功率之间关系的性能。
它是船舶的一项重要技术指标,对船舶使用效果和营运开支影响较大。
船舶快速性涉及船舶阻力和船舶推进两个方面。
合理地选择船舶主尺度、船体系数(尤其是方形系数G和棱形系数G)和线型,是降低船舶阻力的关键。
耐波性
指船舶在波浪中的摇荡程度、失速和甲板溅浸(上浪、溅水)程度等。
耐波性不仅影响船上乘员的舒适和安全,还影响船舶安全和营运效益等,因而日益受到重视。
船在波浪中的运动有横摇、纵摇、首尾摇,垂荡(升沉)、横荡和纵荡六种。
几种运动同时存在时便形成耦合运动,其中影响较大的是横摇、纵摇和垂荡。
溅浸性主要是由于纵摇和垂荡所造成的船体与海浪的相对运动,增加干舷特别是首部干舷、加大首部水上部分的外飘,是改善船舶溅浸性的有效措施。
船舶的操纵性
指船舶能按照驾驶者的操纵保持或改变航速、航向或位置的性能,主要包括航向稳定性和回转性两个方面,是保证船舶航行中少操舵、保持最短航程、靠离码头灵活方便和避让及时的重要环节,关系到船舶航行安全和营运经济性。
经济性
是指船舶投资效益的大小。
它是促进新船型的开发研究、改善航运经营管理和造船工业的发展的最活跃因素,日益受到人们重视。
船舶经济性属船舶工程经济学研究的内容,它涉及到使用效能、建造经济性、营运经济和投资效果等指标。
船舶的发展首先取决于社会对船舶的需要。
第二次世界大战后迅速增长的大宗货(原油、矿物谷物)运输船舶在技术上已相当成熟,需求量一般不会有大的增减。
成品包装货运输船、成品油船、化学品船液化气船、特大件工业装备运输船的需求有增长的趋势,海洋开发所需的船舶和特种用途的高速船舶将会增加。
相应地,对水翼艇、气垫船、双体船及小水线面船的研究将会加强。
船舶发展的第二个因素是经济效益和社会效益的提高。
燃油价格和装卸费用的高昂,将促使人们从节能、减员和改进运输方法(从整个运输系统角度)等方面去研究新的船舶技术、新的能源利用、新的机型、自动控制方法和新的船型。
我国海商法上的船舶,是指海船和其他海上移动式装置,但用于军事、政府公务的船舶和二十吨以下的小型船艇除外。
船舶,指的是依靠人力,风帆,发动机等动力,能在水上移动的交通手段。
另外,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。
船舶分类
交通运输:
商船、客轮、货船、渡轮、铁道车两渡轮、货客船、救助作业船、工作船、指航船、渔船、非商船、快艇(种类有很多摩托艇,气垫船等)、军船
按材料分类
钢鉄船、木造船、合金船
按构造分类
单体船,多体船(双体船,三体船等)、水翼船、气垫船
按动力及推进方式分类
常规动力(柴油,重油),非常规动力(核能)。
双发双桨、双发单桨,单发单桨。
喷气式。