船型系数_.ppt

三、船舶的航海性能
航海性能主要包括：浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性和耐波性。
船舶静力学：浮性、稳性和抗沉性。
船舶动力学：快速性、操纵性和耐波性。
1、浮性
船舶装载一定的载荷，仍能浮于一定水面位置而不沉没的能力。
2、稳性
船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆，当外力消除后仍能自动回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性
船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。
注意：
1、浮性和稳性指的是完整状态时的性能，称为完整浮性和稳性。
2、抗沉性指的是破损时的浮性和稳性，亦称为破舱浮性和稳性。4、快速性
船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力，亦称为速航性。快速性主要包括：
1）船舶阻力：研究船舶航行时所遭受的阻力。目的在于掌握阻力的变化规律，从而改善船型，降低阻力。即阻力的成因、分类、计算、影响因素和降阻措施。
2）船舶推进：研究船舶推进器，推进器克服阻力发生推力。目的在于设计出符合要求的高效推进器。即推进器的水动力性能、设计高效推进器。
快速性优良的船舶应满足：
1、航行所遭受的阻力要小，即所谓“优秀船型”（或称“低阻船型”）的选择问题。
2、推进器应发出足够的推力且效率要高。
3、推进器与船体和主机之间要协调一致。5、操纵性
船舶在航行时能按照驾驶员的意图保持既定航向的能力或改变航行方向的能力。包括：
1）航向稳定性：保持原有航向的能力。
2）转首性：应舵转首的能力。
3）回转性：应舵作圆弧运动的能力。6、耐波性
船舶在风浪海况下航行时的运动性能，即船舶在风浪中遭外力干扰而产生各种摇摆运动，以及砰击、上浪、失速和飞车等时，仍能维持一定航速在水面上安全航行的能力，亦称为适航性。
主要研究内容为船舶摇摆，目的在于掌握船舶摇摆规律，采取措施以减缓船舶摇摆。船体的几何形状，特别是它水下部分与船舶的航海性能有密切的关系，因此在研究各项船舶航海性能之前，首先要了解船体主要要素，即主尺度、船型系数和尺度比，它们是表示船体大小、形状和肥瘦程度的几何参数。
一、主尺度
主尺度表示船舶的大小，由船长、型宽和吃水等来度量，如下图所示：1、船长
船长L：通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水线长。
1）总长LOA：包括上层建筑在内，船体型表面最前端和最后端之间的水平距离。
2）垂线间长LPP（或LbP）：首垂线和尾垂线间的水平距离。
复习：首尾垂线是如何定义的？
3）设计水线长LWL：设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。2、型宽
型宽B：船体两侧型表面之间垂直于中线面的水平距离。
注意：型宽一般指中横剖面设计水线处的宽度。最大宽度是指包括外板和两舷的永久性固定突出物（如护舷材、舷伸甲板等）在内，并垂直于中线面的最大水平距离。
3、型深
型深D：在上甲板边线最低点处，自龙骨线上表面（即基线）至上甲板边线的垂直距离。
通常，甲板边线的最低点在中横剖面处。4、吃水
吃水d或T：基线至水线间的垂直距离。
有些船具有设计纵倾，设计的首尾正常吃水不同，则有首吃水、尾吃水和平均吃水，当不指明时，是指平均吃水d（T），即

式中：
1）dF（TF)：首吃水，沿首垂线自水线至龙骨线的延长线之间的距离。
2）dA（TA)：尾吃水，沿尾垂线自水线至龙骨线的延长线之间的距离。5、干舷
干舷F：在船侧中横剖面处自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
因此，干舷F等于型深D与吃水d之差再加上甲板及其敷料的厚度t。二、船型系数
船型系数是表示船体水下部分面积或体积的肥瘦程度（或称丰满程度）的无因次系数，主要有：
1、水线面系数CWP
2、中横剖面系数CM
3、方形系数CB
4、棱形系数CP
5、垂向棱形系数CVP1、水线面系数CWP
与基平面相平行的任一水线面的面积AW与船长L、船宽B所构成的矩形面积之比，即2、中横剖面系数CM
中横剖面在水线以下的面积AM与船宽B和吃水T所构成的矩形面积之比，即3、方形系数CB
船体水线以下的型排水体积▽与由船长L、船宽B和吃水T所构成的长方体体积之比，即4、棱形系数（或称纵向棱形系数）CP
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的中横剖面面积AM、船长L所构成的柱体体积之比，即5、垂向棱形系数CVP
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的水线面面积AW、吃水T所构成的柱体体积之比，即对船型系数的说明：
1、上述系数均是吃水的函数（各定义式的各项均为吃水的函数），如无特别指明，通常都是针对设计水线而言。
2、在计算不同水线处的各系数时，根据船型系数的几何含义，其船长和船宽应取为该吃水时水线对应的水线长和水线宽，吃水则取所计算处的吃水值。
3、如果最大横剖面不在船中处，计算中横剖面系数和棱形系数时，应取最大横剖面处的有关数据。
4、对于一般的船舶，上述各系数的