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由帆船主尺度了解船只的几个重要特性

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发表于 2015-2-10 11:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
帆船,哈德森,排水量,稳定性,设计师 由帆船主尺度了解船只的几个重要特性 1.jpg


       每条船都有其主尺度,如:总长、水线长、型宽、型深、吃水深度、空船重量、压载重量等等。对于大多数人而言,只能透过主尺度数据了解船只的几何参数,至于这些数据与船只的性能有什么关系,不是很清楚。

       船只的主尺度与船的速度、舒适度和稳定性有着密切的关联。在船只设计阶段,设计师会根据用户的要求确定主尺度并进行优化。
       美国帆船协会相关网站,就这方面内容作了一些简单的介绍,哈德森(厦门)公司将其译成中文,现将相关内容推荐给大家,仅供参考。
       描述帆船航行特性和稳定性的尺寸和公式有很多,其中常见的有一下几个:
一、船的主尺度
LOA(总长)——船体的最大长度
LWL(水线长)——船体水线位置的长度(满载时的水线长度)
BW(型宽)——船体的最大宽度
DISP(空船重量)——船的排水体积或船的重量
BALLAST(压载)——船底压载物或龙骨的重量

二、 船的速度
1. 最快速度公式
    帆船,哈德森,排水量,稳定性,设计师 由帆船主尺度了解船只的几个重要特性 公式.jpg
这个公式主要用于理论估算排水式帆船的最大速度。
此前曾有帆船爱好者问及帆船的速度到底是多少,利用这个公式可以算出一个可参考的结果。
2. 帆面积与排水量的比率(帆排比)
帆面积与排水量的比率越大,船的速度越快
※ 10~15  巡航船
※ 16~20  巡航比赛用船
赛船的帆排比要大于20,高性能的赛船帆排比超过24。
3. 排水量与船长的比率
重型巡航船的比率通常大于:325
轻型赛船的比率通常小于:200
4. 船的稳定性
稳定性=(压载重量/排水量)*100%
船的平均稳定性比率约为35%,比率越高稳定性越好。
5. 船的舒适度(运转舒适度)
运转舒适度主要用于估算船在迎风和顺风行驶时遇到波浪的速度。运转得越快,乘员感觉越难受。
对于一艘42英尺的帆船,其运转舒适度应该低于30。

三、船只的稳定性
      除上述因素外,在帆船设计过程中还要考虑船只抵抗强风大浪的能力。
      稳定性指船的抗翻能力,稳定性消失角为船只倾斜后还能复位的角度。在船只稳定性的设计评估过程中,有以下因素需要考虑:
1. 打算在哪里航行?
       恶劣天气中,在外海航行要比在峡湾或者湖泊内航行危险得多。外海的风浪很长很高,单单强风就足以吹翻一只小船。对于大一点的帆船,可能只是船体横倾接近90度而已。然而,如果遇到强风加上巨浪,即便是大船也会轻易翻倾。型宽大的船,倾斜角度会小一些。
2. 抗拒碎浪的能力
       在恶劣天气和大浪中,长一些的船抵御风浪的能力会强一些。对于较长的船,不管多大的波浪都不会把船弄翻。但是如果遇到碎浪,坡度达到70度,浪高大于船的长度,船是无法越过波浪的。
        很大的碎浪撞击到船艏或船艉,船会发生前后颠簸;如果撞击到船的中部,船会突然发生横转甚至翻船。
       对于稳定性高的船只,在碎浪撞击到船的正横时,可能具有一定的优势。
       船的平衡性和抗翻能力在碎浪撞击正横位置时很重要。宽的船比窄的船平衡性要差,但宽的船横倾小。
       根据以往的航行经验,前面所述:“改变翻船的形状可以提高抵抗倾覆能力”的说法,在遇到高大碎浪的时候可能就会无效了。
       以40英尺帆船为例,在碎浪撞击正横的时候,其抗波性会增加8英尺。但无论船的稳定性有多高,都无法连续抵御22英尺长的碎浪。在强风中,20英尺长的碎浪会轻易地将很稳定的40英尺长的帆船弄翻。
       船员经验的重要性,一个具有丰富经验的船长可以避免将船置于大的碎浪之中,从而防止灾难的发生。

四、总结
       1998年的悉尼霍巴特帆船赛是近年来航海史上的一次最严重的灾难之一。根据当时的航行情况,从中学到了很多经验。
       当时115条船离开了悉尼,途中遇到了突如其来的台风,7条船被迫放弃,5条船失踪。
       1998年悉尼霍巴特帆船赛评估委员会主席Peter Bush总结并指出以下重大发现“没有证据表明任何特殊船型或者特殊的设计能够在当时的天气状况下表现得更好或者更糟糕。”船龄、设计年代、建造方式、造船材料、平衡性的高低、排水量的大小以及索具的类型等,都不是这次事故的决定因素,而是是否有遇上极大风浪的可能性。

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 楼主| 发表于 2015-2-10 14:30 | 显示全部楼层
[续前文]
帆船的平衡性:
关于帆船的平衡性有2个公式可以计算出来,但这两个公式的可信度和价值存在争议。尽管在理论上是信得过的,但没有办法预测船只在恶劣天气情况下的平衡性。
避免翻船的公式:
避免翻船的公式用于预估船只的抗翻性能。这个公式没有把重心的重量位置考虑进去。重心可能因为龙骨加长或者龙骨底端加重而变低。
Adlard Coles在“航行在恶劣天气”一文中写到:“重心的大变动对翻船的影响相当小”。当然,低的重心还是会有助于翻船后的矫正。例如:J-105是一种轻便高性能的赛船,排长比为:135,帆面积/排水量为:24,其稳定性没有体现在公式里,但J-105重3400磅,长6.5英尺的龙骨有助于平衡船本身。
最大平衡性(潜在的):
此公式用于计算抗翻性和抗倾性。其中,计算最大平衡性最主要的目的是找到“消失平衡角”的大小或者说是船倾斜后还能返回原位的角度。
小划艇的平衡角大约为80度,内河船只在100度左右,近岸航行的船只至少要120度。凡是平衡角小于140度的船,一旦翻船后会上下翻转,并漂在水面上。平衡角度越大越容易在翻船后矫正回来。
某些网站上给出的用于估算消失平衡的角度公式没有考虑到重心的位置。因而,对于有着长长的铅制龙骨或者龙骨末端有铅包的船,其消失平衡角会比公式计算出来的角度大一些。
[完]
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发表于 2015-2-10 16:35 | 显示全部楼层
帆船,哈德森,排水量,稳定性,设计师 由帆船主尺度了解船只的几个重要特性 希望多多科普!
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发表于 2015-2-10 16:37 | 显示全部楼层
另外关于船的设计,好像看到过一个晕船指数,但是一直找不到详细的资料。
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发表于 2015-2-10 16:50 | 显示全部楼层
另外请教一下,有关于巡航帆船与赛船的稳定性、舒适度具体数据的比较吗?帆船,哈德森,排水量,稳定性,设计师 由帆船主尺度了解船只的几个重要特性
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 楼主| 发表于 2015-2-10 18:03 | 显示全部楼层
蜗牛 发表于 2015-2-10 16:50
另外请教一下,有关于巡航帆船与赛船的稳定性、舒适度具体数据的比较吗?

此文系推荐,非原创,会有很多大家关心的问题没有涉及到。
欢迎大家提出各自关心的问题,想办法查找推荐给大家。
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发表于 2015-2-11 04:31 | 显示全部楼层
基础知识,学习了帆船,哈德森,排水量,稳定性,设计师 由帆船主尺度了解船只的几个重要特性
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发表于 2015-2-11 08:27 | 显示全部楼层
配点图片呗,咱们网站精华帖的标准是必须有图片,而且大家对于图片也看的更直观,谢谢佟老师。
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发表于 2015-2-11 08:35 | 显示全部楼层
帆船知识贴,拜读了,谢谢!
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发表于 2015-3-9 11:48 | 显示全部楼层
能否按照这个分析一下双体船的基本性能?
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