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
•
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
•
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
高速船与游艇设计稳性
提高船舶稳性的几条措施
(2)客船及客货船
这类船的GM主要根据规
范．对完整稳性、分舱和破舱稳性的要求决定。对于大、 中型客船，海损稳性是主要矛盾，通常GM／B在
0.045～0.055范围；对于小型客船，尤其是载客数目
相对较多者，其主要矛盾通常是旅客移动时横倾角的限 制，且因短途客船不宜在中途加压载水，故满载出港时
的GM／B值应取得更大。
倾覆力矩＝
GM sin
一、初稳性及其估算
(一)衡准方法及其实用数据
衡准一艘船的初稳性好坏的指标是 GM (h)值。 我国《海船稳性规范》对各类船舶的GM面值提出的 要求是：
对于客船、货船、油船等 对于渔船， 对于运木船，
GM≮0.15m GM≮0.30m GM ＞0
上述数值是对GM的最低要求，实际船舶的GM值 要大得多。
(2)由T、GM、 zg 、B计算自摇周期T ，进而 计算出横摇角θ 。
(3)用作图法找出最小倾覆力臂或最小倾覆 力矩。
(4)由总布置图的侧视图计算受风面积Af及
其形心距水面高度z; (5)由z及船的航区查出计算风压p;
(6)计算风压倾侧力臂或风压倾侧力矩;
(7)计算稳性衡准数K是否大于1.0。
(3)油船 布格氏认为，修正自由液面影响后的
GM值大于0.1
即可。一般而言，只是对小油船
才需进行这种核算；中型油船的初稳性易于保证；对于 大型油船，从横摇角度看，则常嫌初稳性值过大。
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）
高速船与游艇设计6-1型线设计
高速船与游艇设计6-1型线设计
中速时(0．18< Fn <0．30)，船的兴波主要发生在船 的首部，选取小的Cp可使船的两端较尖瘦，对减小剩余阻 力有利。但必须保证船体水线能从尖瘦的两端顺滑地向中 部过渡，不产生明显的突肩，这就要求Cm也相应地取小 些。然而，必须指出，实用上所取的Cp值一般比剩余阻 力最佳时的Cp值要大。这是因为，从每吨排水量的总阻 力看，如排水量一定，棱形系数小，方形 系数也必然小， 这样势必增大尺度(特别是船长)，从而增加了船的摩擦阻 力，总阻力上反而不利。
甲板表面可以近似的认为是定线曲面。
船体外形表面是变线曲面。
高速船与游艇设计6-1型线设计
④、船体型表面的绘制原理
通过上面的讨论我们可以知道，对于定线曲面可以通过给出 决定曲面性质的几何要素以及曲面外形轮廓的投影就可以定 出曲面的形状。 但是，对于变线曲面仅仅 依靠这些就不能如实反映 其真实形状和尺寸了。
MAXSURF是澳大利亚的一款设计软件, 在设 计软件的功能上,可谓最全的了.RHINO(犀牛) 是一款小巧的三维建模软件,本身并没有游艇性 能计算功能,但其有一款插件RHINOMARINE 可与之无缝联接,进行性能的计算.其两者各有 优势
总体上来说,MAX家族宠大,功能齐全,RHINO小 巧实用,价格便宜.不过在我国,盗版使用得比较 多。
高速船与游艇设计6-1型线设计
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
船舶设计原理_06_船舶总布置设计_0604_主船体内主要船舱的布置
116.4主船体内主要船舱的布置第六章船舶总布置设计6.4 主船体内主要船舱的布置在将主船体内的体积空间从几何上划分为多个围蔽空间之后，我们需要进一步在划分好的体积空间中，布置不同功能用途的船舱。
对于民用运输船舶而言，主要船舱包括货舱、机舱、压载水舱、油水舱等。
在船舶总布置设计中，保证货舱舱容是设计的出发点。
货舱压载水舱机舱6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置民用运输船舶的货舱和机舱主要被布置在船舶的中部舱，即双层底内底板之上，上甲板之下，尾尖舱舱壁之前，防撞舱壁之后。
货舱布置工作主要包括货舱形式，货舱数和货舱舱长的确定。
设计时应保证尽可能大的货舱舱容和尽可能均匀的横舱壁间距。
具体货舱布置设计时，还需要考虑规范和法规以及货物装卸的要求等。
货舱形式货舱数机舱6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置1.考虑规范和法规的要求各类运输船舶货舱的具体分舱要求各不相同，但必须满足规范和法规的相关要求。
●例如，民用运输船舶的横舱壁数量需要满足规范所规定的最少舱壁数。
●例如，当散货船大于150m，装载密度大于1吨每立方米的干货时，破舱稳性应满足任一货舱破损进水的要求。
●例如，为防止油船海损造成海洋环境污染，油船的货油区横剖面结构、货油舱舱长及单舱容积需要满足MARPOL和我国法规的具体规定。
6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置2.考虑货物装卸的要求（1/3）货舱的形式、尺度以及货舱口的大小，必须考虑货物的性质以适宜于货物的装载和卸载。
●例如，对散货船货舱进行分舱时，需要考虑货物的合理配载，防止船体产生过大的弯矩和剪力。
●例如，主要用于装运谷物和煤炭的散货船，一般以均匀舱长来布置。
●例如，谷物和矿砂兼运的散货船，为了不使装矿砂时重心过低，初稳性过大，可采用长短舱组合的布置方式。
长舱装谷物，短舱装矿砂，这样不致在载运矿砂时因重心过低而引起剧烈的横摇。
6.4 主船体内主要船舱的布置一、货舱的布置●例如，集装箱船货舱数目和长度与集装箱布置有关，其货舱舱长是根据集装箱及导轨布置而定的。
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Fairline游艇
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Fairline游艇
8
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
岛-钓点-返程
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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。
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一、主体内船舱的划分 (一)纵向区划
主机选择： 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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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≥0来.8D解(D决为。螺一旋般桨希直望径首)。吃对水载Tf 重≥2量.5％DW～≥32.00％00L0t，的尾原吃油水船Ta 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。
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。
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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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运输船舶
37
运输船舶
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。
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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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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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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
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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
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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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
双体高速船
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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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。