SWATH船的稳定性分析
船舶运动稳定性的计算与分析
船舶运动稳定性的计算与分析随着航运业的不断发展，船舶在海洋中的运行也越来越多。
但是，船舶在海上航行时，由于海浪的影响，总会产生各种各样的不稳定因素，给船舶运行带来困难和风险。
因此，确保船舶的运动稳定性显得尤为重要。
船舶的运动稳定性就是指在海上航行时，船体保持平衡，避免翻船或侧翻的概率。
要保证船舶的运动稳定性，首先需要进行计算和分析，以确保航行时侧倾角度控制在可接受的范围内。
一、船舶运动稳定性的计算与分析方法1. 船舶稳性计算方法船舶稳性计算是指通过测量、计算和分析船舶稳态和动态数据，得出船舶受到波浪力和风力时的稳态和动态特性。
主要包括稳态、动态稳定性、自由恢复性等。
船舶稳性计算主要通过计算公式和图表进行。
2. 有限元方法有限元方法是一种数学计算方法，它以船舶的结构模型作为基础，对船舶运动的三维模型进行求解，从而得到船舶的运动稳定性。
有限元方法可以考虑到船体柔性变形、复杂海浪和气象特性等，因此可以更加精确地计算船舶的运动稳定性。
3. 模拟计算方法模拟计算方法是指建立船舶运动稳定性的数学模型，通过数字仿真计算，得到船舶在风力和波浪下的受力和运动情况。
模拟计算方法包括动态稳定性分析、湍流流场计算等。
二、船舶运动稳定性的影响因素船舶的运动稳定性不仅受到自身结构的影响，还受到外部因素的影响。
1. 船舶结构因素船体的尺寸、形状、重心位置、装载状态、船尾设计等均会影响船舶的运动稳定性。
在进行船舶结构设计时，需要考虑以上因素对稳定性的影响。
2. 外部气象海况因素外部气象海况因素包括风速、浪高、浪向等。
当气象海况恶劣时，对船舶的稳定性造成的影响较大，因此需要及时掌握并采取相应的预警措施。
3. 航线选择航线上存在的航行条件也会对船舶运动稳定性造成一定的影响，如港口、卡口、水深等，需要在航行前进行详细的规划和考虑。
三、船舶运动稳定性的应对措施1. 船舶结构设计在船舶结构设计时，应根据航行的环境条件，合理选择船舶的尺寸、重心位置等参数，以优化船舶的稳定性。
小水线面双体船运动姿态预报与控制策略研究
小水线面双体船运动姿态预报与控制策略研究为了满足日益增长的海洋营运需求和更好地开发海洋资源,对耐波性等船舶性能提出了更高要求,双体船等耐波性良好的高性能船舶得到了极大的关注和发展。
小水线面双体(Small Water-plane Area Twin Hull,SWATH)船通过用两个下潜体把排水体积移到水下,增加运动阻尼,减小水线面积,使其具有远远好于一般单体船的耐波性。
但由于其水线面狭小,使得SWATH船航行时,提供的纵向恢复力和力矩不足以平衡海浪作用于船上的干扰力和力矩,导致SWATH船纵向(升沉和纵摇)运动稳定性较差。
鉴于SWATH船的结构和运动特点,选择常规的控制策略很难达到预期的控制效果。
因此,研究SWATH船运动特性,对船舶运动姿态进行预报,设计合理的控制策略,对SWATH船运动姿态控制具有重要的现实意义和应用价值。
为研究SWATH船运动特性,论文首先建立SWATH船运动模型,利用二维半的切片理论对SWATH船水动力系数进行数值求解,对SWATH船运动姿态预报。
同时通过求解船舶运动响应,利用稳定性、船舶运动周期、阻尼比等性能指标对SWATH船运动性能进行分析。
并以一艘SWATH船实为例,对其水动力系数进行求解,定量分析SWATH船运动特点。
研究结果表明,该SWATH船纵向运动稳定性较差,需要利用稳定鳍对SWATH 船运动姿态进行控制。
海浪是影响船舶运动的主要因素,为研究SWATH船在随机海浪中的运动性能,对海浪作用于SWATH船的升沉干扰力和纵摇干扰力矩进行建模。
并根据SWATH船运动模型特点,给出了 SWATH船运动最优控制器设计。
结合海浪干扰和船舶运动模型,设计SWATH船干扰观测器,通过对干扰的观测和补偿控制,研究SWATH船的干扰补偿控制效能。
仿真结果表明,利用干扰观测器,将干扰补偿与反馈控制相结合,提高了SWATH船运动姿态的控制效果。
由于SWATH船采用前、后两对稳定鳍对船舶运动姿态进行控制,这就不可避免的产生了前后稳定鳍的升力特性和控制方式选择等问题。
SWATH船稳定鳍的优化设计
式 中 ： 为航速 ； 和 分 别是 船 的质 量 及 其 对 【 ， ｍ
收稿 日期 ：０ ９ｌ一５ ２ ０ 一Ｏ１
）（
＋ Ｕ ）一 （ 一 Ｍ ｑ Ｚ： 乙 （ Ｍ Ｉ ） ＋
＋
ＵＭ ） （ ｏ ＵＭ ） Ｚ ＋ ＵＺ 一 乙 Ｍ （ ＋ 一 Ｍ ＋ （ｏ ） 一 Ｚ。
对于 Ｓ ＷＡＴＨ 的纵摇 与 升沉 的耦 合运 动 ， 采 用右 手 直 角 坐 标 系 ， 图 ｌ所 示 ． 立 静 水 中 如 建 Ｓ ＷＡＴＨ 船 以速度运 动 的线性耦 合运 动 方程 为
图 １ Ｓ ＡＴ 船 运 动 坐 标 系 Ｗ Ｈ
由稳定 性理 论 可 知 ， 征 根是 判 断 系 统 稳 定 特
Ｓ ｗＡＴＨ 船 模试 验 数据 表 明 ， ｗＡＴＨ 船对 扰 动 Ｓ
此 ， ＷＡＴＨ 船 高速 时容 易产生 纵 向失稳 ． Ｓ 稳 定鳍 面积 的方 式有许 多 ， 是 对稳 定鳍 ２ 但 伽
的振 荡 响应 主要集 中在 升沉 自然 频率 附 近 ， 因此 ，
本 文通 过 理 论 计 算 得 到 了谐 振 频 率 时 Ｓ Ａ Ｗ ＴＨ 船 的各水 动力 导数 ．
与 否 的一个 重要依 据 ， 为此 求得 系统 （ ） １ 的特征 方
程 为
＋ 。＋ ＋ ＋ ｅ一 ０ （） ２
ｆ 一乙 ） （ 一 Ｚ ｈ～ ｚ ｈ一 ｗ
ｌ
【
一 （ ｑ Ｕ 毒 一 Ｚ＋ Ｚ ）
（ Ｚ ＋ＵＺ ） ０— ０
一 一
ＩＩ 一 ） （ 一（ ＋ｕ ） 一 （ ＋Ｕ ） Ｍ Ｍ Ｍｏ Ｍ 一
弦 长 进 行 了优 化 ， 将 优 化 结 果 跟 已 有 的 一 对 鳍进 行 了 比较 研 究 ． 仿 真结 果 来 看 ， 相 同 的 条 件 并 从 在 下 文 中优 化 得 到 的 稳 定 鳍 能 使 ｓ ｗＡＴＨ 船 的各 方 面 性 能 都 更 好 ． 关 键 词 ：Ｗ Ａ Ｓ ＴＨ 船 ； 定 鳍 ； 传 算 法 ； 向运 动 ； 稳 遗 纵 线性 加 权 法
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究1. 引言1.1 研究背景SWATH船（Small Waterplane Area Twin Hull）是一种具有双体设计的船舶，其优良的海洋性能和稳定性使其在海洋工程和海上作业中被广泛使用。
SWATH船在海上运行时面临着纵向运动控制的挑战，如船体在波浪中的姿态调整和航速的维持等问题。
为了提高SWATH船的航行稳定性和舒适性，需要对其纵向运动进行有效控制。
LMI（Linear Matrix Inequalities）是一种常用的数学工具，可用于描述线性动态系统的稳定性和性能约束。
基于LMI的控制方法在船舶控制领域得到了广泛应用。
目前对于具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制方法的研究还比较有限。
本研究旨在探讨基于LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制方法，通过理论分析和仿真实验，寻找一种有效的控制策略，提高SWATH船在波浪中的运行稳定性和舒适性。
本研究的成果将有望为SWATH船的设计和运行提供重要参考，同时也将对船舶控制领域的研究具有一定的推动作用。
1.2 研究意义SWATH船纵向运动控制是SWATH船航行中的一个重要问题，对于提高船舶的航行性能和航行平稳性具有重要意义。
SWATH船由于其特殊的船体设计，其纵向运动对于船舶的稳定性和舒适性有着直接影响。
研究如何有效控制SWATH船的纵向运动，减小船体的波浪运动和俯仰运动，以提高航行的安全性和舒适性，具有非常重要的意义。
SWATH船的纵向运动控制也是保障船舶和载货物的安全运输的关键。
在海上恶劣的气象和海况下，SWATH船可能会遇到大浪、风暴等极端情况，这时候对于船只纵向运动的有效控制显得更加迫切。
通过研究SWATH船的纵向运动控制方法，可以有效降低船体在恶劣海况下的受力和破坏风险，提高船只的抗风浪能力和安全性。
对于具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究，不仅可以提高船舶的航行性能和稳定性，同时也对于船舶的安全运输和船员的生命安全具有重要的意义。
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究摘要：本文针对SWATH（Small Waterplane Area Twin Hull）船的纵向运动控制问题展开研究，提出了一种具有LMI（Linear Matrix Inequality）区域极点约束的控制方法。
首先介绍SWATH船的特点和纵向运动的数学建模，然后设计了具有LMI约束的H∞控制器。
通过仿真验证，结果表明所提出的控制方法能够有效的控制SWATH船的纵向运动。
一、引言SWATH船是一种采用双体设计的特殊船型，具有较大的稳定性和耐波性能，被广泛应用于海洋工程和海洋科学研究领域。
由于其独特的水动力性能和建模复杂性，对SWATH船的控制成为了一个热门的研究课题。
纵向运动控制是SWATH船控制中的重要问题之一，对船舶的操纵和航行稳定性具有重要影响。
二、SWATH船的纵向运动建模SWATH船的纵向运动建模是研究SWATH船纵向运动控制的基础，对于控制器设计和性能评估具有重要意义。
SWATH船的纵向运动主要包括纵向速度、航向角、船体俯仰角等，这些运动的动力学方程可以通过水动力学原理和运动学原理建立。
假设SWATH船的质心运动状态为x，舵角和推进器推力为u，纵向运动的数学模型可以表示为：M\dot{v}=X_uu-\frac{1}{2}\rho v|v|S+C_0\\Mv\dot{r}=N_uu+N_rr-\frac{1}{2}\rho v|v|Sd+C_1\\I\dot{r}=L_uu+L_rr+L_\delta\deltaM是船体的质量，v是船体的速度，r是船体的角速度，u是参与控制的输入，X_u、N_u、L_u分别是船体的线性阻尼系数，C_0、C_1是阻力系数，S是船体的水面积，d是推进器螺旋桨叶片的直径，ρ是水的密度，I是船体绕纵轴的惯性矩，L_u、N_u、L_\delta 分别是船体的线性力矩系数和舵角，δ是舵角。
通过对SWATH船的纵向运动进行建模，可以得到其状态空间模型，为后续的控制器设计奠定基础。
一艘SWATH船振动及水下辐射噪声的评估
一艘SWATH船振动及水下辐射噪声的评估SWATH（Small Waterplane Area Twin Hull）船是一种双体船，其特点是船体两侧的浮船身相对独立，在水面上仅露出两条条薄薄的船身，具有很好的稳定性、防浪能力和航速表现。
由于其独特的设计和结构，SWATH船具有优秀的水动力性能，但是同时也存在一些问题，其中主要问题包括振动和水下辐射噪声问题。
首先，SWATH船的振动问题是由于双体结构所引起的。
船体在航行时会产生剧烈的震动，这是由于双体结构所导致的船体的相对运动，而这种相对运动又会产生横向和纵向的因素。
横向因素主要是由于两个浮船身之间的横向运动所引起的，而纵向因素则是由于两个浮船身之间的纵向运动所引起的。
此外，SWATH船的设计和结构还会导致一些其他的振动问题，例如机械振动和水动力振动等。
其次，SWATH船的水下辐射噪声问题也是一大问题。
水下辐射噪声指的是在船体下部产生的声波辐射。
在SWATH船的设计中，基本上是将船体下部置于水面之下，这样可以减少潜舵的存在带来的拖曳力和阻力，但是这也使得辐射噪声变得更加突出。
水下辐射噪声的强度取决于船体形状、速度和水路情况，以及船舱内部的声波源，例如机械设备和发动机等。
针对以上问题，可以进行一些评估和控制措施。
首先，对于振动问题，可以采取一些物理控制措施，例如通过对双体结构进行优化设计，改善其稳定性，在船体的结构中引入隔音材料等，提高船体的噪音减振能力。
其次，对于水下辐射噪声问题，可以采用声学绝缘材料、异步动力系统等技术进行降噪，进一步减少由SWATH船的设计和结构所引起的水下噪声污染。
总之，SWATH船的设计和结构虽然在水动力性能方面具有很大的优势，但同时也存在一些振动和水下辐射噪声等问题。
为了保证SWATH船在航行过程中的安全性和环保性，需要对其进行仔细的评估和控制措施。
通过对SWATH船的设计和结构进行优化，可以提高其噪音减振能力和降低辐射噪声污染，从而更好地实现航行任务。
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究
具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制研究1. 引言SWATH船是一种采用双体船型的船只，其船体特点为水线面积小、船体两端吃水深、甲板高，具有优越的稳定性和适航性能。
由于其非线性动力学特性和特殊的船型结构，在纵向运动控制方面存在一定的挑战。
研究具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制方法对于提高船舶的性能和安全性具有重要意义。
2. SWATH船的数学建模在研究SWATH船纵向运动控制之前，首先需要建立其数学模型。
SWATH船的非线性动力学特性和双体结构对数学建模提出了挑战，通常采用非线性动力学方程和双体船动力学方程来描述其运动特性。
在这里，我们采用基于质量、力、力矩平衡方程的数学模型来描述SWATH船的运动特性，并考虑到海洋环境的不确定性和外部扰动对船舶运动的影响。
3. SWATH船纵向运动控制设计针对SWATH船在海上航行时的纵向运动特性，我们设计了具有LMI区域极点约束的控制器。
我们采用状态空间法和线性化技术将SWATH船的非线性动力学方程进行线性化处理，得到其线性化动力学模型。
然后，在考虑外部环境不确定性的情况下，我们引入了LMI区域极点约束技术，通过优化设计，求解具有LMI约束的线性状态反馈控制律，以实现对SWATH船纵向运动的控制。
4. 数值仿真与实验分析在设计完具有LMI区域极点约束的SWATH船纵向运动控制器后，我们利用数值仿真方法对其进行了验证。
通过对SWATH船在不同海况下的纵向运动进行仿真分析，我们得到了控制系统的性能指标，并与未经控制的情况进行对比，验证了所设计的控制策略在提高船舶稳定性和适航性方面的有效性。
我们还进行了实验分析，对设计的控制系统进行了实际船舶上的验证，结果表明所设计的控制系统具有良好的控制性能。
SWATH纵向运动稳定性分析与航行姿态控制研究
SWATH纵向运动稳定性分析与航行姿态控制研究
SWATH船（Small Waterplane Area Twin Hull）是一种具有良好稳定性和操控性能的船舶结构，采用了两个较小的水线面积双体结构，能够在海面上平稳航行。
在SWATH船的运动过程中，纵向运动稳定性和航行姿态控制是非常重要的研究课题。
本文将对SWATH船的纵向运动稳定性进行分析研究，并探讨其航行姿态控制方法。
首先，对SWATH船的纵向运动稳定性进行分析。
SWATH船具有较小的水线面积，可以有效减少波浪对船体的影响，提高船体的稳定性。
然而，SWATH船的双体结构会使其在纵向运动中存在一些特殊问题，如横摇和俯仰。
为了确保SWATH船在航行过程中具有良好的纵向运动稳定性，需要对其进行详细的仿真和实验研究。
其次，进行SWATH船的航行姿态控制研究。
航行姿态控制是指控制船体在水面上的姿态，使其能够稳定地航行。
在SWATH船的设计中通常会加装姿态控制系统，如舵机和横向推进器，来对船体进行控制。
通过合理地设计姿态控制系统，并结合先进的控制算法，可以有效地控制SWATH船的航行姿态，提高其操控性能。
最后，可以结合纵向运动稳定性分析和航行姿态控制研究，对SWATH 船的整体性能进行评估。
通过仿真和实验验证，可以进一步优化SWATH船的设计和控制方案，提高其在海洋环境中的适应能力和航行性能。
总的来说，SWATH船的纵向运动稳定性分析与航行姿态控制研究是非常重要的课题，对于提高SWATH船的海洋工程应用能力具有重要意义。
未来的研究方向可以进一步深入探讨SWATH船的运动特性和控制性能，为其在复杂海况下的航行提供有效支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SWATH船的稳定性分析1 绪论1.1 课题的来源、意义和研究现状小水线面双体船（Small Water-Plane-Area Twin Hull，缩写为SWATH）就是一种具有优良耐波性，中高速时阻力小，甲板面积相当宽敞，可以完成多种使命，满足各种航海要求的新船型。
小水线面双体船（SWATH）由深置水下提供大部分浮力的鱼雷状下潜体（一般成双配置，称为双体）、高出水面的船体平台和连接下潜体与平台的流线型支柱三部分组成。
由于支柱水线面面积比相同吨位的单、双体船水线面面积要小很多，所以，它受波浪扰动小，拥有优良的耐波性，能平稳执行海上作业，人员晕船率低，适于“全海候”。
它的产生是随着海上运输方式的多样化以及人类对海洋资源的积极开发，对船舶性能的要求也逐渐发生变化，要求船舶在海浪中有较高的性能，要求有较好的安全性、稳定性、舒适性，及能定期航行、高效运输，这就要求船舶具有优良耐波性。
其设计概念早在1905年由美国人Nelson提出，1932年Faust提出了SWATH 船的初步设想，1946年加拿大人Creed、1967年美国人Leopold进一步予以完善并申请专利。
这些设计在低速和中速时的性能较好，但都没有解决纵向运动稳定性这个对航行安全至关重要的问题。
1971年，Lang提出了一个接近现有SWATH 船的设计方案，用一根连接两个片体的横梁来保证船的纵向运动稳定性。
小水线面双体船的水线面较小导致纵倾恢复力矩减小，尤其是高速时，由于作用在水下船体上的“MUNK”力矩（所谓的MUNK力矩指潜体在航行时产生不稳定的纵倾和偏航力矩，该力矩随速度平方成正比增长，给小水线面带来运动稳定性问题）作用容易使船发生纵向运动不稳定性，所以对船的纵向稳定的分析十分有必要，这样对SWATH船性能的提高和发挥它耐波性的优势有很大帮助，而解决这个问题的有效方法之一就是安装稳定鳍。
本文主要是对SWA TH船纵向稳定性进行分析，以获得稳定鳍设计的一些基本方法和原则，并对波浪中SWATH 船的纵向运动进行仿真分析。
SWATH船概念虽然早在1905就被人提出，但其真正的成熟和发展，并逐步完善，是从20世纪70年代初开始的。
随着“卡玛利诺”号的建成下水，人们对SWATH船的研究和认识都达到了一个新的水平。
在这之前的三、五年里，研究人员已经对SWATH船的特性进行了相应的理论探索和研究。
在随后的三、四十年里，小水线面船的数量不断增加，目前，世界上已经有10个国家开发和拥有SWATH船共约50艘。
人们对SWATH船的研究主要是通过理论预报、实船试验和船模试验的方式来完成的。
其中，Lee C.M.等[1]利用切片理论，在充分考虑横向流动阻力和水的粘性影响后对SWATH船的运动性能、波浪载荷以及结构强度进行了理论分析和计算。
通过跟船模试验结果的比较来看，利用切片理论对SWATH船进行预报能够取得较好的预报效果。
在此基础上，Young S.Hong[2，3]对粘性阻尼项进行了修正并考虑了纵荡对纵摇力矩的影响，然后进一步针对切片理论的局限性利用统一细长体理论对SWATH船进行了预报，取得成功。
同时，经过Lee C.M.[1，4]等人的分析发现，由于具有较小的水线面当航速达到一定值后SWATH船可能发生纵向运动不稳定。
为了解决这一问题，研究人员提出了加装稳定鳍的方式来避免纵向运动失稳。
Lee C.M. [1]、Killio[5]、June-Young Wu[6,7]等研究了稳定鳍对SWATH船稳定性及运动性能的影响，并给出了确定稳定鳍尺寸和安装位置的一般原则和方法。
从70年代初到2000年9月，有10多个国家开发和拥有小水线面双体船约53艘。
其中美国和日本水平最高，分别有26艘和14艘；德、英各3艘；俄、荷、挪、芬、韩、丹、瑞典各1艘。
德国后来居上。
双体船主要用作水声侦察警戒、武器试验保障、隐身技术试验等。
自70年代后期，我国开始SWATH船的研究工作，并一直跟踪SWATH船的基础理论研究、模型试验，取得了丰富的研究成果。
但这些成果主要是集中在水动力特性分析、稳定性、船型优化设计等方面[8]，如中国船舶科学研究中心（CSSRC）、中国船舶及海洋工程设计研究院（MARIC）、上海船舶设计研究院（SDARI）、大连理工大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、海军工程大学、武汉船舶设计研究院等单位在这些方面都取得了一定的研究成果。
而对稳定鳍设计和控制等方面的研究工作还不是很充分。
文献[9，10，11]通过分析稳定鳍面积和安装位置等参数对SWATH船纵向运动稳定性的影响，给出了稳定鳍方案确定的一些基本原则和方法。
目前我国首艘具有知识产权的1500吨级小水线面双体船今年将在武昌造船厂建成交船，我国在建的最大型穿浪双体船也将在武昌造船厂开工建造。
当然在理论分析和实际应用中国内研究取得了不少的成绩，如董祖舜和董文才[10]对小水线面双体船纵向运动稳定性的判据进行简化，提出了一种较完善的提高SWATH 船的纵向运动稳定性的途径；文献[8]详细分析了航速和稳定鳍的安装位置、展弦比、面积等参数变化对SWATH船纵向运动稳定性和机动性的影响，为稳定鳍方案的确定提供了一定的理论指导。
建立了稳定鳍方案的多目标优化模型，并利用基于Pareto的多目标遗传算法对其进行了优化求解，建立了稳定鳍方案的多级评价指标体系，利用多级模糊综合评价方法对稳定鳍方案进行了评价，以从优化得到的Pareto最优解中确定出最满意的稳定鳍方案；葛纬桢和郭值学[12]对SWATH船的运动稳定性进行分析，包括纵向运动和横向运动稳定性，他们的分析可以将纵向运动和横向运动的稳定性分析纳入统一的框架之中，便于设计自控系统使用。
1.2 SW ATH船的结构及特点1.2.1 SWATH船的结构图1.1 SWATH船船型示意图小水线面双体船又称为半潜式双体船(Semi-Submerged Catamaran,缩写为SSC)。
它从本质上讲仍属于排水型船，但同传统的排水型双体船相比，具有特殊的船体结构。
这种船型兼容了潜艇、水翼艇和双体船的许多优点又克服了这些船相应的缺陷，成为综合性能比较优秀的新船型。
它主要有三大部分组成，即水上平台、下潜体和支柱[8]。
其中，下潜体和支柱的组合体称为片体。
（1）水上平台：它是高踞于水面之上的平台结构，外形象只长箱子。
长宽比约为2～5。
该结构形式使小水线面双体船有宽阔的甲板面积和宽敞的舱室容积。
（2）下潜体：它是两个相互平行且对称的鱼雷状船体，象两艘隐蔽在水中的潜艇。
它提供了小水线面双体船的主要浮力成分。
一般为船体总浮力的60%～75%。
(3) 支柱：它呈双凸、细薄、流线型截面。
它从下体向上穿割水面，将上、下体连成一个整体。
是上、下体间的联系通道。
小水线面双体船的水线面是这些支柱的横截面，它的水线面积相当于排水型常规单体船的四分之一左右。
这使小水线面双体船不仅受波浪质点运动影响小，而且受到的扰动力也大为减少。
下体内侧对称地装有各式稳定鳍，可控制舰船在波浪中的运动和航行状态。
1.2.2 SWATH船的特点SWATH船借助于两个潜入水下的鱼雷状浮体通过若干个流线型支柱来支撑水面上方的主船体，其水线面积是很狭小的，仅相当于排水量型常规单体船的四分之一左右。
因此，它既拥有潜艇和水翼艇所具备的兴波小、受波浪干扰小的特点，同时它又具有双体船的甲板面积大，复原力臂大的特点。
其综合结果表现在小水线面双体船具有较好的快速性，优良的耐波性，杰出的可布置性以及良好的稳性等优点。
（1）SWATH船的最大优点是耐波性比一般单体船要好得多。
在同样条件下，其纵摇、横摇、垂荡的幅值都小得多，在高海况下一般不会出现底部砰击和甲板上浪等现象。
其耐波性之所以这么好，主要原因是由于水线面狭小，从而使引起船体摇荡的激励力也小，加上水下有两个圆筒体，当船摇荡时产生了很大的阻尼力。
因此具有较好的耐波性。
(2)另外具有宽敞的甲板面积。
(3)SWATH船在推进方面的一个最大好处是在波浪中的失速小。
这主要是因为它在波浪中的摇荡比较小。
在低速时由于摩擦阻力占主要成分，所以小水线面双体船的阻力较大，而在高速时，兴波阻力占主要成分，因此其阻力可以相应减低。
由于后螺旋桨的安装条件比较好，浸水较深，轴系基本无斜度，来流比较畅通，螺旋桨的直径基本上不受限制，因此推进效率可以提高。
（4）在操纵性方面由于SWATH船有两个延伸很长的支柱，因此其航向稳定性特别好，基本上不需要打舵就能直线航行，因而对拖曳声呐的工作和声呐数据的处理都带来很大好处。
同时可以做到无航速下就地回转，其高速回转的绝对能力与单体船差不多，并且由于双体船低速时的阻力比单体船的大，因此航行中停车后的冲程肯定比单体船短。
（5）稳性和不沉性对SWATH船来说，稳性设计的自由度比单体船大。
单体船要改善稳性，需要加大船宽，从而带来航速的损失。
SWATH船只要改变左右两个支柱的距离，就可改善稳性，对其他方面影响不大。
由于SWATH船的上部有一个比较大的箱形密封空间，因此当这部分空间入水时，顿时产生了一个比较大的复原力臂，待到上甲板入水后又开始迅速下降。
其稳性储备是相当大的。
有关资料表明，SWATH船的复原力臂曲线下所含面积要比单体船大好几倍。
1.3 SW ATH船的发展趋势同单体船相比，多体船具有更加优越的浮性和稳定性、耐波性、机动性和隐身性，能够大量装载，抗打击能力强，因此在民用和军用领域得到了广泛的应用。
近年来，随着新技术、新材料的采用以及创新水平的不断提高，小水线面双体船越来越受到世界各国海军，特别是一些军事大国的青睐，出现了一些不同类型、不同用途的军用多体船。
为了更能发挥小水线面双体船的耐波性优势，克服纵向稳定性不足的缺点，随着研究的深入，目前，解决这一问题的普遍有效手段是加装稳定鳍，而且稳定鳍的安装位置、鳍型以及尺寸都对SWATH船的纵向运动稳定性和运动性能有重要的影响。
从双体船诞生至今的30多年里，其在美、日等一些发达国家中取得了长足的发展，特别是近10年来，双体船作为一种充满生命力的新船型，正在引起越来越多国家的兴趣。
展望未来，双体船的发展趋势具有以下特点[12]：一是大型化。
小水线面双体船的吨位已从20世纪70年代的二三百吨发展到80年代后期的3000吨，并有继续增大的趋势。
这表明，建造更大排水量的小水线面双体船的技术基础业已形成。
预计在一些关键技术取得突破后，发展更大吨位的小水线面双体船很快就会成为现实；二是三体化或多体化。
由于多体船水线面横向宽度大、稳定性高是执行多种任务的理想平台，正越来越引起高度重视。
研究与其他船型原理相结合的高性能双体船。
将从体船型的航行稳定性和其他非排水型船型的低阻力特性相结合，是高性能船舶发展的一个重要方向。