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 船体资料2
• 高速船的发展概况 |Tz/9t
这些年随着船舶技术的发展, 高速船如雨后春笋般的涌现, 尤其最近十年世界上的高速船发展令人惊讶. UYu 54`'kg
高速船可以按三种方式分类: =A,32&;@N
一是按照船的形态来分, 可以分为单体高速船, 双体高速船,多体高速船.一般从船艏或船艉很容易分清楚是属于哪种. ]# hT!VOd
二是按照船舶流体力学支承原理分为水浮力型, 水动升力型,气垫压力型, 空气动升力型,复合型五种. F*WW v&\X
1.水浮力型: 这种高速船外观看起来和常规船很象, 利用水的浮力支承船的重量, 但为了减少水的阻力和波浪的干扰, 船体的形状(因为浮力分布的原因)跟普通常规船有较大不同, 象深V型单体高速船,高速双体船,高速多体船,穿狼双体船,小水线面双体船,半小水线面双体船,圆舭型船等. "yMr\jt~ -
2.水动升力型: 利用高速运动的滑行面或水翼所产生的水动升力支承船的重量, 其特点是升阻比高,滑行艇和水翼艇就属于水动升力型. } -{l(8-
3气垫压力型: 依靠船侧或船底的气垫产生的静压力,把船抬出水面减少以减少水的阻力,气垫船分为全垫升和侧壁式两种.这种船投入客运时间比较长了, 适合湖泊,江河,澡泽地带,近海或内海一带运营. BaIh, iu
4空气动升力型: 地效飞船就属于这种形态, 它利用船身上的翅膀贴近水面高速运动时产生的地面(水面)效应,获得很高的气动比升力, 超高速贴近水面航行. Z iDmx-X
5.复合型: 顾名思义就是把上述的四种中的部分组合起来形成的高速船, 取之长处, 弃之短处, 如水翼双体船, 气垫双体船等. 8<u_ wt@
三是按照船舶建造材料来分, 可以分为铝合金高速船, 高强度钢船以及复合型高速船.在这些方面澳大利亚是铝合金高速船建造大国(澳大利亚的INCAT, Austal和AMD都是业界赫赫有名的铝合金双体船制造商), 而欧洲是高强度钢高速船的领导者(如芬兰的Finnyard, 法国的Alstom, 意大利的Fincantieri等) 8}p5 MG
高速船为减小船舶的水阻力，从排水型、半排水型发展到水翼艇、气垫船乃至地效应船，实现了速度的突破。但这类高性能船耗于抬升的功率太大，难以增大船舶尺度。故展望今后高速船的发展，仍将以排水型或半排水型船舶为主，以双体船、多体船和水翼、气垫结合，即杂交船。 NXDV3MH=
• 3.7高速船振动特点 ;B`e;B?1Q
刚度弱、激励大、频率高，造成高速船的船体振动较常规船更为突出.不仅影响旅客的舒适性和船员的工作效率，而且由于高速船船体构件尺寸小，板薄，振动幅值大，频率高，较常规船舶更易在应力过大部位产生疲劳破坏，从而影响结构强度和航行安全. {Z;W |w1t
振动控制 t]FFGnBZ
为减小激励幅值与减小激励的传递，除了优选主机及选择齿轮箱速比时要考虑避免由轴频激励激起船体共振外，高速船一般要在柴油机下设减振垫，这不仅可减小柴油机激励的传递，降低振动响应，也可减少结构固体声的传递.减振垫的参数应经理论计算，其材质宜采用橡胶，以有利于声绝缘.安装减振垫后，其油、水管路，排气管，对主机还有轴系，均必须采取弹性连接.从南华高速船公司对川江两艘高速船的改装经验，采用减振垫后，减振降噪效果非常明显. L~ V 63K
同时，刚度也是影响结构振动响应大小的主要因素，故高速船一般均采用纵骨架式，为了妥善地解决结构强度与重量的矛盾，推荐采用密加筋板结构形式，它不仅提高了强度，同时也提高了刚度.此外，还要注意纵向构件的连续性，尽可能使甲板、船底的纵向构件与横舱壁的相应构件组成纵框架.机舱和尾尖舱要适当增加刚度，在不影响使用条件下适当增加支柱是增加板架及立体舱段刚度的有效方法. gzzPPd,hd
3.8消波型高速单体客船 简介 r3Z-mJ$:
一般把航速≥25节（1.852km/h为一节，即≥46km/h）称高速船。 ycw'>W3.*
而船型按支持船重的作用原理分为： iO#H_&L.p
①主要依靠静浮力支持船重。如双体船等。 1S z5&jz
②主要依靠流体动力支持船重。如水翼、滑行艇。 ?\hXJih
③依靠地面效应形成静态升力。如气垫船。 Q'~;RE%T
④依靠地面效应形成动态升力。如冲翼艇。 Vzbl* Zmx
⑤同时利用以上二种升力原理，如混合型高速船。 =K8`[i H
消波型高速单体客船是介于排水型、滑行型之间的一种优化过渡型船型。 uX}M0W
南华公司设计、制造的消波型高速单体客船的主要技术先进性： wm2Q(l*HH
①阻力小：细长船型、控制重量、改进艉部型线。 =Z-.4\3
②消波好：应用兴波干扰技术，正确设定艏压浪条、艉压浪板，使兴浪区在一个船宽以内，减小扰船与堤损。 sMO3eNLn
③重量轻：采用先进结构理论对结构进行优化设计，采用横骨架密集结构方式，使重量轻、强度好。 }3[ [ONA
④噪音小：优化艉部设计，仓室采用吸音、降音材料，主要配消音器，机桨匹配减震，客舱噪音在65-75分贝。 yxA0#6 so
⑤桨效高：在时速25-35km范围内，无空泡，桨效比高于0.7，较常规提高10％以上。 lBh {8a|2W
⑥性能好：航速高，兴波小，舒适平稳，抗风7-8级。 ?'_iqg3
现在高速船正向新型化、大型化、高速化方向发展。 #lVVSrF,-
3.14高速双体船 Uc9Uj
双体船由置于水下的两个圆筒形船体、小水线面的双支柱和上船体三部分组成。双体船的设计思想是最大限度地减小水线面积，降低波浪对船舶的影响。 >/'WU79TYE
其基本形状是水面上的箱体结构通过两个纵向支柱与水下的两个圆筒形船体连成一体。由于水流通过两个水下船体之间时产生相互作用，沿着船体方向存 BwBv 'p+n
在着局部高压和局部低压区域。通过在船体特定的位置处改变船体半径或线型，可大大减小阻力。因此，与常规单体船相比，高速双体船受海浪影响小， msoE8YK&tg
有超常的高速度。这种双体船的速度可以轻松地达到42节,采用铝合金材料也是其速度高的又一原因。此外它的机动性也令人称道，能以全速进行90度转弯， #vS>^OyP
最高速行驶时的制动距离仅有一个半船身。 oEi +S)_
尽管高速双体船在快速机动方面能力突出，但也存在着不少缺陷，首先，它的续航力不足限制了高速双体船在远程运输中的推广使用。其次，目前的高速 .eeM&n;c
双体船的适航能力不足。第三，造价昂贵，仅仅限于军方使用。因此，高速双体船还有待进一步的去改善。 2&Efqy8}DZ
3.15 单体小水线面水翼复合型高速船 Crey}A/N
将不同类型的高速船杂交、“取长补短”以获得更佳的性能，即走所谓“复合型”的道路，是现今高性能船舶的一个发展方向。复合船型的概念最早是由美国大卫•泰勒舰船研究发展中心（DTNSRDC）于70年代提出的，它考虑了水面舰船现有的三种升力源：无动力静升力（浮力）、有动力静升力（气垫升力）和动升力，采用不同的比例进行组合，形成一个全新的船型。单体小水线面水翼复合型高速船（HYSWAS）是这类复合船型中性能比较优良的一种，它是水翼艇和半个小水线面双体船（SWATH）的有机组合，兼具两种船型的优点。 n$~Rg Cf
HYSWAS的研究始于本世纪70年代中期，最初主要进行了一些方案论证和模型试验的工作，并进行了一定的理论分析。进入90年代以来，随着日本、美国、韩国等几型HYSWAS小型试验艇的相继建成，国外又出现了一个HYSWAS的研究热潮，德国、法国、英国都投入了极大的研究热情。 Mv ;7kC7]
（一）HYSWAS船型方案 L;v#9^Fq
根据总布置、结构、操作管理、建造等各方面的要求，结合国外研究开发的几型HYSWAS试验艇的船型特点，首次提出了一型采用非自控水翼的HYSWAS船型方案，并考虑HYSWAS航行过程（体航→起飞→翼航）的具体特点，确定有利于起飞的上部船体线型形式以及上部船体、支柱和下体的连接形式，进行了HYSWAS型线设计和基于高速客船方案的总布置设计。 `Y'}\>.#
（二）HYSWAS阻力性能方面 b9"Q.*c<Z^
主要在前人关于小水线面双体船及水翼艇阻力计算方法的基础上，结合HYSWAS船体及航行的具体特点，运用经典的薄船理论和细长体理论，详细推导了翼航状态兴波阻力的计算方法，在此基础上，提出了一套完整的HYSWAS翼航状态的阻力计算方法，其中船体阻力计算结果和模型试验之间的平均误差只有3%，最大误差也仅有7%。 58=fT1 B
（三）HYSWAS稳性方面 uS<&$J H
HYSWAS在静浮及体航状态下具有大倾角稳性的特征，其在不同航行状态下HYSWAS的稳性表明： e P;lH~!.0
(1) 对于采用非自控水翼的HYSWAS，割划式水翼可以明显地改善其稳性； =G*<WcR
(2) HYSWAS存在一个为保证起飞后稳性的升力浮力比的最小值问题； ek3/`]V:
(3) HYSWAS过渡状态的稳性比静浮及体航状态和翼航状态都差，最容易出现不满足蟮那榭觥?br/> 今后，高速船发展趋势将是更高速、更舒适、更安全和更经济。 ky[FNgQ3n
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3.16针对高速船潜在的发展机遇，高速船近中期可能侧重发展如下船型： k`xPf\^tf
1）穿浪双体船，该船型具有较好的适航性，其在海浪中的运动幅度比同尺度的双体船可降低30％左右，当加装稳定鳍和尺度加大后，预计在4～5级浪中旅客的晕船率将小于10％。由于该型船设计、建造技木难度不大，使用维护类似双体船也不复杂，建造成本因有稳定系统比进口双体船略高。该型船除投入适航性要求高的航线外，其简易型的穿浪船可逐步替代进口的双体船，因此该船型极有很大发展潜力应重点发展。 0 2?y%
2）深浸自控水翼船，该型船有在4～5级风浪中的优异性能，其纵横摇＜1°，运动加速度＜0.05 g，海上失速＜4％。该船建造成本大，维护保养要求高，在近、中期可推广用于台湾海峡。若进一步进行国产化研究，降低造价，简化维护保养，可望在其他深水海域（如烟-连）使用。 i. 6c;KU
3）侧壁式气垫船（含双体气垫船） E ekX |*
该气垫船是一型可实现高速，兴波小而又经济的船型，但其适航性较差，维护使用比双体船困难，因此采用此型船要选好航线。该型宜于在内河湖泊、水库和遮蔽海域使用。该型船有着稳定发展的趋向，又有着大型化向着海洋进军的潜力。 >pUR> ?t"
4）浅浸式水翼船和割划自稳式水翼船 (jtrQob
这两种水翼船其主要优点在于有很好的快速性、兴波极小和有较大的有效载荷，其缺点是适航性差，因此它主要应在内河、湖泊和水库使用，当割划自稳式水翼船装上简单的自控系统后可以在遮蔽海域使用。 ?7 *.S Lt
5）消波型单体船 Z<@0~t_:?p
这类船有载荷大，建造方便，使用维护简单，经济性好优点，在一些短途内河或遮蔽海域的航线上使用，有其实出的优点，今后仍有很大发展潜力。 W2&o'(P\ |
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发表于 2010-8-24 11:06
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