高速船与游艇设计7-1-2总布置
高速艇与游艇设计手册
高速艇与游艇设计手册高速艇与游艇设计手册引言：高速艇和游艇是两种不同类型的船只，它们在设计和用途上有着显著的区别。
高速艇通常用于商业或军事用途，追求速度、稳定性和耐久性，而游艇则更多地关注舒适性、奢华和娱乐性。
本设计手册将分别探讨高速艇和游艇的设计原则和要点，并提供相关的建议和指导。
高速艇设计手册：1. 船体设计：高速艇的船体设计应以降低阻力和提高航行稳定性为主要目标。
流线型船体可以减少水的阻力，提高船的速度。
而良好的船体稳定性设计能够确保在高速航行时的安全与舒适。
此外，还应该考虑船体的结构强度和耐久性。
2. 引擎和动力系统：高速艇通常配备强大且高效的引擎和动力系统，以提供足够的推力和速度。
引擎的选择应考虑其功率、燃料效率和可靠性。
同时，为了提高操控性和舒适性，还可以考虑配备电子操控系统和稳定器。
3. 载客和货物容量：高速艇通常用于商业运输或军事任务，因此需要有足够的载客和货物容量。
船体设计应优化空间利用率，并确保安全和舒适的乘坐条件。
另外，还应考虑乘客和货物的装载和卸载便利性。
游艇设计手册：1. 舒适性和奢华：游艇的设计注重舒适性和奢华体验。
船体的外观设计应美观大方，并提供宽敞的内部空间。
内部布局应考虑到乘客的需求，包括舒适的座椅、卧室、浴室、厨房等设施。
船舱内应提供良好的通风和采光。
2. 娱乐和休闲设施：游艇通常配备各种娱乐和休闲设施，以提供乘客丰富的娱乐体验。
例如，游艇可以配备游泳池、按摩浴缸、健身房、电影院等设施。
此外，还可以考虑配备水上运动设备，如滑水板、帆板和潜水设备。
3. 航行稳定性和安全性：尽管游艇的主要目标是提供奢华和娱乐，但航行稳定性和安全性同样重要。
船体和船身设计应确保艇的稳定性和耐久性。
配备适当的导航设备和通讯设备，以确保航行的安全和导航的准确性。
结论：高速艇和游艇是两种不同类型的船只，其设计原则和要点有所不同。
高速艇注重速度、稳定性和耐久性，而游艇则侧重舒适性、奢华和娱乐。
高速艇设计
3.玻璃钢小游艇设计图30是一艘4.5m玻璃钢小游艇。
这类小游艇的特点的是：①艇长一般都在10m以下；②傅氏数均属滑行快艇范围；③动力以弦外挂机为主，弦内装机弦外驱动方式次之；④以载客观光旅游为主，使用经济性要求较高，造价低廉。
3.1主尺度选择艇长的选择主要取决于乘员舱的布置。
小艇用于载人，总布置比较简洁，乘员舱长度一般占艇长的55%以上。
考虑乘坐舒适及视野，座椅宜向前顺向排列。
座椅间距不应小于0.75m。
根据乘员定额要求，合理布置其舱室后就不难选定合适的艇长。
图31为4.5艇典型的总布置图。
尾部为机器安装空间，为了保护机器，增强造型美观可增设一定长度的假尾。
艇宽的选择主要是满足总体布置及稳性要求。
高速游艇的安全性十分重要，稳性要求较高，一般初稳性高度不宜小于0.5m。
应根据不同航区的要求来决定艇宽。
型深的选择主要取决于稳性、主机的安装空间以及造型的需要。
国内小游艇主尺度比大至如下：长宽比：L/B≈3，略取决于国外艇（国外艇L/B＜2.8）。
选取较大的L/B值对快速性较为有利。
但L/B值过大，将影响艇的刚性，增加艇的造价。
长深比：L/D=7～8,也较国外艇的统计值略大（国外艇L/D=6～7）。
宽深比：B/D≈2.3，与国外艇相接近。
3.2线形设计玻璃钢小游艇因相对航速要求都很高，均属滑行艇范围。
线性以折角型为主，也有为消除飞溅影响而产生的W型，以及在折角线性基础上增设‘隧道’的槽道型。
但无论何种线性都必须确保艇底有足够的滑行面使艇产生足够的升力，突破滑行艇阻力峰值使艇进入滑行状态。
这对延长机器使用寿命，提高航速产生足够的营运经济性是必不可少的。
如果艇达不到滑行状态，主机长期处于重负荷下工作有百害无一利。
所以线型设计应以快速性为主，兼顾适航性要求。
3.2.1艇底斜升角艇底斜升角的大小对滑行艇升力面的效率起到决定性的作用。
选取合适的艇底斜升角是线型设计的关键。
原则上讲，艇底斜升角越小，升力作用越大，滑行面效率（升阻比）越高。
高速艇与游艇设计手册
高速艇与游艇设计手册高速艇设计手册编写参考内容：1. 引言：介绍高速艇的概念和应用领域，对高速艇设计的要求进行解析，提出设计手册的目的和重要性。
2. 设计原则：介绍高速艇设计所需考虑的基本原则，如安全性、稳定性、航行性能、耐久性、舒适性等。
3. 船体设计：阐述高速艇船体的外形设计、材料的选择和结构设计原则。
探讨如何根据不同用途的高速艇船体设计特点，实现良好的流线型、减阻性和强度。
4. 推进系统设计：介绍高速艇的不同类型的推进系统设计，如水喷推进、涡轮推进、喷水推进等。
详细阐述不同推进系统的原理、优缺点和适用范围，以及相关的设计要点。
5. 控制系统设计：探讨高速艇的舵、操纵系统的设计原则与要点，包括舵的尺寸、形状、材料的选择、舵机的配置等。
还可以介绍高速艇的自动控制系统的设计方法。
6. 舱室布局设计：分析高速艇舱室布局的要点和设计原则，如座椅、控制台、船舱的合理布置和人员疏散通道的设置等。
7. 电气系统设计：讨论高速艇的电力系统设计，包括电力分配、电缆布线、保护装置、照明和通信设备的选用等。
8. 舾装设计：介绍高速艇的舾装设计，包括甲板设备和设施、防滑材料、舷窗、救生设备、装饰和舒适性设施等的设计原则。
9. 试验和验证：详细阐述高速艇设计完成后的试验验证环节，包括模型试验、演示试航和性能验证等。
介绍测试项目和方法，以及对试验结果的分析和评估。
10. 维护和维修：指导高速艇运营单位进行维护和维修工作，包括定期检查事项、维修保养计划的制定、故障排除和紧急修复措施等。
11. 安全与环保：讨论高速艇设计对安全和环保要求的考量，介绍相应的设计措施和解决方案，如船体防火、船体抗震、废水处理和噪声控制等。
12. 示例分析：通过实例分析介绍典型高速艇的设计过程，包括设计背景、设计要求、设计思路和结果评估等。
13. 参考资料：列举相关的出版物、规范、标准和技术文献，供读者进一步深入研究和参考。
通过以上相关参考内容，高速艇设计手册可以提供全面的设计指导和参考资料，为设计师编写高速艇的设计提供有益的帮助。
游艇设计一
值较为妥当。
１／３ ＢＰ＝▽１／３／δ ＝ ２３／０．２９６＝ ４．２７ｍ λ ０．５６▽－ ０．１９＝ ０．５６×２３＿ ０．１９＝ ０．３０９ ＝ ＬＷＬ＝ＢＰ／λ ４．２７／０．３０９＝ １３．８１ｍ ＝
图６
和 ξ # 的关系
图９
滑行艇体形状参数的定义
３１
高速艇设计
近代游艇的基本尺度列于表 １ 中， 可供设计者参 考。本设计实例即为表 １ 中的 Ｓｕｎｓｅｅｋｅｒ Ｍａｎｈａｔｔａｎ
中外船舶科技
２００７ 年第 ２ 期
２．１．４
型深 型深主要从布置方面并结合艇的造型和干舷等方
３２
中外船舶科技
２００７ 年第 ２ 期
高速艇设计
面确定。但应注意， 型深增加会导致空船重量增加， 影 响艇的快速性能。
影线区域选取 Ａｔ ／ ＡＸ 值。图 １３ 中还标有一些国外专家 的建议值和一些系列船模的 Ａｔ ／ ＡＸ 值供参考。
▽ － 最大排水容积 ／ｍ３
λ 相对浸湿长度， λ － ＝ｌ／Ｂ τ 尾纵倾角 ／（°） － β 斜升角 ／（°） －
（ Δ 排 水 量 ／ｔ 在 载 荷 系 数 中 作 重 力 计 算 时 ， 应 乘 以 ９．８１ ， 化 － 为 ｋＮ）
ＡＰ－ 滑行面投影面积 ／ｍ２ Ａｔ－ 尾封板浸湿面积 ／ｍ２
图１
和 ζ Ｆｒ▽的关系
滑行艇体的几何形状参阅图 ９。 这些回归公式对于 深 Ｖ 型艇也是适用的。下面几个公式是专为游艇设计 初期建立艇体基本尺度规划而准备的。
船舶设计之总布置设计 共47页49页PPT
END
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
船舶设计之总布置设计 共பைடு நூலகம்7页
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
高速船与游艇设计6-1型线设计
高速时，随着Fr的增加，兴波阻力愈来愈大，船首兴波 的区域逐渐扩展到船长的极大部分。此时，在确定的Cb 下，过小的梭形系数可能会导致船体曲面在中部过分凸起， 从而造成较大的兴波阻力，因此，一般要求选取适当大的 棱形系数。
选取棱形系数Cp时应考虑船舶的经济性，对于一般 运输货船，首先要根据主要使用状态下的Fn，合理地选 取经济上有利的方形系数Cb。如果选用的Cb已达到Fr所
autoship autoship 系列里主要包括: 1model maker(做重心文件及分舱) ; 2autohydro 用来做静水力计算 ; 3autoship 可以做线形设计; 4autoplate这个可以用来做外板展开、 放样 5autoload则是主要用于装载计算机， 6其它系列，可以做航速预估等
§7—1 概
述
一、 型线设计在船舶设计中的地位： 船舶型线是关系到船舶的技术性能和经济指标的全局 性设计之一，对新船设计的成败有重要的影响。 1 船舶的静力和动力性能，大多与船体型线有关，包 括浮态、稳性、(抗沉性)、快速性、操纵性、耐波性 等 阻力：取决于船舶型线（兴波阻力、粘压阻力） 稳性：横剖面特征是U型还是V型，对船舶的浮心高度 和横稳性高度有很大的影响。 2 总布置 包括船舶主体内舱室的布置，特别是尾机型 船舶或尾部型线复杂的船舶的机舱布置，甲板面积及 甲板上的设备和舱室布置 3 结构与工艺 结构上强度、振动是否合理，施工是否
实体模型生成： 先生成曲面，再通过曲面围出 船体实体模型。先生成实体毛 坯，利用生成的曲面进行切割， 及倒、圆角等机械加工手段， 将实体模型毛坯加工成船体实 体模型。
三、国内外计算机辅助型线设计系统 国外： 挪威 AUTOKON (二维线框造型) 西班牙 FORAN (二维线框造型) 瑞典 VIKING TRIBON (曲面造型) 英国 HULLTEC (曲面造型) 美国 ISDP CATLA 芬兰 NAPA (曲面造型) CADMATIC (曲面造型) 荷兰 NUPAS (曲面造型) 日本 HZS (三维线框造型) 国内： 上海造船工艺所 CSH (二维线框造型) 中国船舶工业总公司 CASIS/CAMS 上海交大和大连理工 MPSDS 武汉理工 长江大中型客船CAD (二维线框造型) 上海船舶运输研究所 CAES/CAD (三维线框造型) SDICAD （实体造型）
高速艇性能2
船舶性能
1.
船舶技术性能分成：营运性能和航海性能；
营运性能只是表征给定类型船舶的性能，如用途、航区、 航程、装载能力和空间地位等，主要反映在使用效能 （运输质量、营运组织的方便性、灵活性）及经济性 （建造、营运）方面； 航海性能通常表征所有船舶，不论其用途如何， 为如下性能的总和：浮性、快速性、稳性、抗沉性、适 航性、操纵性等。
断级滑行艇是指艇底中部有一个断级，由两 个滑行面支撑。流体动力性好，适合更高的 速度范围。但是耐波性不如无断级滑行艇。
无断级滑行艇的设计
无断级滑行艇
无断级滑行艇的设计
滑行艇艇体形状： 底面平坦型、高速圆舭型、高速折角型
无断级滑行艇的设计
无断级滑行艇的设计
最常见的不带断级的V型艇
艇体形状和载荷参数
遮蔽航区： 沿海海岸与岛屿，岛屿与岛屿围成的遮蔽 条件较好、波浪较小的海域。在该海域内岛 屿之间、岛屿与海岸之间距离不超过10n mile；或在距岸不超过10n mile的水域，并 限制在风级不超过6 级（蒲氏风级）且目测 波高不超过2m 的海况下航行。
内河航区： 内河A级航区、内河B级航区、内河C级 航区。航区级别规定的浪高h的范围为： A级：1.5m<h≤2.5m；蒲氏风级5级 B级：0.5m<h≤1.5m；蒲氏风级4级 C级：h≤0.5m。
面积系数、长宽比、LCG对阻力影响
高速阻力随着长 宽比减少而显著 降低，V型艇在 《2.3采用瘦长型， LCG位置过分靠 后会纵向不稳定， 适用范围在面积A 型心后0%-10%L 区间。
斜升角变化对阻力影响
斜升角增加，湿表面增加； 斜升角增加，阻力增量45%为兴波阻力， 55%为摩擦阻力 斜升角增加，阻力增大，航向稳定性增加， 转弯内倾斜，减少颠簸和拍击。 海船深V尾板斜升角10°， 内河普V尾板斜升角1°~4°。
船舶总布置设计(课堂PPT)
14
M3货舱的结构特征
➢运木船、集装箱船及多用途货船，为装卸 货物的方便，常设置舷边舱，既有利于船 体强度，又可作为压载舱。如下图：
15
➢散货船为便于装载谷物或其他粒状货物都 采用顶边舱。如下图：
16
M4油水舱的布置
改善驾驶视线
b) 中部及尾部上层建筑
c)
中机型船舶常设计有发达的中部上层建筑，
既提供了船员的居住舱室，也起到了机炉舱口
的作用。而尾机型货船在尾部机舱上方设置较
为发达的上层建筑。如下图
21
上层建筑示意图
22
c) 上层建筑尺度的确定 ① 层数。小船的上层建筑为1~2层；中型船
为3~4层；大型船为5层或更多 ② 层高。小船的层高常为2.1m；中型以上船
2。初始设计阶段 船舶初始设计阶段，当新船型线尚未绘制时，可按下述步骤
粗略估算船舶重心与船舶浮态。 (1)按第二章所述方法参考母型船分部估算设计船的空船重量
与重心。 (2)进行草图布置，并按总布置草图估算货物、燃油、淡水、
人员行李及食品等载重量各项的重量重心．
25
(3)汇总上述计算结果求得设计船满载出港的△及xg、 zg，按zg可估算校核设计船的初稳性高，考核xg是否接 近阻力最佳的浮心纵向坐标，如不然，则应适当调整总 布置，尽可能使xg接近最佳的浮心纵向坐标。
第七章 船舶总布置设计
本章学习目标
了解船舶总布置设计的基本原则和内容； 掌握船舶总体区域划分的具体内容； 掌握船舶纵倾调整的具体内容和方法； 掌握船舶舱室，梯道及交通路线的布置原 则，内容和方法； 了解船舶舾装设备的选型方法及布置内容
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客船、渡船等考虑安全级操纵，基本设 置双桨，因机舱高度限制，主要采用中 速机；
豪华游轮等比一般客船需要更大推进功 率，可采用双机推进装置。
在满足功率要求下，重量轻，耗油少， 价格低，大修期间隔短；
比重量（单位功率重量）高；满足特性 曲线功率要求
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游艇设备与系统
工况与功率 工况与大修 艉机 空调系统
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运输船舶
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工程船舶
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工程船舶
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工程船舶
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§8—3 纵倾调整
船舶在各种装载情况下的浮态(指首、尾吃水 与纵倾)对船舶快速性与安全性有较大影响。一般在 完成了总体布局区划后即要对船的浮态进行计算(或 估算)，根据计算结果调整总布置，直到浮态满足要 求为止。这种浮态计算与调整的过程称为纵倾调整。
1、甲板面积大 单位排水量双体船比单体船甲板面积大50%， 考虑到有效增加上层建筑层次，比例可以到 100%，适合客船、游船；
2、兴波小 双体船片体瘦，L/B大，快速性优势；
3、稳性好 双体船水线面横向惯性力矩大，复原力矩大， 稳性储备比单体船大2-4倍；
4、操纵性好 首先，航线稳定性好，其次，两舵两浆间距大， 原地回转和侧向移动性能好；
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二、上层建筑部分
在总布置设计中，上层建筑部分的区划与布置，包 括形式、尺度、层数及内部各舱室的划分和布置等。
考虑的因素有：
(1)甲板面积要求 (2)浮态与稳性
(3)驾驶视线
(4)其他尺度限制因素
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运输船舶
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运输船舶
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运输船舶
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双体高速船
双体船第一层上层 建筑或甲板室承担 连接桥作用，片体内 横舱壁上升到第一层 上层建筑以内， 上层建筑中纵面因为无法获得自然光，暗室一
般不布置为居住，一般为洗漱、小卖部、梯道； 片体内舱室不安排客卧，可布置娱乐室等
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游艇设备与系统
1、首推力器 提供侧向推力，保证风浪中的航向稳定
4．机舱部位
5．货舱及客舱的划分 对于货船，当确定了首、尾尖舱舱壁的位置及机
舱的部位和长度后，根据规范规定的最少舱壁数，便 可确定货舱的数目。
(二)竖向区划 船主体部分甲板或平台的设置，涉及到层数、层高
(甲板间高)及双层底等三方面。
精品
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2．层高(甲板间高) 3．双层底
(三)舷边舱与顶边舱 (四)油、水舱(柜)的布置
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一、船舶浮态要求
船舶装载情况变化，船的浮态也随之发生变化。 如船舶产生较大首倾，则阻力增加、首甲板上浪，同 时尾吃水减少，螺旋桨推进效率降低并可能发生空泡 现象，严重时可导致“飞车”；
反之，如产生较大尾倾，则首部船底可能出水并 产生砰击；在限制航道中行驶可能发生搁浅或触礁。 因此，营运船舶在各种装载情况下应有适宜的浮态。
性。见计算实例：
2、液压舵机 满足转舵力矩要求，操纵系统的一部分
精品
游艇设备与系统
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游艇设备与系统
民用船舶，动力装置绝大部分是柴油机 动力； 动力装置包括：推进系统（柴油机、齿 轮箱、调距桨配套等）、轴系、燃油滑 油冷却水进排气、防污染（机舱防污、 有毒液体排放）、机舱通风等
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游艇设备与系统
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总布置设计一般分两步进行： 第一步，在调查研究和分析母型船资料的基础上，
根据新船的使用特点和技术任务的要求，确定船舶主尺 度并进行总布置草图设计。
初步设计时，往往要绘制几种具有不同特点的总布 置方案，供方案会审时选用。
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第二步．根据方案审查的意见，修改总布置并进行 草图的深化细化工作。
正式的总布置图(简称“总图”)，往往要到技术设 计中后期，协调好总体性 能、轮机、电气各部分意见经 反复修改完善后才能绘制完成，正式的总图，其线条与 符号要按照船体制图的标准绘制。
对一艘普通货船来说，船主体沿上方向由水密横舱 壁划分为首尖舱、货舱、机舱与尾尖舱。水密横舱壁的 数目和位置，结合规范与总体布置要求确定。
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1．肋骨间距 2．水密舱壁的数目
《钢质海船建造规范》(1996)从保证船体横向强度出 发规定了海船的水密横舱壁一般要求不少于表8－1所 列的数目。
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3．首尖舱长lf和尾尖舱长la
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Байду номын сангаас
Fairline游艇
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Fairline游艇
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Fairline游艇
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圣池游艇 全长17米，宽4.6米， 载客12人，可住宿6 人。航速34节，续航 力300海里。单次出 海时间3小时，免费 赠送项目： 1、每人一套钓具 （含活海虾）； 2、免费接送，免费 矿泉水、水果。 线路：码头-三亚渔港 -鹿回头公园-东西瑁 精品 岛-钓点-返程
圣池游艇 价格： 14000/3小时。 超时付费： 5000元/小时， 预压金： 2000元
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海上亚历山大 全长31米，宽6.7米，客房4间，设施：AMX影 音娱乐系统，全套进口高档厨卫，五间客用卫 生间，两个救生筏，可乘50人，用于商务会议。 价格：80000元/3小时
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双体高速船
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双体高速船
Fairline游艇
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Fairline游艇
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大型游艇一般由游艇购买者根据需要自 行选配，除满足家庭氛围的主人房、客 房、客厅、厨房、卫生间、淋浴房、游 泳跳台外，更注重通讯设备、会议设备、 办公设备的配套，具备大空间的沙龙式 客舱，可以随时调整为会议空间，舱内 布置气派豪华，舱外设计宽大的游步甲 板。
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总布置设计的工作内容主要包括： (1)主船体与上层建筑的总体区划； (2)纵倾调整； (3)梯口与通道的规划、舱室布置； (4)舾装设备的选型与布置。
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总体布局的区划 所谓总体区划，就是根据船的技术特点及使用
要求，参考有关型船资料，对全船空间进行合理的区划。
精品
一、主体内船舱的划分 (一)纵向区划
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1、满载出港 对货船，一般要求船舶正浮，略带尾倾也是允许的。 2．空船压载状态
空船时，船的平均吃水较小，这时为达到适宜的平均 吃水和纵倾，主要借助加注压载水及其在船上的合理布 置来解决。一般希望首吃水Tf ≥2.5％～3.0％L，尾吃水Ta ≥0.8D(D为螺旋桨直径)。对载重量DW≥20000t的原油船 空船加压载时的浮态尚须满足国际防污染公约及其议定 书中的规定。