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前沿设计 分享一种平底船的初步设计

2023-10-23 02:50 · 帆船设计
来自: 中国

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总长:10m
水线长:9.18m
型宽:3.5m
排水量:暂估4.3t
龙骨重:暂估1.65t
龙骨形状:暂拟梯形
船壳结构:厚25mm杉木板外包覆玻璃钢,内刷桐油防腐
船壳板固定方式:木螺钉+环氧树脂或其他适用胶水
玻璃钢厚度:水线下3~6mm,水线上1~4mm
肋骨木材:优先选择香樟木,其次杉木或其他适合木料
适宜载员:6人及以内
抗沉性:完全进水仍不沉没
航速:使用发动机时≥5节,使用风帆时:待计算
发动机:2~4缸柴油发动机,功率≥15匹
推进器:柴油挂桨机,使用风帆时可升起
油箱容量:≥200L
淡水箱容量:≥300L



初步草图


只画了个开头的型线图



刚好家里有个纸箱,便拿来试一下验证外观是否有问题,型线是否准确。因为是平底船,所以肋骨形状为简单的梯形,结构简单牢固,连放样都只是画出四个点连上线就可以了。



外观还行,没想象中的丑,同时也证明型线图没有明显问题。虽然不及圆舭船优美,阻力应该也会大一些,但结构简单,工艺难度低,接头少,强度大。至于平底船为什么不是主流,那是因为不是工业化生产的主流,船厂有技术支持能建造出性能均衡的流线型船体。






这种结构阻力应该会小一些,但需要克服肋骨接头多的难题,接头多会导致肋骨强度降低和加工难度增加。

圆舭结构肋骨制作麻烦,更关键的是需要用细木条拼接出复杂曲面,这会极大的增加工作量,难度,时间和资金成本。





平底船在有风浪的情况下航行,船底和水面形成近似V型底的情况,应该不会太颠簸。同时船体梯形的横截面,会随着倾斜的增大,扶正力矩也会增大,稳定性应该会更高,侧倾应该会比圆舭的小,舒适度更高。

卫生间是必备设施,只见有人光天化日之下吃饭睡觉,不见有人众目睽睽之下解手,优雅的上厕所还是十分重要的。


外壳包玻璃钢,目的是为了防腐和辅助增强船壳强度。书上给出的厚度下限是≥2mm,看老外的两个视频,目测都只是铺一层,这引起了我的疑惑,一层的厚度一般不超过1mm,要是一磕碰,容易使水从裂缝渗入木材,岂不是要经常性修补维护?如果只需要铺一层就足够达到防水和辅助增加强度的要求,那将节约下百分之七十左右的玻璃钢成本和重量。






由于是平底船结构,外形简单,计算静水浮力曲线等都得到简化。最主要的是担心龙骨和船身的连接强度,有一种总感觉肋骨强度不足以长期支撑一两吨重量的感觉,何况还是长期在海浪中承受交变应力。





老外的平底船




这样一艘十米的帆船,建造成本初步估算:
1,建造过程中出现不可挽救的重大缺陷,烂尾。
2,场地租金
3,船台搭设成本2000
4,木料(杉木为主)15000
5,玻璃钢成本4000(1mm厚)~20000(5mm厚)
6,粘结船壳板肋骨的胶水螺钉2000
7,钢龙骨10000 安装时叉车费用500
8,人工成本
9,吊车费用2000
10,发动机推进器(委托渔船维修厂)5000
11,船体胶衣2500
12,手电钻两把,空压机一台,喷枪,气钉枪一把,角磨机一把,商用吸尘器一台,电插板一个,木工工具,总计≥3000
13,帆,绳索,桅杆,绞盘
14,其他支出
15,即使不包含人工及场地租金,总计成本预计将≥60000,差不多可以买一艘二手珐伊了。

如果建造5.5米的锋仕18,成本约为十米船的十分之一。











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总长:10m
水线长:9.18m
型宽:3.5m
排水量:暂估4.3t
龙骨重:暂估1.65t
龙骨形状:暂拟梯形
船壳结构:厚25mm杉木板外包覆玻璃钢,内刷桐油防腐
船壳板固定方式:木螺钉+环氧树脂或其他适用胶水
玻璃钢厚度:水线下3~6mm,水线上1~4mm
肋骨木材:优先选择香樟木,其次杉木或其他适合木料
适宜载员:6人及以内
抗沉性:完全进水仍不沉没
航速:使用发动机时≥5节,使用风帆时:待计算
发动机:2~4缸柴油发动机,功率≥15匹
推进器:柴油挂桨机,使用风帆时可升起
油箱容量:≥200L
淡水箱容量:≥300L



初步草图


只画了个开头的型线图



刚好家里有个纸箱,便拿来试一下验证外观是否有问题,型线是否准确。因为是平底船,所以肋骨形状为简单的梯形,结构简单牢固,连放样都只是画出四个点连上线就可以了。



外观还行,没想象中的丑,同时也证明型线图没有明显问题。虽然不及圆舭船优美,阻力应该也会大一些,但结构简单,工艺难度低,接头少,强度大。至于平底船为什么不是主流,那是因为不是工业化生产的主流,船厂有技术支持能建造出性能均衡的流线型船体。






这种结构阻力应该会小一些,但需要克服肋骨接头多的难题,接头多会导致肋骨强度降低和加工难度增加。

圆舭结构肋骨制作麻烦,更关键的是需要用细木条拼接出复杂曲面,这会极大的增加工作量,难度,时间和资金成本。





平底船在有风浪的情况下航行,船底和水面形成近似V型底的情况,应该不会太颠簸。同时船体梯形的横截面,会随着倾斜的增大,扶正力矩也会增大,稳定性应该会更高,侧倾应该会比圆舭的小,舒适度更高。

卫生间是必备设施,只见有人光天化日之下吃饭睡觉,不见有人众目睽睽之下解手,优雅的上厕所还是十分重要的。


外壳包玻璃钢,目的是为了防腐和辅助增强船壳强度。书上给出的厚度下限是≥2mm,看老外的两个视频,目测都只是铺一层,这引起了我的疑惑,一层的厚度一般不超过1mm,要是一磕碰,容易使水从裂缝渗入木材,岂不是要经常性修补维护?如果只需要铺一层就足够达到防水和辅助增加强度的要求,那将节约下百分之七十左右的玻璃钢成本和重量。






由于是平底船结构,外形简单,计算静水浮力曲线等都得到简化。最主要的是担心龙骨和船身的连接强度,有一种总感觉肋骨强度不足以长期支撑一两吨重量的感觉,何况还是长期在海浪中承受交变应力。





老外的平底船




这样一艘十米的帆船,建造成本初步估算:
1,建造过程中出现不可挽救的重大缺陷,烂尾。
2,场地租金
3,船台搭设成本2000
4,木料(杉木为主)15000
5,玻璃钢成本4000(1mm厚)~20000(5mm厚)
6,粘结船壳板肋骨的胶水螺钉2000
7,钢龙骨10000 安装时叉车费用500
8,人工成本
9,吊车费用2000
10,发动机推进器(委托渔船维修厂)5000
11,船体胶衣2500
12,手电钻两把,空压机一台,喷枪,气钉枪一把,角磨机一把,商用吸尘器一台,电插板一个,木工工具,总计≥3000
13,帆,绳索,桅杆,绞盘
14,其他支出
15,即使不包含人工及场地租金,总计成本预计将≥60000,差不多可以买一艘二手珐伊了。

如果建造5.5米的锋仕18,成本约为十米船的十分之一。











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