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[科普中国]-救生艇宽

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简介

救生艇宽直接含义即为船舶型宽,型宽指的船舶最宽的地方,通常指船中,这个宽度不包括外板厚度,定义中指的是船体“型”表面的宽度。型宽最大的应用价值就是表示船舶可以经过某某河道/运河,尤其是远洋船舶,因为国际航线中,如果船舶必须经过苏伊士或巴拿马运河,那船的型宽绝对不能超过运河宽度的要求。有些船型如好望角散货船,巴拿马散货船都是以运河型宽的限制来命名的。

通常救生艇宽的确定与船舶型宽确定的设计大致相同。2

选择船宽应考虑的主要因素使用条件及建造条件对船宽的限制我国的内河水系比较复杂,内河船舶或进入内河的海船,船宽往往受到航道、闸门或桥孔的限制,所以在设计前应予以了解,如闸门两侧与船两舷的间隙至少在0.10m以上。图1所列数值可供参考。

此外,船宽也受到船坞、船台尺度的限制。2

船宽对布置的影响对于内河客船及拖船,常把满足布置要求的船宽作为船宽的下限值。对于中小型船舶,增加船宽有利于机舱、旅客及船员舱室的布置。2

船宽对稳性的影响船宽对初稳性的影响是较大的。根据船舶原理的知识,为保证船舶具有足够的初稳性,初稳性高度必须达到一定的数值范围。如图2所示,有关系式如下:

式中:ZB——浮心离基线高度,也称浮心竖坐标,m;

——浮心B到稳心M的距离,称横稳心半径,m,

为了保证设计船有足够的初稳性,我们可用降低重心G和升高稳心M的方法。重心垂向高度ZG与船舶的重量分布有关,M的高度则与主尺度和船体水下形状有关,若增加船宽或增大水线面系数,则可达到稳心升高的目的。但是,船宽偏大使偏大,不利于适航性。2

船宽对适航性的影响船宽对适航性的影响主要反映在横摇方面。船舶的横摇周期了是指完成一次完整的横摇所需的时间,可用下式表示;

式中:——船舶横摇周期,s。

由上式可见,当船宽增加时,与船宽的平方成比例增加,则横摇周期将缩短,造成不适。

此外,横摇的摆幅也与的平方根成正比。横摇的角速度、角加速度都将因船宽的增加和初稳性高度的增加而增大。

总之,过大的船宽将引起剧烈的横摇,为此,沿海船舶的值有个合理的上限,所以,船宽的数值也应有一定的限制。2

船宽对阻力的影响船宽对阻力的影响较之船长要小。就摩擦阻力而言,B/T在实用范围内的变化对摩擦阻力不会产生太大的影响。图3表明某系列船模的湿表面积S随B/T的变化情况。图中实线表明在一定方形系数时最小湿表面积的船模所对应的B/T值;图中虚线表示湿表面积增加2%时,B/T可在一个相当大的范围内变动。

对剩余阻力来说,在船长不变的情况下,船宽增加时L/B减小,B/T增大,一般情况下会加大兴波阻力及漩涡阻力。同时,过大的船宽使海波变形增大,使船首波增加,风浪中的附加阻力也增加。2

型宽的确定通过以上分析可见,船宽的确定也和许多因素有关,且不同因素之间又存在错综复杂的矛盾。例如,稳性和横摇之间,从提高稳性特别是初稳性角度出发,要求适当增加船宽,以提高初稳性高度并增大回复力矩;但从改善适航性角度考虑,则须适当减小船宽,以降低初稳性高度,增大横摇周期。因此,在确定船宽时应和确定船长时一样,必须对特定的船舶找出一个影响船宽确定的主要因素;而随着设计船具体特点的不同,其主要矛盾也是不同的。

例如,拖船在工作过程中往往受到被拖船舶的急牵,其稳性要求较高,所以船宽通常按稳性要求结合总体布置来确定;港内渡轮船小载客多,为了减少旅客集中一舷时船舶倾斜角度,故也是按稳性要求选取较大船宽;有些小型船舶的船宽则由总体布置来确定,如机舱布置、铺位或走道等;而沿海客货船或工作船则要求有良好的适航性,即横摇尽量缓和,以维持恶劣海况下的良好工作和生活条件,所以船宽应偏小以增大横摇周期。这一类船舶在确定船宽时总有稳性与适航性的矛盾,往往稳性满足下限要求已经较勉强时,横摇性能却仍嫌不好,此时,仅靠船宽的改变已很难适应该船,还必须从其它方面入手。

实践证明:横摇不仅与初稳性高度有关,与重心和浮心之间的垂向距离也有关,该距离越大,横摇越严重。因此,遇到适航性问题突出的船舶,不仅要控制初稳性高度,还要提高浮心,降低重心,使二者的垂向距离变小,因而在设计时经常加固定压载就是这个道理;也可采用V型横剖线以提高浮心,这样才可同时满足稳性和适航性的要求。2

根据统计资料确定船宽范围通常以L/B、B/T或船宽近似公式来选取。可按下式计算:

港作拖轮

式中符号同前。

内河拖轮

小油船

长江及内河小艇

式中;k——系数,在0.65~0.76之间,可按图4选取。2

根据航道条件及布置要求确定为此需经充分调查研究,参考同类船的总体布置确定,如内河拖轮考虑机舱布置的船宽:

式中:b1——主机最大宽度,m;

b2——舷侧走道宽度,可取0.50~0.80m;

b3——主机间走道宽,可取0.80~1.20m,如图5。

双桨船桨轴中心距一般为B/3,如条件允许适当加宽至40%B对操纵性更为有利。顶推船为改善其操纵性,其两车叶中心距可达50%B。

推轮的宽度除满足它的稳性要求之外,还要保证推架位置的准确布置,以便与相应船舶配合。推架之间距离依推轮功率大小而定,主机功率小于220kW者,其推架间距不得小于4.0m,大于220kW可取5.0~5.5m。推架两侧还要留有一定宽度a。推轮首端甲板为(0.8~1)B,按此要求满足推架布置的船宽应为:

船宽的确定也可以在分析设计船与型船异同点后,按设计船的特点加以改变而得。2