哈工程船舶工程專業(yè)英語翻譯（全)

1、 . 注：紅字部分表示翻譯可能有問題，有些地方翻譯有不足之處，請謝謝大家指出。 第一章船舶設計第一課 介紹翻譯人員：1.1 定義 基本設計是專業(yè)術語，它決定船舶主要性能，影響船舶造價和功能。因此，基本設計包括選擇船型尺寸，船體形狀，動力設備（數量和類型），初步布置船體機械設備和主要結構。合適的選擇方案能保證達到目標要求，比如良好的耐波性和操縱性，預期航速，續(xù)航力，貨艙艙容和總載重量。而且，包括校核使之達到貨物裝卸能力要求，艙室要求，各項賓館服務標準，分艙要求，干舷和噸位丈量標準,所有這些都是盈利運輸船舶，工業(yè)或服務系統(tǒng)用船，所必須考慮的部分因素。 基本設計包括概念設計和初步設計，它決定了船舶主

2、要性能，為價格初步估計做了準備。在整個設計過程中，基本設計完成后，就要進行合同設計和詳細設計。正如合同設計這名暗示的那樣，它為船廠投標和承接合同訂單數準備合適的合同計劃和規(guī)范。完整的合同計劃和規(guī)范內容很清晰且足夠詳細，以避免發(fā)生代價高昂的偶發(fā)性事件，保護投標方免受模糊不清的描述要求的影響。詳細設計是進一步完善合同方案，它是船廠的責任。合同方案需要為實際船舶建造準備施工圖。 為了能夠進行基本設計，每個人都必須了解整個設計流程。這中的四個步驟用 Ecans 的 1959 年的設計螺旋循環(huán)方式圖說明了，設計螺旋循環(huán)方式是一種含蓋從目標需求到詳細設計的迭代過程，如圖 1.1。下面將進一步詳述這些步驟：

3、 a.概念設計。概念設計是最開始的工作，是講目標需求轉換成造船工程參數。一般來說，它包含技術可行性研究，來決定目標船舶的基本參數。例如船廠，船寬，船深，吃水，豐滿度，動力能源設備，或一些代用特性，所有這些都是為了滿足達到設計航速，航區(qū)，貨艙艙容和總載重量的要求。它包括空船重量的初步估計，一般通過特性曲線，公式，或經驗確定。在該階段，備選設計一般由參數研究法來分析，以確定最經濟的設計方案或任何其他必須考慮的決定性因素。所選擇的概念設計用作今后獲得建造費用的討論文件，建造費用決定是否進展下一階段工作：初步設計。 b.初步設計.船舶初步設計進一步完善了影響船舶造價和性能的主要參數。這一階段工作結束時

4、，那些已確定的控制要素沒有發(fā)生預期變化，例如船長，船寬，額定功率，和總載重量。該階段的完成為目標船舶提供了精確的界定，這將滿足目標需求；這為合同計劃和規(guī)范的進一步展開提供了根據。 c.合同設計.合同設計階段產生了一套圖紙和規(guī)范，這是船廠合同文件的一 .頁腳. 個不可或缺的部分。它包圍著設計螺旋循環(huán)方式的一個或多個回路，進一步完善了初步設計。這一階段更加精確地描述了船舶的一些特征，例如，基于一組光滑型線繪制而成的船型，基于模型測試得到的動力，操縱性和耐波性參數 FF0C 螺旋槳數對船型的影響，結構構造，不同型號鋼的使用，結構間距和類型?？紤]到船里面各種大型設備結構的位置和重量不同，合同設計特點中

5、至關重要的就是估計船舶重量和重心。這一階段也確定了最終總布置。這就固定了總體積和貨物區(qū)，機械設備區(qū)，貯存區(qū)，燃油艙，淡水艙，居住和功用空間，及它們之間相互關聯區(qū)，也包括與他們有關聯的其它部分，比如貨物裝卸裝備，機械零部件。相關規(guī)范描述了船體及舾裝質量標準，沒想機械設備的預期性能。也描述了測試和試驗，測試和試驗應該順利進行，以便該船能被完整交付。表 1.1 展示了大型船舶合同設計中制定出的一系列典型的計劃。小型簡單船可能不需要精確定義中所列出的所有計劃，但是那個目錄的確表明了合同設計中應考慮的細節(jié)層次。d.詳細設計.船舶設計的最終階段是生產詳細的施工圖。這些圖紙為船舶裝配工，焊接工，舾裝工，金屬

6、工，機械賣主，管裝工等提供安裝建造說明。正因如此，就沒有將它們當做基本設計過程的一部分了。這一設計階段考慮了一個特別的要素，那就是至今為止設計的每一個階段都是從一個工程組傳至另一個工程組。這一階段，交替工作指的是從工程師到技術工人，也就是說，此時工程師的產物不再被其他工程師解釋，調整，修改。這個工程產物毫無保留解釋最終預期結果，并且能夠被進行生產操作。簡言之，本章將基本設計視為全船設計流程的一部分。該流程從概念設計開始，進行初步設計直到得到合理保證，即能足夠可靠地確定主要特征參數以便能夠讓合同圖紙和規(guī)范有序的進行。這個過程將為獲得在預先裁定的價格范圍內的船廠報價形成基礎，該價格范圍將影響高效船

7、的必要性能參數。1.2 一般方面 十九世紀六十年代末至七十年代見證了很大的發(fā)展，總的來看影響了基本設計問題。其中最明顯的就是計算機的問世。計算機影響著基本設計的運作，其他變化影響了構成基本設計的問題。例如，其中一個革命性的變化就是定期班輪航運業(yè)中散裝貨物向集裝箱化貨物轉變。其他類型船舶也考慮發(fā)生類似新變化。對于油輪，大小急速增加；工業(yè)化國家對石油和其他原材料的需求急劇增加，這就需要更大的油輪和散貨船以可接受的消耗來滿足經濟發(fā)展的需求。 人類正逐漸轉向海洋來尋求所有的主要能源；近海石油天然氣鉆探已從主要坐落于墨西哥灣的淺海區(qū)的小型工業(yè)迅速發(fā)展到世界范圍內嚴峻的深海海況下的巨型工業(yè)（Durfee

8、er al,1976）。這些變化已經引起了近海鉆架/鉆井船/鉆井設備的革新，以及承擔這項挑戰(zhàn)性事業(yè)的整個配套船隊的改良。這包括交通船，近海補給船，高動力拖船，鋪管駁船/船，等其他專業(yè)工藝。以后的變化不可預知，然而其他的礦石將從海洋中勘探出來，因而需要為未知任務設計的新的船隊，這是值得肯定的。 因此，基本船舶設計的難度就背離程度而言偏離了以前的做法。一些船舶運營公司緊系于過去成功的設計，不允許船舶替換發(fā)展中任何偏離這些基線的情況發(fā)生。如果預期的效果與現存的運作效果相同，那么可能就是一個好方法。結果，在這樣的情況下，基本設計可能就局限于檢查船舶尺度，動力和布置的細小變更。 例如，另一種特殊的全新遠

9、洋任務，液化天然氣（LNG）遠洋運輸，當它首次被提出時，使得設計師開始時無從著手，并通過反復辛苦的修改和完善得出的粗略猜想結合合理的工程設計來繼續(xù)。 表 1.1合同設計中制作的典型計劃側視圖，總布置縱剖面圖，總布置全部甲板和艙室的總布置船員居住艙布置補給艙布置型線舯橫剖面鋼材尺寸圖機械裝置布置平面圖機械裝置布置側視圖機械裝置布置橫剖面圖主軸系的布置動力照明系統(tǒng)直線設計圖甲板剖面消防設計圖通風與空調敷設設計圖所有管系布置簡圖熱平衡和汽流設計圖常規(guī)動力正常運行狀態(tài)下電力載荷分析艙容圖各船型曲線可浸長度曲線初傾和穩(wěn)定性手冊破損穩(wěn)定性初步計算課外閱讀課外閱讀 1 總則反過來用現實角度進行總的比較和編目

10、分類是必要的。根據支承力和使命的共同標準來劃分類型是非常好的做法，但是最終應該回答長期內相對重要的問題。這些分類的每一種類中有多少船能夠達到經濟支援和環(huán)境容量的要求？有多少船能夠完全進行過試驗？他們的未來怎樣？在這些問題適用于解決船舶設計師遇到的難題地方，下面章節(jié)中已經做出努力，來為精確計算提供背景。當這本書中的技術介紹完全被理解后，就能更加詳細地討論這些比較因子。但是，必須強調，本書中的大部分內容將是討論排水型船的物理性質，這僅是由于幾乎世界海洋中所有的船都是或將是這種類型船。他們?yōu)槭澜缳Q易運輸原材料，將一個國家的軍事力量運載至全球大部分地區(qū)。如果沒有它們，那么這個工業(yè)化文明世界將迅速崩潰。

11、近年來船舶外部形態(tài)特點已經進行了顯著地發(fā)展。傾斜流線型煙囪及橫向成對的瘦小柴油機煙囪已經取代了老式煙囪。上層建筑變得整潔易脆。油輪和散貨船體積變得巨大?？焖儇洿秃＼娕炌У男途€和耀斑已得到優(yōu)化。水線以下，完善的水動力知識引起球鼻艏延伸，改善了舵外形。現代技術極大地改善了船體內部，包括由先進的金屬和材料引起的強度和性能方面肉眼看不出來的變化。課外閱讀 2 系統(tǒng)方法然而，新船結構方面最大的變化不是非常明顯。這是因為設計師，策劃人，操作員認識到，船是一個非常復雜、完整的綜合系統(tǒng)。不使用系統(tǒng)工程方法使得船舶設計建造變的越來越困難。本世紀技術快速革新，工程專業(yè)的專門化越來越嚴重。這就使得需要尋找方法來處

12、理由大量專業(yè)化部件組成的復雜集合體問題。如果能夠使得性能最佳化，那么就必須井井有條的地設計像三叉戟核潛艇及核動力航母那樣的復雜集合體。這種整體的方法被稱為系統(tǒng)工程。當今所有海軍艦艇和大部分商船的設計都是用系統(tǒng)工程，船舶設計專業(yè)的學生應該在早期的工程教育中熟悉它。我們可以將這種方法定義為一個實現重要目標，分配資源，和組織信息的過程，這樣能夠通過計劃來準確協(xié)調、確定問題的每一個重要方面。系統(tǒng)工程為需要什么和技術上能干什么搭接了橋梁。船舶系統(tǒng)不管是大型海洋運輸船，戰(zhàn)斗艦艇還是小船，系統(tǒng)工程都為一體化的子系統(tǒng)提供了能夠實現船舶基本使命的功能單元。這就意味著船舶控制必須通過內外傳輸系統(tǒng)來運行，機械和控制

13、裝置受控制系統(tǒng)控制，回應信號將顯示在中心控制站的儀表上。戰(zhàn)斗艦艇的武器系統(tǒng)的運行必須依次同時執(zhí)行，并回應所有安全防護系統(tǒng)。系統(tǒng)工程包括所有的自動控制系統(tǒng)，也包括大量維持日常生活和應對突發(fā)情況功能的工程和電力子系統(tǒng)。上世紀更成功的力學推進中，船舶已經發(fā)生了初步變化；船舶不在僅僅是一個大型漂浮容器，而且還有相對獨立動力站、獨立貨艙艙容和居住艙室、能和主機艙建立簡略力學和聲學信號聯系的獨立駕駛室?？傊?，一百年前的船也是一個系統(tǒng)，但是它的設計缺少現代成功船舶的那種系統(tǒng)化整體的方法。第二課 船舶分類翻譯人員：2.1 介紹 一艘船能采用的外形是不可勝數的。一艘船可以看做是將乘客一直運送到外國目的地的優(yōu)美的

14、遠航賓館。豎立有導彈發(fā)射架的水面堡壘及甲板上鋪蓋有復雜管系的加長罐裝原油運輸輪。所有這些外部特點的描述都不能說明船舶系統(tǒng)是一個總的集合體船員和貨物的安全性功能：自給自足，適航，足夠穩(wěn)定。這是一個造船工程師設計船舶使必須記住的、能為以后討論提供根據的觀念，不僅涉及本章也貫穿全書。 將船舶分成一些特定的種類來討論造船工程是有好處的。本文的目的就是根據船舶物理支撐方式和設計目的來將它們分類。2.2 根據物理支撐方式來分類 船舶按物理支撐的分類方式假設，船舶是在設計工況的條件下航行。船舶預定在海面上，海面中或海面以下航行，因此使用空氣與水的接觸面作為基準面。由于上面提到的三個區(qū)域中物理環(huán)境的本質相差很

15、大，所以那些區(qū)域中的船的物理特性也不同?？諝忪o力支撐 有兩種靠自身誘導的氣墊浮于海面上的船。這些重量相對輕的船能夠高速航行，這是因為空氣阻力比水阻力小得多，而且船舶高速航行時，彈性密封圈沒有與小波浪接觸，因而降低了了波浪沖擊的影響。這種船依靠升力風扇在船體水下部分產生了低壓氣墊。這種空氣氣墊必須足夠支撐水面上方船的重量。 第一種船有完全圍繞在氣墊周圍并且能夠使船完全漂浮在水面以上的彈性圍裙。它被稱為氣墊船（ACV），某種有限的程度上適用于兩棲。 另一種氣墊船帶有剛性側壁，且有延伸到水下能夠減小空氣流量的瘦船體，該氣流用來維持氣墊壓力。這種類型船稱為束縛氣泡減阻船（CAB）。相對于 ACV來說，

16、它需要較低的升力風扇動力,航向穩(wěn)定性更好，并且能使用噴水推進器和超空泡螺旋槳。但是，它不是兩棲用途的，也還沒有 ACVs 那么廣的適用范圍，適用范圍包括游客渡輪，橫越海峽車客渡輪，極地考察船，登陸艦及內河艦艇。水動力支撐 也有兩種類型船，它們依賴通過船的相對高速前進運動來產生動力支持，這種船型的水上和水下部分的形狀都經過特殊設計。一個物理定理這樣陳述：任何運動的物體都能造成不均勻的流態(tài)，產生一個垂直于運動方向的升力。正如裝有空氣翼的飛機在空氣中移動時氣翼上能產生一個升力一樣，位于水面以下且其上固定有穿透水面的柱體的水翼，能夠動態(tài)支撐水面以上的船體。 滑行船體的特征是底部相對較平，橫剖面呈淺 V

17、 形（尤其是船的前半部分）。這種形狀特點能夠使船產生偏近滿動力支持，適用于使小排水量船和高速小艇。一般說來，滑行船體的尺寸和排水量有限制。這是因為需要滿足動力和重量的比率要求，以及在波浪中高速航行時的結構應力要求。雖然有一些深 V型剖面船能夠在惡劣的海況中航行，但大多數滑行船體也都限制在相當平靜的水面上航行。靜水力支撐 最后，最古老最可靠的船型支撐方式：靜水力支撐。所有的船，艇及 20 世紀的早期船只，都依賴這種容易獲得的浮力來支撐航行的。 我們能用基本的物理定律來解釋靜水力支撐（一般認為是漂浮狀態(tài)）。這種定律是早期的哲學數學家阿基米德在公元前 2 世紀定義的，即浸在液體中的物體由于受到一個與

18、它所排開水的重量大小相等的力而漂?。ɑ蜃饔茫?。這個定理適用于所有漂?。ɑ蚪]）在水中的船，無論是在海水中還是在淡水中。從這種描述中，可以獲得船舶分類中的名字；通常稱為排水型船。 雖然這種船型很常見，但是它的子范疇的分類應進行特殊討論。例如，一些速度很快的船應該帶有運載少量貨物的能力，或有著比滑行船體更能在惡劣海況中穩(wěn)定地航行的能力。能夠改變高速滑行船的性能參數來制造半排水型船和半滑行船。這些折中船的速度當然沒有全滑行船那么快但是比傳統(tǒng)排水型船快得多。但是相對于后者來說，這些折中船需要更多動力但重量較輕。這種船型明顯是折中的產物。 上述引用的完全是按物理定義分類中的例子，這不是一個好的純粹排水型

19、船演變的例子。后者通常被當做是排水型船，而且一般說來它的變化依賴浮力體積的分布：水面以下船體吃水和型寬的大小。 這種最常見的排水型船通常劃分為通用運輸船，即海船。它可以用作客船，輕型貨物運輸船，拖網漁船，也可以完成上百種與容量，航速，下潛及其它特殊性能無關的任務。這是最常見最容易認出的船型，它的排水量中等，航速適中，長度中上等，容量中等。通常收錄了最大航程和航區(qū)。它是四季通用船。這可能是所有其他排水型船分類所參照的標準。 與這種標準船最相像的船是散裝油船，油輪及超級油輪，它們既在世界貿易中占重大地位，也支撐著這個工業(yè)化世界。這些專業(yè)名詞很簡單但不詳細，而且這種討論中的分類方式不太合適，因為幾年

20、前我們所說的超級油輪，今天看來不再能稱作是超級了。工業(yè)化世界已經為它們取了更加復雜的名字。依據 100000載重噸油艙容量指標，油船按大小分類為 LCC（大型原油船），VLCC（巨型原油船），及 ULCC（超級原油船）。重量處于 100000 載重噸至 200000 載重噸之間的油船稱為 LCC，200000 載重噸至 400000 載重噸之間的油船稱為 VLCC，大于 400000載重噸的油船稱為 ULCC?，F在看來，油船這些分類的必要性變得明顯了，這是因為 1956 年以前沒有油船大于 50000 載重噸，但到 60 年代前期所有的油船都大于 100000 載重噸。1968 年，世界上誕生

21、了第一艘超過 300000 載重噸的油船。由于它們這種散裝和巨大容量（它們的甲板有四個首尾相接的足球場那么大）特性，因此設計建造這些船是用來賺錢的，它們的長度、寬度、深度的尺度都非常大，每次航行都是以最小的代價來運輸長千上萬噸原油。這些超級油輪幾乎都使用一個槳軸或一個舵。它們的艦橋距船艉差不多有 250 米。它們的服務航速很低，以致從阿拉伯港口去歐洲這一趟航行通常需花費 2 個月時間。 這種船屬于有很大的浮力支撐面的排水型船范疇。該船滿載時船體水下部分的體積非常大。同時，貨物的重量遠遠重于船本身。一艘滿載的 VLCC 吃水通常達 50 或 60 英尺，ULCC 可能達 80 英尺。這些船在專有

22、排水型船中稱為身形重型排水船。 也存在另一種吃水深度很大的排水型船。但是，它與上述討論的原油輪有很大的不同。這種船稱為 SWATH（小水線面雙體船）。簡單說，這種船不常見，能在不太惡劣海況中相對高速平穩(wěn)地航行。它的發(fā)展前景很迷茫。但是將大部分替代物恰如其分地安置在表面以下，通過細長的水線鰭或嵌入式棱體擴大對水上平臺或甲板的支撐面，這種理論很理想。雙體船通過頂部平臺連接起來，能保證必要的運行穩(wěn)定性。 潛水艇是一種完全沒入水中航行的船，是排水級船最典型的應用例子。后面的章節(jié)將在靜力和動力方面談到潛水艇的構造及多樣的作戰(zhàn)深度。僅在這里特別強調，潛水船是明確應用了阿基米德原理及該原理涵蓋的所有定理。多

23、體船 有另一種上面沒有提到但常用的船型，基本因為它不屬于上述描述的任何船型但又普遍存在于任何船型中。這種船就是所謂的多體船雙體船和三體船。這些尺寸更大的船是最常見的排水型船，比如上述提到的 SWATH，或更習慣點，海洋工程船需要穩(wěn)定的平臺和保險的環(huán)境來投放設備。也有 CAB 雙體船和高速滑行三體船，其中前者前面已經提到過了。其實，多體船源自于基本船型的改進，有特殊用途，即需要很好的橫向穩(wěn)定性和/或足夠的內部工作空間。 圖 2.1 是船體橫剖面圖（無比例尺），這圖剛描述過，且可以通過物理支撐方式將它們聯系起來。它們按航速從高到低分類，但多體船例外，它們可能不是按航速而是按用途分類。2.3 其他標

24、準 有其他能夠滿足各式各樣的船舶設計配置的標準。這是由于要權衡造價，任務，航速，續(xù)航力，有效載荷（貨物和武備容量），運營環(huán)境（穩(wěn)定性，生存力和港口要求），可靠性，外表，舒適度和可居性，及政治因素。船舶的用途決定了哪些因素相對更加重要，這些因素是由買這些船的商業(yè)公司，政府及私人所決定。依據用途來有效地劃分船舶，包括以下分類范疇：商船和營利性船，軍船及游艇。商船和營利性船 商船一般是用來盈利的。前面討論法的貨船的設計必須考慮最?。ɑ蚋偁幮裕┍匾\費率，這涉及到船舶預期的生命周期成本，這些成本包括買價，運營和保養(yǎng)成本，及船舶出售時的殘值。 現金流用來分析物主投資的預期回報率。 所有新設計的盈利性船一

25、定會與同類船舶在經濟上進行競爭，這些船包括貨船、客船、漁船、近海供應船及拖船，并且世界上很多船廠都能建造。政府補助能夠保護本國的船舶建造業(yè)免受國外競爭的沖擊，因此即使實際船舶造價很高，買主都能以較低價格買到該船。因此，政治因素在商船設計建造經濟中起很大作用。 外觀，舒適度及可靠性是豪華游輪吸引游客的必要因素，而有效載荷，續(xù)航力及在惡劣海況中的生存力是漁船設計中必須重視的因素。與近海供應船密切相關的就是航速，它主要承擔鉆進隊的運輸工作或應急服務。但是如果運輸的主要是像鉆管和鉆探泥漿這樣的貨物時，可能就需要較低的航速。運營環(huán)境包括海上的風浪因素及岸上港口和海港承載能力。因次，有些特定的區(qū)域內不能航

26、行吃水深度大的船。滾裝船上必備像卸貨斜坡這樣的特殊用途的貨物裝卸裝置用來快速卸貨，這在世界上的主要港口和發(fā)展中國家的港口都適用。發(fā)展中國家的港口還有一些貨物裝卸限制。軍船及海岸警衛(wèi)船 軍船一般劃分為戰(zhàn)斗艦艇和輔助船，其中有的特殊用途船都不屬于這兩種范疇。對于大型戰(zhàn)斗艦艇，比如航空母艦，導彈驅逐艦，巡洋艦及核潛艇，先前提到的所有因素都同等重要，這就導致了這樣的船造價巨大。它們的軍事用途十分重要，而有效實施這些任務就得依靠航速，續(xù)航力（可能通過海上補給艦補給），武備載荷，及操縱性和生存力。戰(zhàn)斗狀態(tài)時的可靠性，軍事外觀，服役人員可居性，及誰能成為艦艇第一承包商和武備系統(tǒng)分包商的政治因素：所有這些因素

27、都應該考慮，這就使得艦艇的建造和運營代價非常昂貴。 軍用輔助船的外觀與商船很像，但是它們的任務可能涉及到跟隨戰(zhàn)斗艦艇航行，這就是的輔助船需要與戰(zhàn)斗艦艇相匹配的航速，續(xù)航力，有效載荷及在惡劣海況中的重征服役的能力。因此，能夠想象這樣的輔助船的價格比商船貴得多。 海洋調查船，海岸警備快艇，及破冰船，所有這些船都有自己用途，其中續(xù)航力，可靠性，在惡劣海況中的適航性及可居性都起著重要作用。由于較小的船舶存在有限體積的燃油容量，所以必須權衡航速與續(xù)航力；因此，常使用兩種發(fā)電機來最優(yōu)化航速和續(xù)航力。前面部分中討論的豪華游輪就是犧牲有效載荷和續(xù)航力來追求航速的。游樂用船 游樂用船，無論是電力驅動還是帆力驅動

28、，尺寸和形狀相差很大，用以滿足個人的需求和口味。經濟權衡是指潛在客戶的支付力及覺得客戶有支付能力。外觀，航速，舒適度和可居性，及穩(wěn)定性，是船舶設計師主要考慮的因素，用來滿足船舶供度假用的功能。第三課 主尺度翻譯人員：3.1 主尺度 在系統(tǒng)的學習船舶工程不同的技術分支之前，應該定義一些術語以便于后面章節(jié)使用，這很重要。本章旨在于解釋這些術語，并且讓讀者熟悉它們。首先，考慮用來測量船舶尺寸的尺度；它們即是主尺度。像任何其他固體一樣，船舶需要三個尺度來定義其尺寸，它們是長度，寬度和高度。我們將依次來討論它們。船長 有多種定義船舶長度的方法，但是首先應該考慮艏艉兩柱間長。兩柱間長指的是平行于基底夏季載

29、重水線，從艉柱到艏柱間的距離。艉柱指的就是船舶舵柱的后側，而艏柱是通過船艏與夏季載重水線的交點的豎直線。如果船上沒有舵柱，那么艉柱就取通過舵銷中心線的直線。圖 3.1 中展示了兩柱和兩柱間長。 兩柱間長（L.B.P.）是用于后面的計算之用的，然而從圖 3.1 中可以看出兩柱間長不是船舶的最大長度。明白船舶的最大長度是必要的，很多地方都能用到最大船長，比如船舶入塢。這個長度稱為總長，是以從船艉端點到船艏端點間的距離來定義的。這也能夠從圖 3.1 中看出。大多數船的總長都比兩柱間長超出很多。超出的長度包括船艉懸掛物和前傾型船艏懸掛物?，F代大型球鼻艏船舶的總長（L.O.A.）應該以球鼻為端點測量。

30、第三種長度是水線長（L.W.L.），常用于計算船舶阻力。水線長指的就是在船舶所漂浮的水線上從船艏與水線的交點到船艉與水線的交點間的距離。一艘特定的船上的水線長不是一個固定值，它是取決于船舶所漂浮的水線的位置及船舶的縱傾程度。水線長也在圖 3.1 中顯示了。型寬 兩柱間長的中點稱為船舯且船舶在該處的寬度是最大的。我們所說的寬度就是在船舯位置測得的，該寬度一般稱為型寬。我們謹定義它為船舶最寬處一側船殼板的內側到另一側船殼板內側的距離。 就像兩柱間長那種情況一樣，型寬不是船舶最大寬度，以至于有必要定義船舶的最大寬度為計算寬度（如圖 3.2）。對于很多船，計算寬度等于型寬交上船舶兩側船體外板的厚度。在

31、鉚接船的年代中，由于船舶外板列板相重疊，所以計算寬度就等于型寬加上四倍的船殼板厚度，然而現代焊接船僅加上兩倍船殼板厚度。 有些船的計算寬度可能比上述所說的還大，這是因為它指的就是船舶一舷側突出物極限點至相對稱的另一舷側突出物極限點間的距離。這種距離可能包括甲板突出物寬度，我們能從客船中發(fā)現這種特性，這是為了擴大甲板面積。我們將這些突出物稱為護舷材，護舷材只用在某些船上，例如海峽渡輪，它們依靠自身的動力來進出港口，并且?？扛劭跁r護舷能夠保護船體舷側免受損害。型深 第三個主尺度是深度，它沿船長方向會發(fā)生變化但通常以船舯處的值為標準。這種深度稱為型深 指的就是船舯舷側甲板板下部至基線間的距離。，如圖

32、 3.2（a）。有時引用為頂部甲板型深或次甲板型深等等。如果沒有指出是哪處的甲板，那么深度就以連續(xù)甲板的最高處為基準。一些現代船舶有修圓的舷邊，如圖 3.2（b）所示。這種情況下，型深就取自甲板線與型寬線的交點。3.2 其他特征參數 這三個主尺度能夠總體的描述船舶的尺寸，然而，也得考慮其他的幾個特征參數且同樣長、寬、高的兩艘船的這些特征參數可能是不同的。現在來定義這些重要的特征參數。舷弧 舷弧是甲板邊板離平行于基線且垂直于船舯甲板線的直線的突出高度。舷弧沿船長方向會發(fā)生變化，而且首尾端最明顯?，F代船舶甲板邊線的形狀多種多樣：一方面，船舯兩側的某些長度方向可能是平的，沒有舷弧，但接著以向上的斜直

33、線的形式向首尾兩端延伸；另一方面，甲板上面可能完全沒有舷弧，整個船長方向上甲板都平行于基底。老式船舶縱剖面上的甲板邊線呈拋物線狀，舷弧取自首尾兩柱方向上的值，如圖 3.1 所示。所謂的舷弧標準值用公式給出：首舷弧 in） 0.2L ft + 20（=尾舷弧 in） 0.1L ft + 10（=這些公式用英制單位表示為：（=首舷弧 cm） 1.666Lm + 50.8（=尾舷弧 cm） 0.833Lm + 25.4 通過上面的標準公式可以看出，首舷弧值是尾舷弧值的兩倍。然而，這些標準值也會發(fā)生相當大的變化，這種情況時常發(fā)生。有時首舷弧會變大而尾舷弧會減小。頂部甲板的最低點離船舯尾部偶爾有一段距離

34、，有時拋物線狀的縱剖線會發(fā)生分離。舷弧值，尤其是首舷弧，增加了甲板離水面的高度（稱為平臺高度，）這有助于防止船舶在洶涌的海況中航行時甲板上浪。某些現代船舶廢除舷弧的原因是它們的型深如此之大，以至于首部額外的甲板高度就耐波性觀點而言是不必要的。 舷弧的取消也使得船舶的建造容易得多，但是就另一方面而言結果是船的外表變得難看了。梁拱 梁拱或說是圓形梁是這樣定義的：船舶甲板從舷側向船中逐漸上升，如圖3.2（a）所示。梁拱曲線以前通常呈拋物線形，但是現在常常使用直線型梁拱曲線，有時甚至完全沒有甲板梁拱。從排水觀點來看，露天甲板上的梁拱是有用的，但是由于船舶從不穩(wěn)定航行或停泊時甲板不上浪，所以梁拱就顯得不

35、那么重要了。通常情況下，若船舶露天甲板有梁拱，那么特別是客船的底部甲板就完全沒有梁拱，能獲得適合居住的水平甲板，這是一個優(yōu)勢。 梁拱是用船舶型寬值來表示的，標準梁拱值取型寬值的五十分之一。由于甲板寬度變得更小了，所以越靠近船舶兩端甲板梁拱變得越小。舭半徑 圖 3.3（a）展示了船舶船舯區(qū)域的輪廓。許多豐滿型貨船中，該區(qū)域看上去是一個圓形底角的矩形。該區(qū)域的底角部分稱為舭 而且該處通常呈圓形。，圓形舭部的半徑稱為舭半徑。一些設計師更傾向于將舭部做成弧形而不是圓形。越靠進與該弧形相連接的平直部分，這種弧形的曲率半徑將越大。底升 船舯底部通常是平的，但不必是水平的。若平底線連續(xù)線外延伸，那么它將與型

36、寬線相交，如圖 3.2（a）所示。交點離基底的高度稱為底升。 各種船型的底升程度是相互獨立的。像貨船這樣的船型，底升可能只有幾厘米，也許完全被取消。尖瘦船型的底升和舭半徑更大。平板龍骨 以前的鉚接船的基本特征是所謂的平板龍骨或平底。當然，沒有底升的地方，底部從中心線至舭曲線開始的點的地方是平直的。若存在底升，那么底線與極限相交的地方離中線有一段距離，因此中線兩側有一小段底部是水平的，如圖 3.3（a）所示。這稱為平底，而且其值由一個事實決定。這個事實是，能夠在平板龍骨和垂直中心梁之間做一個適當的角連接，而且不必弄彎連接角閂就能做成該角連接。內傾 船舯區(qū)域的另一個特征以前某一階段非常普遍但是現在

37、幾乎完全消失了，即內傾。內傾指的就是船舶舷側沿型寬線向里的縮減量，如圖 3.3（b）所示。內傾現象是海船的一個常見的特征，并且出現在二戰(zhàn)之前的鋼制商船中。由于取消內傾能夠便于船舶建造而且內傾用處令人懷疑，所以現代船舶幾乎沒有內傾現象。艏傾 對于由船艏鋼或板材制成的平直船艏的船舶，船艏相對于垂直面的坡度，稱為傾斜。傾斜是由相對于垂直面的角度，或船艏與基線的交點離艏柱的距離來定義的。如果船舶側視圖中船艏呈弧形，特別是對于有球鼻艏的船，艏傾不能簡單地來定義，必須通過在不同的水線處用一系列的坐標來定義。 對于僅是平直船艏的船，船艏型線通過一個圓弧來與基線連接的。有時候使用另一些形狀的曲線來連接，這種情

38、況就需要用一些坐標來定義其形狀。吃水和縱傾 船舶漂浮時的吃水指的就是船底離吃水線的距離。如果水線平行于龍骨，那么就說船舶平?。坏侨舨黄叫?，那么就說船舶發(fā)生了縱傾。如果船尾吃水比船艏大，那么就發(fā)生了艉傾；若船艏吃水比船尾大，那么就發(fā)生了艏傾。吃水可以分為兩種：型吃水，即基線離水線的距離；計算吃水，即船底與水線間的距離。對于現代焊接形式的商船，這兩種吃水僅是相差一塊殼板厚度的區(qū)別，但是對于有些裝有棒龍骨的船，計算吃水的測量至龍骨下表面，因此計算吃水可能比型吃水大 15-23cm(6-9in)。了解船舶的吃水或者說船舶吃水量，這很重要，因此一艘船的吃水能夠直接獲取，船艏和船艉都刻有吃水標志。吃水標

39、志也就是一些離船底有一定距離的一些數字。這是數字用英制單位表示，6in 高，而且上下相鄰的兩個數字的間距也是 6in。當水位到達船底的某一個數字時，吃水就是那個數字的英尺值了。若用十進制單位表示，那么這些數字就可能是 10cm 高，間隔 10cm。 就許多大型船舶而言，即使是在平靜的海況下，它們的縱向垂直面都發(fā)生了彎曲，結果是基線或龍骨都不能保持為一條直線。這就意味著船舶漂浮時吃水不能僅僅用艏艉吃水和的一半來表示。為了確定船舶中拱或中垂程度，在船舯做了一套吃水標志，因此如果船尾、船舯和船艏吃水分別為 d a 、 d Ä 和 d f ，那么中拱或中垂=da + d f2- dÄ

40、;使用船舯吃水時，測量船舶兩側吃水，使用兩個數據，是必要的，以防船舶向一側或另一側傾斜。船舶首尾吃水的不同稱為縱傾 ，因而縱傾 T= d a - d f ，正如前面所說的那樣，船舶艉吃水或艏吃水過多時，將發(fā)生艏傾或艉傾。對于穩(wěn)定航行的船，在已知的總載荷作用下，船舶吃水將有一個最小值。這一點對于在限制水深的區(qū)域航行的船或船舶進入干船塢時很重要。船舶的設計通常應滿足在滿載荷作用下船能夠平浮的要求，如果船達不到這種狀況，那么就設計成小角度艉傾。艏傾這種情況是不期望發(fā)生的，應該避免,這是因為艏傾會降低艏部平臺高度，增加在惡劣海況中甲板上浪的可能性。干舷 干舷被定義為船舶離水面的距離，或甲板與下部水線的

41、間距。例如，由于受到甲板舷弧的影響，干舷與露天甲板的間距沿船長方向將會發(fā)生變化，而且一定條件下間距也受縱傾的影響。一般說來，船舯干舷值最小，向首尾兩端逐漸增大。 干舷對船舶的適航性有重要的影響。干舷值越大，船舶水上部分的體積也就越大，而且這部分體積用來提供儲備浮力，促使船舶在波浪中航行時能夠上浮。水上部分的體積也能幫助船舶破損時保持漂浮狀態(tài)。干舷對船舶穩(wěn)定性的變化有重要影響，這種情況后面將會介紹到。國際法載重公約中設定了船舶干舷最小值。第四課 基本幾何概念 翻譯人員： 示例船舶的主要部分以及相關的名字都在圖 4.1 中畫出來了。首先，由于沒有利害關系或影響，船舶上層建筑和甲板室都被忽略了，船體

42、看成所有方向上都是曲線、上部用水密甲板覆蓋的中空殼體。大多數船舶只有一個對稱面，稱為中線面，這是主要談論的面。被該面截得的船型稱為舷弧面或縱剖面。設計水線面垂直于中線面，取作水平或接近水平的面；它可能不與龍骨平行。與中線面和設計水線面都垂直的面稱為橫剖面，船舶橫剖面通常關于船體中線面對稱。與中線面成一定交角且平行于設計水線面的平面稱為水線面，無論在水中與否，它們都成立，而且它們通常關于中線面對稱。水線面不一定平行于龍骨。因此，通過被正交面截得的面，能夠向我們最清楚地表達船舶的曲線形狀。圖 4.2 畫出了這些面。 橫剖面依次相疊加，形成了一副橫剖面圖，通常情況下由于這些面是對稱的，所以只顯示半個

43、剖面，也就是船體前半部分的半橫剖面畫在中線的右邊，后半部分的畫在左邊。半水線面相疊加，形成了半寬圖。從縱剖面圖的邊緣或橫剖面圖上看得的水線面稱為水線。縱剖面圖，橫剖面圖和半寬圖，一起稱為型線圖或剖面圖，而且這三部分明顯相關聯。（如圖 4.3） 水線面和橫剖面的間距相等，且用基線點作為起始，是非常方便的。與船舶設計成有關的水線面稱為載重水線面（LWP）或設計水線面，而且用來檢查船舶形狀的額外的等間距的水線面畫在圖的上面或下面，通常在臨近龍骨的地方留一個奇數部分，龍骨最好獨立檢查。船艏部由載重水線與船艏型線相交得到了一個特定點，垂直于 LWP 且經過這個點的直線稱為艏柱（FP）。鑒于兩柱很正規(guī)且整

44、個船舶壽命中位置固定，水下部分的高度大多數屬于兩柱，并且兩柱之間沒有很大的間斷，因此兩柱的位置在哪并不重要。艉柱往往通過舵桿的軸線且經過 LWL 線與方尾輪廓線的交點的直線。若該點很凸出，那么最好取船艉間斷處或臨近船體形狀間斷處。上述所描述的兩條直線的間距，稱為垂線間長（LBP 或 LPP）。另外兩種以后將涉及到且不用做過多解釋的長度是總長和水線長。將兩柱間長劃分為一系列等間距的站，通常為 20 站，用 21 個等間距的坐標來表示，這包括艏艉兩柱坐標。這些船體分站明顯是從縱剖面圖或半寬圖上來看橫剖面的邊界線，而且有一半圖形顯示在橫剖面圖上。船體分站也定義了一組不對稱形狀上的等間距型線。半寬圖站

45、線上的點與中線面間的距離稱為型值，而且這種距離也在橫剖面圖的不同方向上出現。所有水線面和船體分站的這種距離集合形成了一張型值表，此表能夠定義船形，而且通過此表能夠畫出型線圖。一張簡單的型值表用來計算船形細節(jié)。取船體中橫剖面和兩柱中點的橫剖面。它稱為船舯或船中，而且該面所在的船體區(qū)域成為稱為舯橫剖面。它可能不是面積最大的橫剖面，而且除處于兩柱中點的位置外，它的其它特性都不重要。其位置通常用特殊符號標記。船形，型線，型值和尺度是船舶工程理論涉及到的基本的內容，是那些被海水浸濕的成分，稱為排水型線，排水站，排水型值等等。除非特別聲明，要不然本書中描述的一般是排水尺度。船舶建造商感興趣的是框架線，框架

46、線與排水線的區(qū)別是相差船舶建造過程中的船體殼板厚度甚至更多。這些稱為船型尺度。排水尺度的定義與下面所講的相似，但相差殼板厚。型吃水是船舯某一橫剖面上的垂直距離。除非平均吃水直指吃水標志讀數值，那么船舯吃水就是平均吃水。型深指的是橫剖面上從平板龍骨頂部到舷側甲板殼板底部之間的垂直距離。如果沒有特別說明，那么型深指的就是船舯型深值。舷側型深與型吃水的區(qū)別是相差干舷。干舷是橫剖面上水線至舷側甲板殼板頂部間的垂直距離。計算型寬是肋骨截面的最大水平寬度值。名詞breadth和beam意思相同。定義船形時，其他一些不同精度的幾何概念也有用。底升是龍骨或臨近龍骨處船底切線截船舯最大寬度線所得的點與龍骨間的距

47、離。如圖 4.6。內傾是橫剖面上甲板邊緣相對于垂直面向中線面凹進的趨勢。與之相反的凸出趨勢稱為外張。如圖 4.6。甲板梁拱或者甲板降低，指的是橫向甲板曲線。它通常呈向下的凹面形，拋物線形或圓弧形，用坐標軸 x（英寸）y（英尺）表示。弦弧是縱剖面上甲板脫離水平線向上升起的趨勢。傾斜是縱剖面圖上偏離任何明顯的型線的垂直面，比如煙囪，船艏桅桿輪廓，上層建筑等等。（圖 4.7）.能用特殊的詞語來表示整船平衡狀態(tài)下的角運動。橫剖面上的任何偏離垂直線的實體角運動稱為橫傾。中線面上的任何偏離垂直線的實體角運動稱為縱傾。水平面內平均船舶角擾動稱為艏搖或漂移。必須指出這些都是角度而不是比率，后面的章節(jié)中會注意到

48、。能夠通過型值畫出兩條曲線，這些型值通過面積而不是距離來定義船形，這種情況后來被證明非常重要。能通過建立一種高度來獲得被稱為面積曲線的曲線，這種高度與水平軸的每一坐標站上坐標站與 LWP 間的面積成比例。 4.8 展示出圖了船舶曲線， 4 號站為例。 號站面積曲線的高度代表了 4 號站橫剖面的面積；以45 號站面積曲線的高度與 5 號站橫剖面面積成比例等等。第二種面積曲線能通過檢測每一坐標站來獲取。 4.8 也取 4 號站橫剖面為例子。通過從豎直軸以一定圖距離向外繪圖，能夠獲取邦戎曲線，該距離與橫剖面與各個水線間的面積有關。因此， 上的這種向外的距離與橫剖面與 LWL 間的面積成比例,1 號水

49、線上的種LWL向外的距離與橫剖面與 1 號水線間的面積成比例等等。顯然，每一坐標站都能畫出一條邦戎曲線，因此能繪制一套邦戎曲線。 排水體積，表示船舶排開水的總體積。最好將液體假想為蠟狀物，將船從中移出；然后就形成了船體的印記。為了便于計算，添加了主船體和附體的體積，例如龍骨層，abaft the AP,舵，舭龍骨，螺旋槳等等，減去了透光口和其它洞口。 最后，船舶幾何形狀的定義中，有一些特定的系數在后面將被證明很重要，為船舶的豐滿或尖瘦提供指導。Cwp ，表示水線面尖瘦的系數，是水線面面積與該水線面的外切矩形面積的比值。該系數大約在 0.70（對于首尾兩端尖瘦的船）到 0.90（對于有大量平行中

50、體的船）。Cwp = AWLWL B中站面系數， CM ，是中站面面積與矩形面積的比值，該矩形的長寬等于該中站面吃水深度和計算寬度。該系數值通常大于 0.85，適用于通用船舶不包括帆船。 A CM = M BT方形系數， CB ， 是排水體積與長方體體積的比值，其中該長方體的邊長等于船舯計算寬度，平均吃水和兩柱間長。CB = BTLPP大型油輪的方形系數平均值可能是 0.88，航空母艦是 0.60，帆船是 0.50?？v向棱形系數，Cp ，或者僅僅棱形系數，是排水體積與棱柱體體積的比值，其中棱柱體的長度等于兩柱間長 ，橫截面面積等于中站面面積。一般希望該系數值大于 0.55。Cp = AM LP

51、P垂向棱形系數， Cvp ，是排水體積與棱主體體積的比值，其中棱柱體的長度等于吃水深度，橫截面面積等于水線面面積。Cvp =AwT在暫時結束討論這些系數之前，應該注意到了上述的定義使用的是排水量而不是船型尺寸，這是因為早期船舶設計關心的是排水量。這方面的例子變化非常大。例如對于按照勞埃德規(guī)范進行的油船結構設計，這種差異是很大的，因此應該注意去核對所使用的定義。也應該注意，不同的系數值所使用的兩柱位置。課外閱讀課外閱讀 1 不規(guī)則船型的特性 由于已經定義了船舶的幾何特性，因此有必要預先知道這些船型的哪些特性是有用的，而且弄清楚怎樣去計算它們。平面形狀 水線面，橫剖面，平直龍骨，艙壁，面積曲線和曲

52、線表面延伸，都是一些令人對其特性感興趣的平面形狀。用笛卡爾坐標定義的 Oxy 平面上的一個面的面積，即A= ò ydx其中所有以 y 為長度， d x 為寬度的長條沿著 x 范圍求和。因為船型中 y 是一個x 的精確的函數，因此必須用現在推斷出來的近似方法來提出這個集合。 x存在面積對坐標軸的一次距。對于圖 4.14 中顯示的圖形， 1 和 y1 表示長度，（x 和 y 表示坐標。）M yy = ò xy1dx 和 M xx = ò x1 ydy用面積除以每一個表達式，得到面積形心坐標， x, y ）（： 11xy1dx 和 y = ò x1 ydyA&

53、#242;A對于那些以 x 軸為邊界的圖形的特殊情形 112 M * = ò y 2 dx 和 y = y ò y1 dx 22Ax=對于一個關于 x 軸對稱的圖形，例如水線面， M xx = ò x1 ydy = 0 即面積形心的距離，屬于水線面特殊情形，y 軸浮心（CF）由下面公式給出 M XX ò xy1dxx= A ò y1dx課外閱讀 2一些工具沒有職業(yè)沒有工具就不能很好地發(fā)展，無論是園藝，造船還是宇航，都不能。造船研究需要的工具是由數學，應用力學和物理學提供的，很多都已經在使用了，而且隨著書籍的換代，有必要去承認，所有類似科目中的知

54、識也已經更新了。例如，細微差別的知識和微積分學知識的發(fā)展被認定為和本章節(jié)同時進行。而且，工具必須犀利；定義必須精確，而這些取自數學中的裝置必須犀利，為的就是直接運用于船型和相關難題。作為一種檢驗這種科學的手段，這些僅是工具。采用專有名詞或者特殊語言，速記這些所用到的裝置，也是非常方便的。本章為科目的建立奠定了堅實的基礎，檢驗了造船工程中所使用的一些機器。最后，稍微注意一下統(tǒng)計學和近似公式。第五課 船型及船型系數翻譯人員：5.1 引言 船體外表面是兩個方向上帶有曲率的固體表面。雖然已經時常做出過努力來用數學表達式來描述船舶表面，但是表達船舶表面的曲線一般不能用數學表達式給出。有必要用一些圖紙盡可能詳細地描述船舶外表面。用來定義船形的圖，稱為型線圖。型線圖是由三幅圖組成，這三幅圖展示了三組由三組相互正交的平面分別與外表面相交所獲得的交線組成的船形剖面。 首先，考慮一組垂直于船舶中線的平面。假想這些平面在船長方向的不同位置處橫斷船形。通過這種方式獲得的剖面稱為橫剖面圖，而且被畫在所謂的正視圖上，如圖 5.1 所示。畫正視圖時，僅展示半剖面圖，這是船舶具有對稱性的緣故。自船舯向后的橫剖面（船體后半部分橫剖面）畫在中心線的一側，而自船舯向前的橫剖面（船體前半