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现代船舶主要结构

2015-10-0911:25:24 关键字:现代船舶主要结构

主船体可分为船首、船中和船尾三个部分,货物的承载、船舶动力设备的安装就是以船体构造来实现。

(1)船首

不同种类、不同载重量、不同航区的船舶设计有不同形状的船首。船首部要受波浪、冰块的冲击和水阻力的作用,一旦发生碰撞,要有足够的强度保证船舶的安全,同时船壳外形在此会拢,它的外形就必须尽可能的减少水阻力。

 

冰型首船首模型,只是在中国极地科考船“雪龙号”因需航行于地球南北极极圈内的冰区水域,需进行破冰航行。这种破冰船船首称之为破冰型船首。它的特点是在吃水线以下设计有一个角度比较小的倾角,使破冰船冰区航行中冲上冰层,达到破冰的效果。破冰船除船首有着特殊形状外,其他特点是船首尾以及船体左、右舷均设有较大容量的压载舱,同时主机马力大,船首与船体强度强。因为破冰船是专门用于破开航道上冰层和救助冰困船舶的工作船,破冰时船首冲上冰层,再将船尾储存的压载水输送到船首压载舱,靠重力将冰压碎。如果遇狭窄冰道,破冰船调压载水于左右舷之间,使船身左右摇摆晃动,挤开冰层。

破冰型船首模型

前倾型船首是除球鼻艏型之外最普遍的一种船首设计。其首柱呈直线前倾或微带曲线前倾,这种形式船首部位不易上浪,万一发生碰撞,船首水线以下部分也不易受损。缺点是船舶航行中兴波阻力较大。

前倾型船首模型

海上浮式生产储油船(FPSO),顾名思义,这种船舶其主要功能为“储油”,它俨然为一座浮动的油库、“海上油气加工厂”。由于这种船舶海上储油功能的需求,船舶在某一时段内相对固定于某一水域工作,船舶设计中较少强调该种船舶的航行性能,而常将这种船舶船体设计为比较宽大,船首也设计成比较肥大型,以提高船舶的储油量。该种船的船首就是储油型船首。

储油船船首模型

上世纪70年代上海船厂建造的“风”字头系列万吨级船的船首,它们被设计成典型的球鼻型船首。将船首设计为球鼻首状,即将船首满载水线下外形部位设计成“大鼻子”,就是为减少兴波阻力而出现的新船型。这种首部线型改善,水线部分船体曲度缓和,对减少涡流阻力、提高船舶推进效率起到一定效果。当然,球鼻艏船也有不足,例如,离靠码头和起抛锚时易使球鼻艏部位受损;而在风浪大中航行时,球鼻艏的效果也不太理想。

球鼻型船首模型

(2)船中

安装各种船用设备和设施,载运旅客和货物的部位主要集中船舶的船中部位。船中部位通常被分隔成多个舱室,用作货舱、轮机机舱。从外形看,各种船舶的船中部位都比较接近,但不同用途、不同航区的船舶,船中部位的内部结构有很大区别。大部分商船的船中都是货舱的主要所在地。除了普通的杂货、散货船的船中,另外还有几种比较特殊的船只拥有着独特的船中结构,如液化天然气船、火车轮渡船等。

船中货仓区剖面图

 

 散货船船中剖面图                   杂货船船中剖面图

天然气在运输过程中需要对其进行加压、降温使其液化,液化后的天然气温度为-163°C。因此,运输液化天然气的船舶的货舱必须满足极低温或高压要求。液化天然气船船中的货舱所采用的材料、结构和绝热要求很高。液化天然气船的货舱采用含镍不锈钢或铝合金材质,货舱内部必需有殷瓦钢薄膜等所形成的两层屏障。货舱内部形状有球形和矩形两种,但也有少数船舶为棱柱形和圆筒形。

LNG液化天然气船舶中剖面模型

火车运输是陆地上常用的运输方式,这种运输方式下,客、货的运输量比较大,运输速度也较快捷。但陆与陆之间、陆与岛屿之间如果隔海相望,火车运输便无法进行,需将客、货卸下,通过船舶再将货、人员运往对岸,如此,运输成本增加,而运输效率下降。如果将火车车厢直接装运到船舶上,再将火车运往对岸,就可实现火车连贯式运输。运输火车的船舶就是火车轮渡。可以看出,这种船舶除船体与一般船舶相同,需要有一定的载重能力外,此类船舶与其他船舶相比,最大不同在于火车渡轮船中部位的船舱必须纵向贯穿,以利于火车车厢进出装载。因此,该种船舶船舱结构有其自身特点。琼州海峡火车轮渡是中国第一条跨海火车轮渡线,它从雷州半岛南端的海安港至海南岛的海口市,“粤海铁1”号船承担着两岸火车直通运输的任务。

火车渡轮船中剖面模型

(3)船尾

船尾,顾名思义,处于主船体的后端部位称为船尾。船舶的船尾形态设计,既要考虑船舶载货要求、考虑船尾部螺旋桨与船舵工作要求,同时还要考虑全船的结构强度要求。船舶主机舱设置于船尾的尾机型船舶,还要考虑船舶机舱内主机、辅机设备安装与工作要求。如果从船舶操作性角度而论,船尾的外形还要考虑船舶操纵性、船舶快速性等。通常,船尾形态分为方尾型、圆尾型,另外还有尖尾型。

  

 方尾型船尾               圆尾型船尾              尖尾型船尾

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