高速船与游艇设计7-1-2总布置

1、总布置设计一般分两步进行：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，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。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。置方案，供方案会审时选用。 第二步根据方案审查的意见，修改总布置并进行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。草图的深化细化工作。 正式的总布置图正式的总布置图(简称简称“总图

2、总图”)，往往要到技术设，往往要到技术设计中后期，协调好总体性计中后期，协调好总体性 能、轮机、电气各部分意见经能、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。符号要按照船体制图的标准绘制。总布置设计的工作内容主要包括：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；主船体与上层建筑的总体区划； (2)纵倾调整；纵倾调整； (3)梯口与通道的规划、舱室布置；梯口与通道的规划、舱室布置； (4)舾装设备的选型与布置。舾装设备的选型与布置。总体布局的区划总体布局的区划 所谓总体

3、区划，所谓总体区划，就是根据船的技术特点及使用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。要求，参考有关型船资料，对全船空间进行合理的区划。 一、主体内船舱的划分一、主体内船舱的划分 (一一)纵向区划纵向区划 对一艘普通货船来说，船主体沿上方向由水密横舱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。数目和位置，结合规范与总体布置要求确定。1肋骨间距肋骨间距2水密舱壁的数目水密舱壁的数目 钢质海船建造规范钢质海船建造规范(1996)

4、从保证船体横向强度出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发规定了海船的水密横舱壁一般要求不少于表81所所列的数目。列的数目。 3 3首尖舱长首尖舱长l lf f和尾尖舱长和尾尖舱长l la a 4 4机舱部位机舱部位 5货舱及客舱的划分货舱及客舱的划分 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，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。便可确定货舱的数目。(二二)竖向区划竖向区划 船主体部分甲板或平台的设置，涉及到层数、层高船主体部分甲板或平台的设置，涉及到层数、

5、层高(甲板间高甲板间高)及双层底等三方面。及双层底等三方面。2层高层高(甲板间高甲板间高)3双层底双层底 (三三)舷边舱与顶边舱舷边舱与顶边舱(四四)油、水舱油、水舱(柜柜)的布置的布置二、上层建筑部分二、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。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：考虑的因素有： (1)甲板面积要求甲板面积要求 (2)浮态与稳性浮态与稳性 (3)驾驶视线驾驶视线 (4)其他尺度限制因素其他尺度限制因素 83 纵倾调整纵倾调整 船舶在各种装载情况下的

6、浮态船舶在各种装载情况下的浮态(指首、尾吃水指首、尾吃水与纵倾与纵倾)对船舶快速性与安全性有较大影响。一般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(或估算或估算)，根据计算结果调整总布置，直到浮态满，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足要求为止。这种浮态计算与调整的过程称为纵倾调整。调整。一、船舶浮态要求一、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。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，同如船舶产生较大首倾

7、，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，严重时可导致现象，严重时可导致“飞车飞车”； 反之，如产生较大尾倾，则首部船底可能出水并反之，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。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。因此，营运船舶在各种装载情况下应有适宜的浮态。1、满载出港、满载出港对货船，一般要求船舶正浮，略带尾倾也是允许的。对货船，一般要求船舶正浮，略带尾倾也是允许的。 2空船压载状态空船压载状态 空船时，船的平均

8、吃水较小，这时为达到适宜的平均空船时，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。一般希望首吃水置来解决。一般希望首吃水Tf 2.53.0L，尾吃水，尾吃水Ta 0.8D(D为螺旋桨直径为螺旋桨直径)。对载重量。对载重量DW20000t的原油船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。书中的规定。二、浮态计算二、浮态计算 1技术设计阶段技术设计阶段 根据设计船的型线图计算并绘制静水力曲线及帮戎曲线，绘根据设计船的型线图计算

9、并绘制静水力曲线及帮戎曲线，绘制总布置草图，进行总体布局区划后即可进行浮态计算。制总布置草图，进行总体布局区划后即可进行浮态计算。2。初始设计阶段。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。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。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、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人员行李及

10、食品等载重量各项的重量重心 (3)汇总上述计算结果求得设计船满载出港的汇总上述计算结果求得设计船满载出港的及及xg、 zg，按，按zg可估算校核设计船的初稳性高，考核可估算校核设计船的初稳性高，考核xg是否接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，尽可能使布置，尽可能使xg接近最佳的浮心纵向坐标。接近最佳的浮心纵向坐标。 如欲估算船舶浮态则可利用下述公式进行：如欲估算船舶浮态则可利用下述公式进行：三、货船纵倾调整的方法三、货船纵倾调整的方法 (一一)满载出港状态满载出港状态 船舶纵倾调整主要是解决重心船舶纵倾调整主要是解决重心

11、xg与浮心与浮心xb二者的关系二者的关系问题。当问题。当xg xb且且xg与与xb差异较大时，会造成船舶浮态差异较大时，会造成船舶浮态不符合要求。因此，纵倾调整方法的实质，就是采取适不符合要求。因此，纵倾调整方法的实质，就是采取适当措施改变重心纵向位置当措施改变重心纵向位置xg和型线设计时合理选择浮心和型线设计时合理选择浮心纵向位置纵向位置xb的问题。的问题。 货船通常以满载出港时的浮态作为纵顿调整的基础货船通常以满载出港时的浮态作为纵顿调整的基础状态。如出现尾倾偏大或首倾，则可用下列一种方法或状态。如出现尾倾偏大或首倾，则可用下列一种方法或几种方法进行调整。几种方法进行调整。 1改变油舱、淡

12、水舱的布局改变油舱、淡水舱的布局2 2中机型及中尾机型船可适当移动机舱位置中机型及中尾机型船可适当移动机舱位置 为调整首倾，可将机舱适当前移，如图为调整首倾，可将机舱适当前移，如图8-78-7所示。所示。 尾机型船机舱长度对纵倾调整影响很大，故设计尾机型船机舱长度对纵倾调整影响很大，故设计时应特别注意。目前，机舱布置向立体化发展，这是时应特别注意。目前，机舱布置向立体化发展，这是缩短机舱长度很有效的方法。缩短机舱长度很有效的方法。 如货物密度较大，船舶重心偏前，而机舱位置又如货物密度较大，船舶重心偏前，而机舱位置又难以后移时，则需要设置首都空舱，该舱满载时空着，难以后移时，则需要设置首都空舱，

13、该舱满载时空着，空载时可加注压载水，这样有利于空载时的纵倾调整，空载时可加注压载水，这样有利于空载时的纵倾调整，但增加了空载时的中拱弯矩。但增加了空载时的中拱弯矩。 3改变浮心位置改变浮心位置 当船舶型线图完成后，若改动浮心纵向位置当船舶型线图完成后，若改动浮心纵向位置xb ，就，就等于重新设绘型线圈。所以，只有当改变布置有很大困等于重新设绘型线圈。所以，只有当改变布置有很大困难时，才考虑改变型线。这就要求在型线设计时，浮心难时，才考虑改变型线。这就要求在型线设计时，浮心纵向位置的选择，不能单从快速性角度考虑，必须结合纵向位置的选择，不能单从快速性角度考虑，必须结合总布置的合理性和纵倾调整的需

14、要，参考型船加以全面总布置的合理性和纵倾调整的需要，参考型船加以全面权衡，避免在设计后的返工。权衡，避免在设计后的返工。 上述满载出港状态的纵倾调整方法，对各种类型的上述满载出港状态的纵倾调整方法，对各种类型的运输船，各种装载情况都适用，是普遍的方法。运输船，各种装载情况都适用，是普遍的方法。 由于由于浮心通常随吃水减小而前移浮心通常随吃水减小而前移，所以只要布置时，所以只要布置时使燃油、淡水的公共重心距船中不太远，满载中途及满使燃油、淡水的公共重心距船中不太远，满载中途及满载到港的浮态一般不成问题；半载情况更易于靠压载来载到港的浮态一般不成问题；半载情况更易于靠压载来调节纵倾。调节纵倾。(二二)压载出港状态压载出港状态 设压载出港的排水量为b 、重心纵向位置为xgb 。用类似于满载情况