某测量船船型浅析

孙赫颖　赵耀

摘要：小水线面双体船又称半潜式双体船，是一种特殊的高速船型。本文以某测量船为例，阐述了小水线面测量船的总体性能特点及其优势。由于该型船的潜体与传统的小水线面船还存在一定的区别，在耐波性、底舱设备布置上更具优势。

关键词：测量船；总体性能；潜体；耐波性

1前言

2009年12月某厂承接了一艘测量船的建造任务。该船主要担负水深、海底地形、地貌和岛礁状况等综合测量任务，并具备加装先进测量设备的能力，担负海底表层地质、重力、磁力测量任务等。

2 选用船型

该船船型为全钢结构的小水线面双体船。

小水线面双体船又称半潜式双体船[1]。它是由潜体、支柱、箱体组成两个片体，再由连接桥连成一体，如图1所示。每一主体后端均设一个螺旋桨和舵，是双车双舵船。船体和支柱均为流线型设计，支柱的宽度较小，满载吃水的水线在支柱的中上部，水线面积很小，兴波阻力小，对重量比较敏感。

该船不同于传统的小水线面双体船。传统的小水线面双体船的两个潜体，其横剖面多为圆形或者椭圆形。本船的两个潜体的横剖面为花瓶状，其底部为平底。采用这种船体的小水线面双体船，耐波性好，便于维修，潜体空间大更便于设备布置。

3航行特点

与常规单体船相比，在排水量相同的情况下，小水线面双体船具有船长小、船宽大、吃水大、干舷大、满载吃水线以上表面积大等特点。由于小水线面双体船的船型特点决定了其具有以下的航行特点：

3.1快速性

因为小水线面双体船的满载吃水线以下船体表面积比相同排水量的单体船大，所以在相等的航速下，小水线面双体船的摩擦阻力比单体船大。这就意味着小水线面双体船在低速航行时，其阻力性能比单体船差。只有在高速航行时，由于兴波阻力小，其阻力性能才好于单体船。因此，小水线面双体船的海上航速一般设计得较高。

由于小水线面双体船主体是比较规则的细长体，在尾部螺旋桨处的伴流比较均匀丰满，有助于船体效率的提高，并且螺旋桨沉深较大，所以可以选用推进效率较高的大直径低转速螺旋桨。该船航速并不高，主要取其耐波形好、航行平稳、甲板面积宽敞便于布置测量设备等优点，在后面我们也将提到。

3.2浮性

小水线面双体船的水线面积较小，所以较小的重量变化就会导致吃水的大幅度变化，这是小水线面双体船的又一主要特点。该船设置较完备的压载水仓，当航行过程中燃油减少时，应及时打入压载水以保持其正常吃水状态。小水线面双体船的每厘米吃水吨数仅相当于同排水量单体船的20%—40%，因此它在破仓后的浮性是很差的。但是通过合理的水密分仓，也可以克服小水线面双体船这一缺点。

3.3稳性

对于单体船来说，人们通常只考虑其横稳性。而对于小水线面双体船，必须同时考虑其横稳性和纵稳性。小水线面双体船每横倾1度所需的横倾力矩与单体船基本相同，但其纵倾时恢复力矩仅为单体船的10%—20%。所以小水线面双体船的纵稳性必须引起足够的重视，尤其当它高速行驶时，会产生较大的首倾，并且纵倾力矩对船舶纵倾角比较敏感。为了克服这个缺点，通常在船体首部或尾部内侧设稳定鳍，稳定鳍是可控的，由人工控制或自动控制。

该船设有一套独立的姿态控制系统由浮态控制设备、稳定鳍控制设备和姿态控制台组成：浮态控制设备用于在航行中使船保持适当的浮态，并在发生破损进水时对船舶实施扶正；稳定鳍控制设备用于控制艏稳定鳍的运动，克服船航行时产生的纵倾力矩，保持纵向运动稳定性，同时兼顾减少船的横摇和纵摇。

3.4耐波性

小水线面双体船的船体是以流线型支柱与水面相接触，由于水线面狭小，在波浪中受到的扰动力小，使引起的船体摇晃和激励力也小，加上水下有两个潜体，当船摇晃时产生了很大的阻力，在波浪中的运动幅值低于同排水量的单体船。垂荡、纵摇和横荡的固有周期较长，可以避开不规则海浪中最常见的谐波周期，避免谐摇运动。

测量船选用的小水线面双体船潜体的剖面为花瓶状，底部为平底，其排水体积中心距水面相对较远，从而使得整个船体的排水体积中心距水面高度也相对较远。因此，使用这种小水面线双体船，耐波性更为优越。

4其他特点

4.1船体重量大

小水线面双体船的形状比较复杂，船体构件多，外板的覆盖面积大，表面面积比单体船的面积大两倍以上，该船又采用全钢制结构，所以它的船体结构重量要比相同排水量的单体船大得多。小水线面双体船对重量又比较敏感，所以在建造的过程中要对重量进行严格控制。

4.2甲板宽敞

小水线面双体船的一个显著特点就是甲板面宽敞，有利于总体布置。特别是有利于那些在使用中要求船比较平稳、震动小的设备仪器的安装使用。这种船型要比同吨位单体船提供多一倍的甲板使用面积，测量船就是利用小水线面双体船的这一特点在甲板面布置测量设备。

5综述

综上所述，小水线面双体船具有优良的耐波性、快速性、较好的稳性、甲板面积大等特点。为了布置测量设备以及满足测量设备对环境、振动要求较高等条件，该船选用了潜体为花瓶状的小水线面双体船型。

参考文献

[1] 小水线面双体船性能初探， 上海海运学院学报， 2000.

[2] 小水线面双体船的发展及在海军舰船领域中的应用前景， 船舶， 2007