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[前沿设计] 790巡航帆船设计(2020版)

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发表于 2020-4-26 14:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 begun 于 2020-4-26 14:55 编辑

我前面做过一个用了比较多曲面的方案。后来觉得这样还是比较麻烦,我把这种设计放到更大一些的船上了。还是考虑用最简单省事的办法来制作790级。

先说下大致思路:
首先是个巡航帆船,主要侧重的问题是空间大使用舒适,安全可靠也是另外一方面。航速什么的不在关注范围。

平底船。这样便于进入浅水区域活动,也可以搁浅在沙滩上不至于翻到。显然,龙骨得可收放才行,不然吃水浅不了。
同样,舵也是可以折起的。

龙骨是简单形状的平行四边形长条状龙骨,外形简单没搞任何花招,这样好制作。测量得到的体积是86L。扣除壳子,灌铅估计可以做到800kg的重量,余量还是很大的。
宽尾巴。古典船一般尾巴尖细,现代一般设计成宽的,一方面是船体水线设计思路变化了,另外一方面是纯粹的这样就是空间大。再有就是宽尾巴比较好设计下水平台。
QQ图片20200426143427.png
船舱高度很高。这样对侧风航行有所不利(顺风航行无所谓)。这样设计的目的主要是为了防止翻覆进入肚皮朝天状态。另外是室内空间比较大。
QQ图片20200426143601.png
我本来想船体搞偏激一点,船体前部比较大。但发现内部使用尺寸和水线处是否宽大没直接关系(那个位置在床底下),所以还是搞成了前部水线比较窄的正常样式。
QQ图片20200426145312.png
翻过来看肚皮。。水线最大宽度在靠后的位置。
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 楼主| 发表于 2020-4-26 15:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-5-9 10:01 编辑

龙骨的设计和制造

一般来说龙骨都采用NACA0009或者0012之类的剖面。高级一点的会用层流低阻力剖面。我这里使用一个简化的剖面线型。。。额这个是我自己画的,并没有什么学术法理依据。因为实际制作和理论都相差甚远,我个人认为这样并没有什么差异。

QQ图片20200426150648.png
这个剖面比较容易制作。

可以看到,相对厚度14.7%。容积会比较大。适合压载龙骨使用。前端为一个小半径圆角,这个可以用一根圆棒或者管子来做。中间是段圆弧,可以用弯板机来弯。后面40%是简单的直线。在弯板机上这个圆弧和后面的直线段是可以一次性做出来的。
实际制作这样:选一块板材,长度不短于两个直线加两个圆弧(补充一下圆弧的弧长是585.12)。然后中间弯成R1520(按比例)的圆弧,两头直线段不处理。做好后从中间切开成为对称的两块。然后内壁焊接上加强筋以纵向为主。再辅助一些横向的肋片,防止变形。

然后圆弧端焊接上圆棒,直线段彼此焊合。这样就完成了。横肋片可以从壳子上事先挖的洞中从外部补焊。
再焊接上底板,这样就做好一个“桶”。

把铅融化了浇筑进这个桶内即可。多余的空间用环氧胶填料充满。

龙骨的深度:
就这艘船来说,对于稳性方面其实并不需要多大的压载, 龙骨其实主要是当稳向板。这个深度可选择范围比较大。
现代码头建设一般都会有较深的吃水(2.4M/8英尺),地中海和一些欧洲运河可能是1.5m。
如果考虑可升降龙骨,可以选2m左右。
如果是固定式的,那么最好低于1.5m。
如果希望使用固定式龙骨而且还指望它能在退潮的时候平稳搁浅,那可以考虑更浅吃水的双龙骨,比如1.2m/4英尺。

但浅而长的龙骨水力性能总是比高而窄的龙骨差,这是个要注意的问题。










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 楼主| 发表于 2020-4-26 15:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-4-27 10:38 编辑

舵的设计和制造

主要考虑是船底舵还是船尾舵。
船底舵能充分发挥舵的水力效应,用得比较多。但这种设计舵一旦被水中物体撞击,很容易卡住。维修的时候还得潜水下去搞,很麻烦。被绳子缠住也很难摆脱。

因此还是搞船尾舵。舵杆在尾封板外面挂着。要修理了提起来就可以了。

当然也不是没有缺点:首先延长了船的全长。尽管在测量学上通常不计入舵的长度。。。但有些时候实际长度超出了就是有点麻烦。
然后船只在受撞击的时候因为舵在最后面很容易被撞坏(船底舵因为有船壳的保护不易被撞)。有些地区的保险条款甚至还规定了舵杆必须在船体长度的船尾4%之前。这个规定我不以为然,对于大型船只,你是不可能靠手工去维修撞坏的舵的,这个规定很合理。但小帆船里面甚至可以用一把桨来替代舵的时候,这种规定就没必要了。

舵没有容积的需求,一般用NACA0008~10之类的较薄的剖面。要厚一点的时候目的是为了增加舵页的强度。

简易一点可以直接平板。不需要讲究什么剖面形状。
QQ图片20200426153614.png

舵的平面形状可以这样,这是一个三段式近椭圆形平面(理论上最好的形状是个椭圆形)。当然,你偷懒搞个梯形也行,实际效果相差不大。

精细一点可以在一根圆管上焊接上前后两片铝板。前缘用实心铝板,后缘用梳状板。然后包裹上PU发泡。再打磨成流线型。最后包裹一层玻璃毡。

用纯木材填充再打磨也行,外面刷上一层环氧防水。

另外要说一下的是考虑双舵还是单舵。
单个舵便宜省事这是显而易见的优点。不过双舵的话,舵的吃水比较浅。
另外一个问题是这艘船设置了尾门。单个舵如果外挂的的话,舵杆的固定结构可能和尾门有冲突,双舵的话就没这个问题了。

也许要考虑两套方案:
单舵安装在船底
双舵安装在船尾板两侧

还有一个问题是这船的龙骨是可以收放的。但龙骨全部收起后,舵的吃水会超出船体很多。(舵的吃水接近1.1m,而船体只有0.5m)
舵可以设计成可向后收叠的,也可以设计成可升降或者可收放的。
但在船底的舵显然就不好搞什么升降了。这个时候要考虑船底舵上面有关节可以向后折叠。
船尾舵比较简单,提起一点高度即可。


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 楼主| 发表于 2020-4-27 11:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-4-27 11:16 编辑

推进器

按一般简易的做法,是搞一根斜轴穿透船尾底板,发动机也倾斜安装。这个办法就是结构简单省钱。表面上看起来似乎因为结构简单所以不容易出故障。。。不过实际也经常有故障。因为这个斜轴穿透船底,就存在水通过轴套管渗进船舱的问题。一般用弹性密封圈来实现封严,但有时候还是会漏水。另外因为轴系是刚性直连的,但船体总会有些变形,然后很不幸它就卡住了出各种状况。克服的办法是在发动机和轴之间改成弹性连接,加装一个弹性联轴器。
ib-plate33.gif
这艘船船体吃水很浅,然后螺旋桨在搁浅的时候触底的可能很大。一个方法是安装螺旋桨保护器,比如保护器的吃水到0.6米。这样的问题是在硬地搁置的时候船体不能以底板着地,因为螺旋桨的保护器会把船尾顶起来。当然你把保护器吃水搞到和船体一样也行,但这样一来螺旋桨只能用很小直径的。

用可自动折叠的螺旋桨可以缓解这一状况。
prop-strut.jpg




另一个方法是用舷外挂推进器。不用的时候把整个推进器提起来。没有任何搁浅之类的问题。不过这类发动机一般都是汽油机。这种推进器和船体本身没直接关系,安装起来很方便。
OIP (2).jpg
另外一个问题是这种推进器多半是用在高速船(快艇)上的。而小帆船需要的是低速大推力。两者适用的速度范围不大相称。低速的也有,但推力普遍较小。当然你可以多装几个完事。

还有一种方法是所谓“舷内外挂”,也就是发动机在船舱内和螺旋桨是分开的。而螺旋桨是外挂在舷外的可收放的。这个方案因为轴系没有穿透船壳水线以下部位,不存在轴套管进水的问题。
亚岛舷内外机.jpg
这个办法因为发动机不需要动,所以可以用重量大的柴油机。这个图里面发动机是和推进器短距离直连的,其实也可以用一根长的传动轴把发动机安装在更前面的船体深处。

这两种外挂推进器都可以随舵转向,船只的动力操纵性非常好,可以省略掉船尾侧推器。
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发表于 2020-4-27 12:05 | 显示全部楼层
看过一个50多尺的三体船独航格陵兰就是用的挂机
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 楼主| 发表于 2020-5-9 10:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-5-9 13:01 编辑

桅杆

对于一般的小帆船,通常使用杆索式结构。这个结构桅杆并不贯穿船体,而是仅仅固定在甲板上的桅杆座中。而这个“固定”通常只是把桅杆放入一个浅凹坑中(或者桅杆底座塞进桅杆管子内)。然后靠拉索拉紧。多数这个桅杆座甚至没有锁定机构。
这种结构重量上比较轻便,用得较多。另外一个好处是,桅杆底座并没有牢固固定,所以它实际是可以通过拉索调整稍微改变前后倾斜的,这可以改变风帆的受力中心。

但在极限状况下,这种桅杆是有可能从桅杆座中脱出的。至于像什么拉索断裂,整个体系中任何一个结构失效都会导致整体完全丧失功能。


另外一种结构是独立桅杆。也就是不使用任何拉索来固定。桅杆穿透甲板直抵船底和船身牢固结合。这种构造要实现同样的抗风能力,自重比较大。
但好处是结构数量少,不需要细致的维护。另外因为没了众多拉索的干扰,使用上比较简单(比如风帆转动不会受到拉索的阻挡)。
风阻方面也是有可能比带大量拉索的要小,拉索看起来很细,但实际风阻并不像想象的那样那么小。

独立桅杆使用得比较少。比如巨型帆船马耳他之鹰号使用的就是可以转动的独立桅杆。这个设计一方面是为了技术上的考虑,另外一方面也是出于艺术,少了乱七八糟的拉索看起来更美观。
Inset-Maltese-Falcon-inset-630x470.jpg

中式帆装中拉索也比较难安装,有些船里面干脆不要拉索了。
QQ图片20200509125809.png
桅杆根部有加强,这是独立桅杆的特点:越靠近根部受力越大。这和那种靠拉索支持的桅杆是显著不同的。

桅杆上的导轨(sailtrack):
一种方法是桅杆自带导轨。这种构造在挤出成型的铝型材桅杆上很常见。因为一次成型,大量生产制造成本比较低(但并不代表销售价格会比较低)。
另外一方面是这种桅杆因为是挤出成型的,整个桅杆上截面都是一样的。这就意味着有些地方结构浪费材料,不需要那么粗的地方也只能做成粗的了,这样重量偏大。
74e4531b91844bba4fec43f06215062e.png
木质桅杆上直接做导轨槽。这实际是个坏方法。破坏了桅杆原有圆形连续的良好的力学构造。制做起来也很麻烦。这种办法实际是在没有商品化C槽的一种原始手段。对于商品供应充足的现代社会来说完全不适用。

另外是在桅杆表面贴专用导轨。
这种导轨因为和桅杆本身无关,可以做得非常高效。五金店可以买到各种非常廉价的滑轮导轨(一般用来挂窗帘或者挂滑动门的,按载荷选择足够结实的即可)。当然有些设计拙劣的并不适用,要仔细选择。

国外有一些做专用的铝型材导轨。实际就是从那个一体化桅杆导轨中,把导轨单独剥离出来。这样在圆管桅杆上也可以贴导轨,木头桅杆也能用上金属导轨。

简易的C形导轨: 这种没有滑轮,纯粹是在帆边缘缝上粗绳,然后把绳子从C形导轨的一端插入,开口因为比绳子直径小很多所以不会脱落。这种在小型简易帆船里面很常见。有铝的也有塑料的。塑料的一般阻力比较低点。结构简单,重量轻,价格便宜。缺点很明显,帆与导轨之间直接摩擦,风大的时候根本扯不动。
下载.jpg

af040bd58fcfd19122837fe676459fa6_1.jpg 一种塑料的C槽。下面的燕尾槽是用来嵌进桅杆上的夹子的(事先在桅杆上钉上下一整排金属夹片)。

塑料的总是有点易于在阳光下老化的担忧。厂商一般都标榜耐UV照射。实际上你还是老实经常更换的好,燕尾槽就是让你可以快速更换而设计的。

现代因为机床加工业很发达,以前机床中才会用到的精密滚珠导轨(直线导轨)也可以用较低的价格买到。这种导轨坚固异常,即使最轻型的也非常强力。有一些成品帆船使用了这种导轨。优点是运动阻力非常低,动作可靠,它正确工作的时候基本不可能出现什么大风下降不下帆来的事情。
u=2960617405,3285322751&fm=26&gp=0.jpg
缺点吗。。。。过于精密的东西在恶劣环境下缺乏保养时总是容易坏。另外一个要注意的是,因为受到运输条件的限制这种导轨最长只有6m,更长的理论上可以做,但市场上基本没得卖。再考虑热胀冷缩的问题,这个导轨通常是分节安装的(和铁路铁轨一样),然后在节与节衔接的地方就要非常细致的对齐了。
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 楼主| 发表于 2020-5-28 13:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-5-28 14:03 编辑

QQ图片20200528123516.png

QQ图片20200528125042.png
船壳板的曲率比较小,而且曲率位置经过仔细调整,适合自由成型。但确保了都有曲率,以增强壳体稳定性。
船头直接削成平板,其实这个设计是给胶合板建造留的。铝壳可以用圆锥板连接,外观更圆滑些,也可以缓解应力集中。
但圆锥板做起来还得花时间,出于简化制作的考虑,还是搞平板。

QQ图片20200528132354.png
船体较宽3.1m,长宽比大概2.55,这样可以有效增大使用空间。码头收费标准单体船上不会计算船宽的,那自然是越宽越划算。
甲板经过调整,使得在应力最高处有最大宽度,保证结构强度。
船尾甲板延伸段被挖空。这是一方面让操人员可以有更大的左右活动空间(尤其你站舷侧时舱室不容易阻挡前方视线),另外一方面是削弱倒扣侧倾时舷侧的浮力,提高AVS角度。



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 楼主| 发表于 2020-10-13 13:15 | 显示全部楼层
继续修改
QQ图片20201013130543.png
这次的修改主要是继续简化,让制造成本降低。

方法是把船底原先的5块板构造改为3块板。这样水密焊缝的数量从原来的4条降低到2条。这样可以降低点制造工时。
舱顶的结构也予以简化,把原来顶板和侧壁的过渡折线给省略了。

水中形状做了一些修改,主要是降低了船底吃水,变得更加平坦。船头原先的设计是略带内凹,这是排水型船只的设计。新的调整为外凸,走滑行艇的路子。一些设计流派觉得增大点船头的排水量可以改善帆船在航行的时候的低头现象(风帆的作用力产生了一个向前翻滚的弯矩迫使船体头部下沉),这样有利于让船体抬头进入滑行状态。
QQ图片20201013130618.png
船底尾部形状也相应修正。这样看起来似乎尾部阻力较大,不过考虑到侧倾后宽船尾的船向沿着船舷倾倒(而不是传统的尖枣船那样沿着中轴线倾倒),这样的设计可望在侧倾后阻力比尾部收缩的更小一些。而帆船航行的时候基本都要倾斜的。
当然,本质的原因还是因为要简化,3块板的拼合的船底这样做比较省事。



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 楼主| 发表于 2020-10-13 13:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-10-13 13:58 编辑

有些朋友对这个船的舱室长度很长而尾部活动空间很短有些困惑。这个问题是他们接触过的一些帆船要么是赛艇,要么是旅游船。

赛艇都靠人工操作,所以有很多人在甲板作业,舱室什么的,和比赛有关系吗?

旅游船,你知道的,要赚钱就得往船上塞尽量多的人,人家来船上是要看海上风景的,没谁愿意花钱在船舱里面呆着。那为了容纳这么多人,甲板活动空间当然是越大越好。舱内嘛,基本没谁在船上过夜的,要那么大干嘛。

我们这个船,本来就是让两三个人在船上以船为家的远洋航行的。这么少的人那点后甲板空间横着躺竖着躺都绰绰有余。
大舱室,就相当于你买的房子平方数大,大了自然方便咯。比如说,我愿意的话,要做个走入式衣柜都行。

高而大体积的凸起舱顶另外一个用处是极大提高了AVS角度。这个船大概可以到165°,基本不会翻。如果缩短舱顶长度增大后甲板空间的话,AVS角度会下降。一般帆船大概有个120~130°就可以了,我这个只是比较怕死,所以搞得特别大。
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 楼主| 发表于 2020-10-23 15:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-10-26 13:12 编辑

继续设计

船体方面都比较完善了。接下来是舱内安排和动力设备。

原先考虑的是升降式的狭长的球茎龙骨(吃水1.9m),不过这样的设计导致船舱内有个很大的箱体,把船舱内本来就很小的空间分隔为左右两半。虽然说也不是不能接受,但总感觉有点不舒服。 QQ图片20201023154534.png
改进方案有两个:
一个是继续使用升降式,但采用较浅而宽的龙骨(吃水1.45m),这样升降高度就无需那么高了,龙骨箱体可以低到低于桌面高度。当然,这个龙骨会比较重,而且船的逆风性能也有所下降。
另外一个是采用向后折叠的稳向板式龙骨,取消了龙骨末端膨大的球茎。向后折叠也可让龙骨箱体高度低于桌面,这样就不存在阻挡视线的问题了。另外一点是向后折叠比较容易做龙骨撞击后自动退让的设计。

不过,这个设计如果要让稳向板式的构造具备和球茎龙骨有近似的降低重心的作用,必须让龙骨吃水很深,比如2.4m。这样容纳龙骨折叠后的箱体长度比较长,会直接顶到舱门。
也就是你从舱门下来直接踩踏到桌面了(想象一下你正趴在桌子上吃饭然后一个家伙脚丫子踩到你的碗旁边)。而船体两侧虽然视线空间是连续的开阔的,但行动空间却被这个箱体割裂了,你要从船的一侧走到另外一边,得踏上桌面(700mm高)才行。

如果不想出现这种隔离,稳向板吃水深度只能限制在1.9m, 这样舱门入口处大约有400mm宽度可供两侧往来。

当然,最彻底的办法是使用固定安装的龙骨,舱内空间无遮蔽分隔现象,制造成本也低。缺点是吃水大大加深了,少说一米五吧。而且船体也丧失了坐滩能力。指望在冲上沙滩快乐地玩耍是不可能了。


另外一个是动力的问题。原图中画的那个直立穿透船底的的驱动器,英文叫saildrive,我查了下这个东西卖很贵的,ebay二手市场上光这个传动件(实际是一个拐了两下的Z型齿轮减速器)就要1000美金,新的一套带发动机的要近万美金,就这么个小玩意就能花5万人民币。。。
另外一个问题是我这个船的设计中,船体吃水非常浅,如果龙骨全收起后,这个saildrive吃水必然低于船底吃水,那么搁浅的时候会先于船底触底而造成损坏。

当然如果用斜轴直插船底自然便宜许多,但也有螺旋桨触底的问题。

我琢磨着还是考虑舷外挂机吧。
汽油机的暂时不考虑,船上储备汽油安全性差。那么选用柴油挂机。

柴油挂机8马力立式.jpg
这个8马力的据说能让10吨的船跑12KM/H(我有点怀疑他说的是10吨的空船能达到这个速度)。我这个船只有3.4吨,满载也不会超过5吨的,重量上没啥问题。那么估计能跑个8节左右,完全够用了。这个图里面的重量,指的是挂桨机的重量不包含柴油机,8马力的总重大概有100多kg看装什么柴油机了。
价格呢,只要

2420.00
好家伙按前面那个saildrive的价格足足可以买20个。另外有一种凯马发动机的,样子比较新潮高大上一点,价格刚好翻倍。

这种机器实际是内河使用的,在海上使用因为在舱外容易被盐雾腐蚀,可能寿命比较堪忧,好在够便宜可以经常换。凯马的那个虽然样子花哨了不少但材质方面并无改善(应该是个垂直轴的通用发动机组装的),不会好到哪里去。而且凯马的那个比较荒谬的是,嗯加了滑油后还不让放平。这个我有点不理解了,舷外挂机不用的时候不都是把它放倒让螺旋桨翘出水面的吗。你这不让放平一直得立着,我怎么收藏进船舱啊。

另外这个机器的螺旋桨直径比较大,适合低速大推力输出,这点比较适用帆船。一般的舷外挂机都是小直径高速桨,适合快艇用。用在慢速的帆船上推进效率很低。特别是逆风动力前进的时候船的实际航速都很低的,高速小直径螺旋桨的推力损失更大。


有的码头把这个舷外挂机伸出长度也计量进LOA长度,这样我们停船缴费会高一档。还有的地方的土政策不允许用船外挂机(这什么鬼政策)。。。

解决之道是把这个舷外挂机藏进船尾。这可能要对这个构造做一定修正。
现在市场卖的这些多半是老式的水冷柴油机(就是那种手扶拖拉机上用的),重量大。而且是那种开放式蒸发的,有沸水飞溅的问题。显然,也是只能立放不能放倒。
可以考虑用风冷柴油机重量轻马力大,使用简单一些。当然价格会略高一些。
海鸥挂桨机.png
比如这个是190的风冷柴油机。




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 楼主| 发表于 2020-10-26 16:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-10-26 17:35 编辑

考察舱内座椅高度的时候,测量得到座椅上高度910mm左右,这个尺寸只能说勉强够用,有一些容易碰到头的担忧。决定还是把舱内高度提高100mm。
因为这艘船的很多尺寸都是我单纯靠个人感觉来设计,并不是从任何一艘现有船只的图纸修改过来的,那么有一些脱离实际的可能。我决定还是找一艘实际存在的船只来对比验证一下这些尺度是否靠谱。特别是室内布置,传统的设计应该是多数人愿意接受的,我们也可以参考。

因为一般常规的帆船都是些艏柱前倾(这样有劈风斩浪的感觉)尾板前伏(这主要是降低尾部悬挑重量)的类型。而且多半尾部有一段是悬挑出水的。这导致实际水线长度和船体长度相比是短了一截的。而这艘帆船则是前后单纯的直立,充分利用船体的长度营造最长的水线长度。

那么对比的话,要找水线长度差不多的帆船,也就是8m的。一开始我找28尺的,结果发现大多数无论水线长度还是排水量都比我这个790cm也就是26尺的小很多。那只能往更长的里面找。Caribbea 30,这艘30尺的帆船尺寸和这个790的比较接近。

[size=-1]LOA - 9.20m (30'2")

[size=-1]LWL 7.90m (25'11")

[size=-1]Beam 3.05m (10'0")

[size=-1]Draft 1.2 to 1.75m (3'11" to 5'9")

[size=-1]Displacement 3376kg (7440lb)

[size=-1]Ballast 1350kg (2975lb)

[size=-1]Area Waterplane 13.2sq.m (142sq.ft)

[size=-1]Immersion Rate 135kg/cm (756lb/in)

[size=-1]Wetted Surface 21.0sq.m (226sq.ft)

[size=-1]Fineness Coef 0.67

[size=-1]Block Coef 0.40

[size=-1]Prismatic Coef 0.54

[size=-1]Displacement/Length 191

[size=-1]Sail Area (Main + Fore-triangle) 37.9sq.m (408sq.ft)

[size=-1]Sail Area/Wetted Surface 1.8

[size=-1]Sail Area/Displ 17.1

从数据上看,两者水线长度相同,最大宽度比我的小了150mm差距不大,排水量基本相同。

对比.png
把线图放进软件中观察。我原本以为有一些较大的差异,但实际发现干舷高度、舱内分隔、舱顶位置都很接近。船体水下部分790级船头吃水较深(其实截面积也更大),这是因为我们船尾收敛很小,船体重心往后移动了。那么船头要增大一些排水量,这样才能保证整船重心和普通帆船类似。

我们的船体短了4英尺的主要来源在于没有那个前倾的船头和凸出的船尾。其他方面看起来基本类似。也就是说我们在保证了水线长度相同,内部空间相似(更大一些)的时候做到了船长短了4英尺。另外一个方面是尾部甲板面积大了大概30%。舱内方面差不多,宽了150mm,高度也更高一些(这个高度只是单纯增加了AVS角度,对空间利用率上并没有什么值得一提的)。
短了4英尺在降低使用费用上还是有很大的效果的。锚泊费能省不少。在欧洲的话因为船都比较小,长度等级划分得比较细,那么这个就能在8米以下的阶位谈价格了。而那个30尺的就得按9m甚至9~10m的区间来缴费了。美国的话意义不大,我看很多美国码头最小起算长度都10m。


caribsta.gif
Caribbea 30的稳定性曲线,可以看到AVS角度大概是145度,使用深龙骨时160+或者无限接近180(图太小看不清)。 790级的稳定性基本和这个类似或者更高一些。
Caribbea 30正常用的是梯形固定龙骨,这个龙骨体积比较大(有很大一部分是空的),也造成了全船排水量上升。我们对应的做法是用球茎龙骨来减少一些无效体积和表面积。

对于航速方面的预测,Caribbea 30的长距离航行平均每天航程大概是150海里,这个速度还是相当不错的。790级应该和这个Caribbea 30相当或者更快。因为790的浸湿面积更小一些而且风帆面积大了一些。

通过对比来看,790的设计还是比较中规中矩的,并没有什么大幅度偏离传统的地方,这样感觉也比较安心。

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 楼主| 发表于 2020-10-27 17:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-10-28 17:29 编辑

动力部分

如果使用上述的舷外推进器确实在结构和成本上都有很大优点。
缺点吗,一个是舷外机暴露在舱外风吹日晒容易坏。这个可以通过安装一个合适的保护罩来部分克服。


这个东西确实也可以改造为和saildrive一样的安装位置。但我们前面也说了这样会有推进器先于船底触底的问题。
当然也可以通过使用可折叠桨叶来部分克服,但实际除非是把这个推进器装到很靠尾部才行。这样一来螺旋桨容易在风浪中抬出水面。

除非把这个推进器也做成和龙骨一样可收放的。
考察这种国内流行的舷外推进器,它的初级传动是通过皮带完成的,是比较容易做成各种可升降模式的。
而且这个多拐式的传动途径,造成了一个传动可以不穿透干舷的构造。
也就是允许发动机低于水线的时候不穿透水线以下的船壳来驱动水下的螺旋桨。

另外还允许做成半隧道式,在极浅吃水下也能提供一定的推进力。

也许这样安排会更好:
龙骨可收放的,采用舷外挂机方案
龙骨不可收放的,采用固定的saildrive模式龙骨可收放,推进器可向后收起,这样可以不需要潜水即可检查螺旋桨状况,完成缠绕物清理甚至更换螺旋桨的作业。另外在风帆动力时也少了推进器的阻力。

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发表于 2020-11-13 16:05 来自手机 | 显示全部楼层
使用国产的舷内外机如何?我在淘宝上看到国产的艉机加四缸柴油机是3万左右。

点评

舷内外机目前还用不上。一方面是功率太大了,这个船有单缸或者双缸柴油机就可以驱动了。另外一方面是舷内外机目前只看到亚岛一家做的,价格也比较高。 我现在有比较可行的方案来做这个皮带传动的saildrive,可以  详情 回复 发表于 2020-11-17 12:56
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 楼主| 发表于 2020-11-17 12:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-11-17 13:47 编辑
Moonraker 发表于 2020-11-13 16:05
使用国产的舷内外机如何?我在淘宝上看到国产的艉机加四缸柴油机是3万左右。

舷内外机目前还用不上。一方面是功率太大了,这个船有单缸或者双缸柴油机就可以驱动了。另外一方面是舷内外机目前只看到亚岛一家做的,价格也比较高。

我现在有比较可行的方案来做这个皮带传动的saildrive,可以实现传动开口处高于水线(这样可以绝对避免进水),而且还可以改进为可升降方案。VOLVO的那种齿轮传动的saildrive结构比较紧凑,但密封还是基于密封件来实现的。当然主要的问题是价格太高。


如果造较大的船动力要求高了的话,也可以考虑4缸柴油机。国内船用的这类4100柴油机(40KW)大概7000块吧。用皮带传动的一个好处是比较容易匹配各种不同类型的柴油机(车一个皮带轮即可),而且可以省去一个减速箱。
你也可以用轻卡上的柴油机,把水冷器换成海淡水交换器就可以了。船用的和车用的没啥大区别,非得要说区别嘛,是船用的限速了,比如车用的会到4000转,船用的标定为2000转,这样寿命比较长一些。但转速降低很明显表观上最大功率下降了很多。

潍坊潍柴zh4100c四缸船用柴油机 厂家供40kw千瓦.jpg 这一堆“船用发动机”最大的不同是左边这个散热器是海水冷却的,其他零配件和车用的都一样。
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 楼主| 发表于 2020-11-17 13:40 | 显示全部楼层
QQ图片20201117130309.png

继续改进。 舱顶改为两截台阶式的,后段凸起四周装窗户,允许在舱内驾驶。前段舱顶凸起高度较低,这样在甲板上可以当座位用。
较短而宽的球茎龙骨放下后吃水1.45m,收起后船体吃水0.4m。龙骨收起存放的箱体顶部当桌面使用。
推进器、舵,都可以收起到不超过船体吃水的深度。以满足超浅吃水使用。

平底船,允许坐滩。
舷侧船底和水面夹角很大,不会被冰冻冻结破坏。

这个船体也可以放大到10m和12m,稳定性相同。因为空间尺寸放大后,人体尺寸不变,那会带来一些内部空间的变动。
比如10m的可以有270度环绕开窗沙龙,允许安装可升降的深龙骨;12m的就可以有部分长度出现双层舱室,尾部舱室可以变成直立进入(8m的只能爬进去)。






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