双体船
双体船的总体性能设计

图3 平均破损吃水和破损舱长度, 它沿船长的位置和 渗透系数的关系
(m )
L 船长 (m )
Λ 破损舱的渗透率 计算步骤: ( 1) 参数
a ′ ′ d = f (X L . Λl L ) →Η d Η B
950 t L B = 1. 961 L b = 5. 12 b T = 1. 79
K b= 1. 61。
同时测试的海上救助拖船 ( 功率588 kW , 排水 量 880 t ) , 平均横摇角达 18° - 20° , 谐摇时达 27° 30° 。
中国船舶及海洋工程设计研究院双体船模型摇 摆试验[ 7 ] 结果见表2。 双体船横摇自摇周期随间距比 k b 增大而略有减小, k b 愈大, 如 k b> 2. 5时, 不仅 横摇角大大下降, 而且舷边加速度接近于单体船, 这 点尤为人们注意。 表 2
5级海 5级海 况下 Η况下 a 10° 0. 25 g 45° 0. 25 g
2
双体船的横摇特点是: (1) 当波长等于片体间距时, 双体船的两个片 体始终同时处在波峰、 波谷或者其他波浪斜率相同 的位置, 这时双体船只会作升沉运动而不产生横摇。 当波长等于2 ~ 3 倍片体间距时, 一个片体处于 波峰, 另一个片体处于波谷, 这时双体船横摇最激 烈。 我国沿海多此海况, 故旅客对沿海双体船持批评 态度。 (2) 双体船在大风浪中将如小木筏随波面运 动, 这时双体船最大横摇角等于最大波面斜度 180 如长波的 Κ h ≥20, 则双 h Κ( h Κ为波浪的坡度比) 。
《船舶》 1998年第1期
国外小水线面双体船发展状况及趋势

国外小水线面双体船发展状况及趋势在过去几十年里,短航线和近海运输市场一直是全球航运业的重要组成部分。
而小水线面双体船(Small Waterplane Area Twin Hull Vessel,简称SWATH)在这一市场中已经成为了一种受欢迎的船舶类型。
SWATH被设计为能够在险恶的浪涛中保持稳定,尽可能减少运输中的摇晃和颠簸。
目前,SWATH已经成为了全球近海运输中的重要船舶类型,其发展状况和未来趋势备受关注。
SWATH最初由美国的约翰·W·普雷斯特垂直获得专利。
其设计思想是利用两个圆柱形的船体支撑一个平口船底,减少了水面接触面积,提高了稳定性和耐波性。
SWATH通常采用高浸入度的漂浮船体托盘,以减少风和海浪对船舶的影响,从而使SWATH在近海航行中的航行安全得到增强。
随着SWATH技术的不断发展,越来越多的国家将SWATH船舶投入近海运输。
目前,美国、日本、韩国、荷兰、法国等国家已经拥有了一定规模的SWATH船队,其占据了近海运输市场的很大一部分。
SWATH船舶的设计特点使其在油气勘探、深水潜水、海上搜救等特殊领域有很大的应用潜力,目前SWATH船舶已经被广泛应用于油田物资运输、水下科学和海洋石油开采等领域。
随着全球经济和海洋工程的不断发展,SWATH船舶的市场前景将会越来越明朗。
未来,SWATH技术将进一步提高其性能、适应更广泛的运输需求和降低生产成本。
同时,在规模化生产的同时,SWATH船舶将与新型材料、新工艺、新技术相结合,通过数字化设计、虚拟仿真、智能化装备等手段提高在设计、制造、使用等过程中的高效性和优势化,从而进一步提高其市场竞争力。
综上所述,SWATH船舶作为一种创新型运输工具已经在全球近海运输市场开辟了一片新天地。
通过不断优化设计和技术提高,SWATH船舶在未来将有更大的应用场景和市场空间,成为目前航运领域的一道亮丽风景线。
SWATH船舶的发展已经获得了全球市场的广泛认可,并在过去的几十年里取得了显著的发展。
双体船的总体性能设计

双体船的总体性能设计双体船,也称为双体船只,通过采用两个船体并行排列的设计,具有较高的稳定性和良好的操纵性能。
总体性能设计在双体船的设计过程中起着关键的作用,旨在确保船只的运输效率、舒适性、安全性和可靠性。
以下是双体船的总体性能设计的要点和考虑因素。
1.水动力性能:包括船只的阻力、航速、船体稳定性和操纵性能等。
通过对水动力性能的分析和计算,可以确定出船只的最佳尺寸、型线和布局。
双体船的双船体结构使得其具有较低的阻力和较好的航速性能,但也需要确保船体之间的流体动力特性协调一致。
2.结构设计:包括船体强度、船体刚度和船体的耐久性等。
双体船的结构设计需要考虑两个船体之间的连接和相互作用,在保证结构强度的同时,还需要平衡船体的重量和稳定性。
3.载重能力:双体船具有较高的载重能力,可以满足不同的运输需求。
在总体性能设计中,需要对船只的载重能力进行估算和计算,以确保船只能够安全、稳定地携带所需的货物或乘客。
4.舒适性设计:双体船的双船体结构可以提供更好的平稳性和减少颠簸感,从而提高乘坐舒适性。
在总体性能设计中,需要考虑船舶内部的布局设计、客舱的舒适性和设施等,以提供更好的乘坐体验。
5.安全性设计:双体船的设计应确保船只能够在不同的海况条件下保持稳定,并具备良好的自救能力。
在总体性能设计中,需要对船只的稳定性、操纵性和防浸能力等进行评估和优化,从而提高船只的安全性能。
6.可靠性设计:双体船需要具备良好的可靠性,确保在长时间运输过程中能够保持正常的运营状态。
总体性能设计中,需要考虑船只的系统设计、设备选型和维护保养等,以确保船只的可靠性和故障率的控制。
总体性能设计是双体船设计过程中的一个重要环节,需要综合考虑不同的因素并进行优化。
通过合理的总体性能设计,可以使双体船具备较高的运输效率、舒适性、安全性和可靠性,满足不同的航运需求。
小水线面双体船四自由度操纵运动建模

小水线面双体船四自由度操纵运动建模双体船是一种具有非对称外形的船舶,具有很好的生产效率和航行性能。
而为了让双体船能够更加灵活地操纵,需要对其进行四自由度操纵运动的建模,以便于控制船舶的姿态、速度和位置等信息。
下面我们来一起了解一下小水线面双体船四自由度操纵运动建模的具体过程。
一、船舶坐标系的建立首先需要建立船舶坐标系,以便于描述船舶的运动状态。
在小水线面双体船中,通常采用惯性坐标系作为参考系,船体原点位于船体的质心处。
建立船舶坐标系的过程中需要考虑船体的长度、宽度和高度等因素,并对坐标系的方向进行确定。
二、船舶的自由度在进行船舶运动建模过程中,需要考虑船舶的自由度。
对于小水线面双体船而言,其可分为四个自由度,分别为纵向、横向、滚动和偏航自由度。
其中纵向自由度是指船舶在航行方向上的运动,横向自由度是指船舶在航行平面上的运动,滚动自由度是指船舶绕纵向轴旋转的运动,偏航自由度是指船舶绕垂直轴旋转的运动。
三、船舶运动方程的建立在进行船舶的运动方程建立时,需要考虑船舶的受力情况。
根据牛顿第二定律,可得到船舶的运动方程:F=ma其中,F表示船舶所受的力,m为船舶的质量,a则是船舶的加速度。
对于船舶的受力情况,可以通过分析船舶的运动特征得出。
四、航向稳定和自动控制在进行船舶运动建模的过程中,还需考虑船舶的航向稳定和自动控制。
其中,航向稳定主要以船舶的动态、静态稳态、操纵性能的分析为主,通过设计控制系统的参数,使得船舶尽可能地满足特定的操纵要求。
同时,还需分析船舶受到的风、流等外界因素的影响,进而确定船舶的理论最佳航线、最优操纵方法等内容。
总之,小水线面双体船四自由度操纵运动建模是一项非常复杂的工作,需要对船舶的结构、运动特性和控制系统等多个方面进行深入研究,才能够确定最优的运动模型。
通过对船舶四自由度的操纵模型的建立,不仅可以为船舶的操纵提供科学依据,同时也可以为后续的船舶设计、制造和应用提供有力的支持。
为了对某个系统或者现象进行深入研究,相关数据的采集和分析是非常必要的。
双体船

双体船定义具有两个相互平行的船体,其上部用强力构架联成一个整体的船。
英文名称:catamaran;twin hull ship双体船简介双体船顾名思义,人们一般把由两个单船体横向固联在一起而构成的船称为双体船。
双体船是指主船体由两个独立的船体联成为一个整体的船。
双体船的每个单体称为片体,连接两个片体的强力构架称为连接桥。
在同等排水量下,双体船的有效甲板面积比单体船大50%~60%左右。
反之,相同的甲板面积,双体船的长度可比单体船短25%~30%。
因整个船宽较大,故稳性好、操纵灵活。
如两个片体设计、布置得当,还可城小兴波和兴波阻力。
但双体船结构较复杂;机舱分成2个,增加操作管理上的困难。
其纵摇和垂荡大于同等长度的单体船,横摇周期又短,故横摇加速度较大。
当横摇周期与纵摇周期相近时易生螺旋运动,极易引起晕船。
通常仅在内河或沿海作短途的客船、渡船、甲板货船、浮油回收船、炸礁船、火箭发射船等有采用双体船型的。
典型的高速双体船由两个瘦长的单体船(称为片体)组成,上部用甲板桥连接,体内设置动力装置、电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱、生活设施等。
高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。
人类最早使用双体船是由于发现将两艘船横向连接在一起,可以从内河到海上航行而不容易翻船,早期曾将这种方法用在帆船上,建造了双体帆船,这种帆船在海上可以承受较大的风浪。
在此基础上,人们又发现双体船与同样吨位的单体船相比,具有更大的甲板面积和舱容,因此而被用于货船。
20世纪60年代后,随着海上高速客运的迅速发展,高速双体船由于有宽大的甲板面积、空间和便于豪华装饰而被普遍看好,成为近几十年来高性能船中发展最快、应用最广、建造数量最多的一种。
双体船

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高速双体船迅捷号
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“迅捷”号安装有一船艉坡道,具有直接从船尾或右 舷装卸载货物的能力。坡道能够装载或卸载多种军用车辆, 包括M1A1主战坦克。“迅捷”号同样也安装了一台起重 机,能够在航行时发射和回收重达11.8吨的小型快艇和无 人航行器。起重机还具有从飞行甲板上举起9.98吨货物的 能力。“迅捷”号的直升机飞行甲板可供MH-60S“骑士 鹰”、CH-46“海王”、UH-1“休伊”和AH-1“眼镜蛇” 等直升机作业。船上还有一个区域,可停放和保存两架 MH-60S直升机,以保护直升机免遭天气的侵蚀,从而改 善直升机在白天、夜晚和各种天气条件下的航空作业。另 外,“迅捷”号的每个船舱都安装有自动灭火系统。值班 人员也能远程启动灭火设备。
供装载车辆通行的船尾坡道
所装载的装甲车
停在高速双体船上的一架直升机
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2007年1月30日,美国海军公布了他们研制的最新型海上航行器 ――“普洛透斯”号。它是一艘外观如同水蜘蛛一样的双体船, 其先进之处在于,它会调整自己的形态,去适应多变的海面,而 目前的船只则都是要求水流去适应他们的外壳,因此,“普洛透 斯”号又被称为“波浪适应模块船”(Wave Adaptive Modular Vessels,缩写为WAM-V)。
与同吨位的单体船相比,双体船的 总宽度较大,因而往往有更大的甲板 面积和舱室容积
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缺点:
主机推进系统、辅机、设备系统、仪器等 方面都要比单体船复杂、技术要求高、数 量多。因此双体船的造价比较高。 速度比较高,但航程有限,不能进行长距 离的运输。
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谢谢大家!
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图片欣赏
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开 发年 出, 了中 我国 国航 首天 艘科 技 集 团 型公 穿司 浪与 双澳 体大 船利 “亚 飞 鹰 湖公 ”司 号合 作 , AMD
小水线面双体船
世界上小水线面双体船自20世纪80年代开始迅速发展,应用繁多。按功能划分,海上作业用得最多;交通客 运和油田服务次之;军用靶场保障、水声监听为第三;旅游娱乐为第四;其他用于试验演示。
美国1983年建成的“海影”号,是隐身先进技术演示船,显示出小水线面双体船在未来高性能船和水面舰艇 发展中的重要地位;1991年建成的“胜利”号,是世界上首次成批建造的小水线面双体船;1998年建成的“完美” 号,排水量和拖带水声阵的能力都加大,耐波性更好,作为美海军对核潜艇监视的勤务保障船。在高速小水线面 发展的过程中还出现了四支柱、四潜体小水线面船“SLICE”号。SLICE的基本设计目标是在保持SWATH原有耐波 性能的前提下减小阻力,提高航速。
小水线面双体船的排水容积大部分深浸于水中,支柱的水线面积很小,可大大减小兴波阻力,并使海浪的干 扰作用明显减弱,从而减少船在波浪中的摇荡运动和波浪拍击,其耐渡性优于普通船型和一般双体船。同时具有 双体船的各项优点,即甲板面积大;稳性、操纵性、高速时的快速性均优于普通船型。但其低速时的功率消耗较 大,吃水较深,为保证其纵向运动稳定性需加装自动控制水平鳍,增加了技术的复杂性和造价。
(4)湿面积大,摩擦阻力较大。小水线面双体船的湿表面积与同等排水量的单体船相比增大80%左右。故小水 线面双体船低速航行时。由于摩擦阻力所占比例较大,其总阻力也较大。
(5)机器设备布置维护与检修比较困难,主要是因为水下潜体与支柱体内部空间狭小。小型的小水线面双体 船由于其下潜体容积小,难于布置主机,故将主机设于上船体内,通过垂直传动来驱动螺旋桨,这增加了技术复 杂度。
优点
小水线面双体船的主要优点有:
(1)耐波性好。远离水表面的下潜体占小水线面双体船排水量大部分,当它在波浪中航行时,所受到的波浪 扰动力比常规单体船和常规双体船小很多。所以,小水线面双体船的耐波性比同等排水量的单体船好,且横摇周 期长,经实船验证小水线面双体船千吨级的横摇周期与万吨级的单体船相当,横向运动小。另外,小水线面双体 船的几何形状变化调整空间大,这与单体船是不同的,设计人员可以通过改变下潜体的几何形状、重量分布等多 种手段,调整小水线面双体船的垂荡、纵摇和横摇运动固有周期来避开海区中波浪出现频率高的周期,从而降低 其在海上的运动响应。
高速双体船的总体性能
高速双体船的总体性能摘要:顾名思义,我们一般把由两个单船体横向固联在一起而构成的船称为双体船。
高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。
以船舶结构力学、静力学、流体力学为基础,运用计算方法,简单分析高速双体船的结构性能,从而证明双体船在未来的实用性。
关键字:高速双体船;结构力学;结构性能;结构材料随着科学技术的发展和生活水平的提高,以及军事应用方面的要求,高性能船在世界上获得了蓬勃的发展。
在50至60年代,水翼船优先得到了发展;在60年代中后期,气垫船进入使用领域,占领了部分水上高速客运市场;在70年代后期,高速双体船迅速崛起,并在北欧地区首先得到发展,澳大利亚后来居上。
据并不完全统计,目前全世界已有40多个国家和地区的200多家公司经营水上高速客运业务。
双体船作为高性能船舶的重要成员之一,其发展尤其令人瞩目。
高速双体船是一种集优良的耐波性、快速性、稳性和回转等各种航海性能于一身的高性能船型。
它既保留了小水线面双体船的低阻,高耐波性及常规双体甲板面积宽敞的优点,同时融会变通了深V船型的特点,克服了小水线面双体的片体无储备浮力、空间狭小和要求复杂的航态控制系统和传动系统等缺点克服了常规双体船的片体干舷高储备浮力过大,对波浪响应敏感,船体纵摇和摇周期接近,易出现“螺旋状”摇摆而引起乘客不适等缺点。
1.高速双体船的性能特点[1]双体船,即由两条船型一样,尺度相同的船体又名片体,中间采用连结桥将它们连结起来的一种船型。
这类船舶的一大特点是甲板宽敞、平坦。
在每个片体尾部各装一台主机和推进器石直线航行时,左右两只螺旋桨可同时运转发出推力。
双体船排水量计算公式
双体船排水量计算公式双体船是指由两个并排的船体组成的船只。
由于其特殊的结构设计,双体船在排水量计算上有一些不同于传统单体船的公式。
本文将介绍双体船排水量计算的相关公式及其推导过程。
首先,我们需要了解一些基本的概念和定义。
1.船体长:指双体船两个船体中心线之间的距离,通常以L表示。
2.船体宽度:指双体船两个船体外侧之间的距离,通常以B表示。
3.船体高度:指从船体基准面(通常是船底)到船体顶部的距离,通常以H表示。
根据上述的定义,双体船的排水量可以通过以下公式计算:V=V1+V2其中,V1和V2分别为两个船体的排水量。
对于传统的单体船来说,其排水量可以通过船体的长、宽、高等参数计算得出。
但对于双体船来说,由于存在两个船体,各个参数的计算稍微复杂一些。
接下来,我们将推导出双体船排水量计算的具体公式。
首先,我们可以通过船体的形状和船体参数计算出每个船体的体积。
对于一个船体来说,其体积可以近似地认为是一个长方体加上两个半椭球形的体积之和。
船体底部的长方体部分的体积可以通过以下公式计算:V1=L*B*H1其中,H1为船体的高度。
船体两侧的半椭球形部分的体积可以通过以下公式计算:V2=2/3*π*(B/2)^2*(L/2)其中,π为圆周率。
将上述两个公式代入排水量计算的公式中,可以得到双体船的排水量计算公式:V=L*B*H1+2/3*π*(B/2)^2*(L/2)这是双体船排水量计算的基本公式。
通过该公式,可以根据船体的长、宽、高等参数快速计算出双体船的排水量。
需要注意的是,上述公式是基于船体形状的简化模型推导得出的,实际的双体船可能存在更加复杂的形状和结构,因此在实际应用中可能需要更加精确的参数计算和模型分析。
总结起来,双体船的排水量可以通过两个船体的体积之和来计算。
每个船体的体积由船体的长、宽、高等参数计算得出。
通过计算船体底部的长方体部分和船体两侧的半椭球形部分的体积之和,可以得到双体船的排水量计算公式。
双体船原理
双体船是由两个并排的船体组成的船舶,船体之间用横梁或甲板连接。
双体船的稳定性好,速度快,操纵性好,油耗低,因此被广泛用于客运、货运、军事等领域。
双体船的原理是利用了浮力原理。
浮力是物体在流体中受到的向上推力,大小等于物体排开流体的重量。
双体船的两个船体之间有较大的间距,因此它们排开的水的重量也较大。
这使得双体船的浮力很大,从而保证了它的稳定性。
双体船的速度快也是得益于它的浮力。
由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的阻力也较小。
这使得它能够以较快的速度航行。
双体船的操纵性好也是得益于它的浮力。
由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的惯性也较大。
这使得它能够快速地改变航向和速度。
双体船的油耗低也是得益于它的浮力。
由于双体船的浮力很大,因此它在水中受到的阻力也较小。
这使得它能够以较低的油耗航行。
双体船是一种非常有潜力的船舶类型。
它具有稳定性好、速度快、操纵性好、油耗低等优点,因此被广泛用于客运、货运、军事等领域。
随着科技的进步,双体船的性能还将进一步提高,它的应用范围也将更加广泛。
除了上述优点外,双体船还具有以下优点:1. 甲板面积大,可用于停放车辆、货物等。
2. 吃水浅,可进入浅水区域。
3. 适航性好,可在恶劣海况下航行。
4. 造价低,维护成本低。
双体船的缺点:1. 横摇幅度大,舒适性差。
2. 阻力大,速度较慢。
3. 稳定性差,容易发生倾覆。
虽然双体船有以上缺点,但它的优点远远大于缺点。
因此,双体船仍然是一种非常有潜力的船舶类型。
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双体船
定义
具有两个相互平行的船体,其上部用强力构架联成一个整体的船。
英文名称:catamaran;twin hull ship
双体船
简介
双体船顾名思义,人们一般把由两个单船体横向固联在一起而构成的船称为双体船。
双体船是指主船体由两个独立的船体联成为一个整体的船。
双体船的每个单体称为片体,连接两个片体的强力构架称为连接桥。
在同等排水量下,双体船的有效甲板面积比单体船大50%~60%左右。
反之,相同的甲板面积,双体船的长度可比单体船短25%~30%。
因整个船宽较大,故稳性好、操纵灵活。
如两个片体设计、布置得当,还可城小兴波和兴波阻力。
但双体船结构较复杂;机舱分成2个,增加操作管理上的困难。
其纵摇和垂荡大于同等长度的单体船,横摇周期又短,故横摇加速度较大。
当横摇周期与纵摇周期相近时易生螺旋运动,极易引起晕船。
通常仅在内河或沿海作短途的客船、渡船、甲板货船、浮油回收船、炸礁船、火箭发射船等有采用双体船型的。
典型的高速双体船由两个瘦长的单体船(称为片体)组成,上部用甲板桥连接,体内设置动力装置、电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱、生活设施等。
高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。
人类最早使用双体船是由于发现将两艘船横向连接在一起,可以从内河到海上航行而不容易翻船,早期曾将这种方法用在帆船上,建造了双体帆船,这种帆船在海上可以承受较大
的风浪。
在此基础上,人们又发现双体船与同样吨位的单体船相比,具有更大的甲板面积和舱容,因此而被用于货船。
20世纪60年代后,随着海上高速客运的迅速发展,高速双体船由于有宽大的甲板面积、空间和便于豪华装饰而被普遍看好,成为近几十年来高性能船中发展最快、应用最广、建造数量最多的一种。
船体各异
为进一步改善高速双体船的综合性能,人们在高速双体船的基础上派生了若干新型的双体船型,主要著名的有小水线面双体船和穿浪双体船等。
所谓小水线面双体船,是由潜没于水中的鱼雷状下体、高于水面的平台(上体)和穿越水面联接上下体的支柱三部分组成,其优点在于水线面面积较小,受波浪干扰力较小,在波浪中具有优越的耐波性。
另外,还具有宽阔的甲板面和充裕的使用空间。
但也存在船体结构复杂,对重量分布较为敏感等问题。
穿浪双体船是在高速双体船的基础上发展起来的,是将小水线面和深V型船在波浪中的优良航行性能、双体船的结构形式及水翼船弧形支柱等优点复合在一起的产物,具有良好的适航性,而且继承了双体船宽甲板的特点。
发展趋势
目前,双体船为满足使用要求大都在逐步向大型化发展,并为改善快速性和耐波性尝试向复合船型发展。
其中,小水线面船型将从双体演化成单体或三体、四体、五体等多体。
为提高双体船在高海况下的航行能力,各国的研究方向大都集中在开发超细长体双体船的系统技术、优化线形设计和采用大功率喷水推进系统等方面。
12月3日在我国国内某造船厂,一艘新型国产双体船于近日成功下水。
据悉,该型双体船已经建造多艘。
目前关于这一艘新下水的双体船的用途及部署还尚未公布。
1969年,荷兰建成第一艘半潜小水线面双体船“道格拉斯”号,排水量1200吨,航速9节。
1973年,美国建成“卡玛林诺”号小水线面试验工作船,排水量约200吨,可携带直升机。
世界上已建成10余艘半潜小水线面双体船,用于水文调查、海洋工程作业、渔业或客运等,排水量由20余吨到3000余吨,航速9~30节。
不少国家正在积极研究或设计小水线面战斗舰艇,从数百吨的巡逻艇到数千吨的驱逐舰,乃至数万吨的航空母舰等。
双体帆船
各种产品双体帆船
和单体帆船相比,双体帆船的速度较快。
帆船除了在各类体育赛事中普遍可见,用于家庭度假、休闲娱乐、商务交际的巡航双体帆船在欧美非常风靡盛行,现在这类双体船在中国也开始流行起来,在各大主要游艇港口都到处可见。
这类双体船的设计通常考虑到家庭使用的方便性,装潢也体现出家庭氛围的温馨舒适性,适合于家庭出航休闲度假、放松身心的选择。
装潢考究、豪华的双体船,也可以说是豪华游艇,一般被大型企业集团的老总或私人老板购买用于商务会议、公司聚会、小型Party 等。
动力双体船
双体船设计的一个最新发展是动力双体船,“动力”型双体船荟萃了机动船的所有优点,并融合了多体船的很多特点。
通常,动力双体船没有任何航海仪器,如图所示。
动力双体船使用两个瘦长的船体,多数配合涡轮喷气发动机的推动,以喷射水流的方式,把水快速推向船后,根据牛顿第三定律,可获得巨大的向前推进力(反作用力),比采用普通的螺旋桨推动更快速,而在高速时,瘦长船身的阻力更会大幅的降低。
享誉国际的著名游艇品牌有Azimut-Benetti(阿滋慕)、Blohm & Voss、Brunswick、Ferretti (法拉帝)游艇、Princess(公主)、Beneteau(博纳多)、Leopard Catamaran(猎豹双体船)、Sunseeker、Sea Ray、Meridian等。
动力双体船
Leopard 47 PowerCat 动力双体船
高速双体船
高速双体船,就是将两个单体船横向固联在一起所构成的船。
现代高性能双体船主要包括小水线面双体船、穿浪双体船、高速双体船与复合型双体船等四大类。
高速双体船是当今双体船中发展较快的一种。
典型的高速双体船的外形由2个瘦厂的单体船(称为片体)组成,片体上部用甲板连接,片体内设置动力装置,电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱,生活设施等。
此外,高速双体船属于排水型船,它无论在静止或航行时,都是依靠阿基米德静浮力支持其漂浮。
与“动力航行”类高性能船如滑行艇、水冀艇等相比,高速双体船技术不复杂,建造工艺亦较简单,和传统的船舶没有很大差别,而且使用安全可靠,维修保养方便,造价较低。
因而高速双体船是各类高性能船中建造数量最多、增长最快的一种。
目前它的数量几乎占了所有各类高性能船总数的一半,且每年仍以比其他类型高性能船快得多的速度增加。
当然高速双体船也有它的弱点。
首先是它的结构重量要比相向排水量的单体船重,这一方面是因为单体分成两个片体,结构本身要增多,另一方面连接两片体的连接桥宽度较大.要承受弯曲与扭转力矩,为保证其强度和刚度,必须有较大的构件。
为了确保双体船的高航速,船体重量过重显然是不利的,为此,高速双体船大都采用重量轻强度高的轻金属材料(如铝合金)或高强度非金属材料(如增强玻璃钢、碳亲纤维复合材料等)来建造;其次,由于高速双体船仍属于排水型船,它的航速还不可能达到水翼艇、气垫船那些特种高性能船的高速度,这是因为与后者相比,它与水接触的面积要大得多,在高速时阻力增长很快,目前高速双体船的航速多在30kn上下;第三是由于双体船横向稳度较大,在波浪中虽然横摆角不大,但横摇加速度较大,造成人员的不舒适感.且其横摇固有周期较短,往往与纵摇固有周期接近,容易在较短波浪中产生谐摇,尤其是产生纵横向组合谐摇,使晕船率上升,所以
—…般认为双体船的舒适性较差,不大合适作长途尤其是远海长途客运。
1973年,美国率先建造出世界上第一艘小水线面双体船“凯玛利诺”号。
1985年,日本建造出当时世界上最大的小水线面双体船——3000吨级海上作业试验船“海洋”号。
1991年,美国建成了3400吨级大型小水线面双体船“胜利”号,为今后发展更大吨位的小水线面双体船提供了可靠的技术基础。
目前,越来越多的国家和地区正在参与双体船的研制,英国、德国、荷兰、挪威、芬兰、韩国、丹麦、瑞典、俄罗斯等国纷纷提出了建造双体船的计划和设计方案,世界上正在掀起一股竞相发展双体船的热潮。
高速双体船种类很多,但一般可分为:一般高速双体船、小水线面双体船和穿浪双体船。
1.一般高速双体船
由于一般高速双体船的设备简易,既没有水翼系统,也没有气垫船的围裙与升力系统;没有小水线面双体船的复杂的自控、传动,也没有穿浪双体船的复杂的船体结构与外形;但有比单体船更为宽敞的甲板面积,因此成本较低,建造与维护简单,为用户所欢迎,近年来在高速客船中仍然获得优先发展。
其缺点是高速时阻力性能较差,耐波性也不太理想。
2.小水线面双体船
小水线面双体船基本上有三大部分组成,即下水体(提供浮力)、桥体结构(生活与工作平台)、支柱(呈双凸流线型截面,作为前二者之联结体)。
小水线面双体船是由常规双体船演变而来,既保留了常规双体船甲板面积宽敞、横稳性好的特点,同时又具有良好的耐波性能,一般可在6级海况下航行。
缺点是吃水深、船舶浮态对船舶载重量变化敏感、自稳性差,需要增加一套较为复杂的鳍翼以控制船在海面上的运动和航态,另外动力传动较复杂。
3.穿浪双体船
为了改善高速双体船的耐波性能,澳大利亚国际双体船公司于20世纪80年代初开展了告诉穿浪双体船的研究。
在双体船的基础上采取了一些措施:如如小的干舷、长而瘦削的片体、高高抬起的主船体、扩大两片体间的横向间距,这样就加大了摇摆的频率,减小了波浪干扰,并减小了船体的横摇、波浪抨击及失速,改善了布置。
由于没有复杂的设备和突出的难点,获得了迅猛的发展。