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双体船简介

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分类:船舶制造 发布时间:2014-10-24 10:26:19 来源:爱船网 浏览: 收藏 正文点这评论:(0人参与)
双体船是船舶的一种,就是把两个船体横向以甲板固定在一起。有时也会把三个船体一起串联,称为三体船。双体船的英文叫 Catamaran,此词源自泰米尔文。双体船设计虽然是一种相对较新的设计,常见于竞技及娱乐用的船只设计;但其实在太平洋上的波利尼西亚,双体船的使用己经历了数个世纪。

    人类最早使用双体船是由于发现将两艘船横向连接在一起,可以从内河到海上航行而不容易翻船,早期曾将这种方法用在帆船上,建造了双体帆船,这种帆船在海上可以承受较大的风浪。在此基础上,人们又发现双体船与同样吨位的单体船相比,具有更大的甲板面积和舱容,因此而被用于货船。20世纪60年代后,随着海上高速客运的迅速发展,高速双体船由于有宽大的甲板面积、空间和便于豪华装饰而被普遍看好,成为近几十年来高性能船中发展最快、应用最广、建造数量最多的一种。    
    典型的高速双体船由两个瘦长的单体船(称为片体)组成,上部用甲板桥连接,体内设置动力装置、电站等设备,甲板桥上部安置上层建筑,内设客舱、生活设施等。高速双体船由于把单一船体分成两个片体,使每个片体更瘦长,从而减小了兴波阻力,使其具有较高的航速,目前其航速已普遍达到35-40节;由于双体船的宽度比单体船大得多,其稳定性明显优于单体船,且具有承受较大风浪的能力;双体船不仅具有良好的操纵性,而且还具有阻力峰不明显、装载量大等特点,因而被世界各国广泛应用于军用和民用船舶。与同吨位的单体船相比,双体船的总宽度较大,因而往往有更大的甲板面积和舱室容积,尤其适合于装载那些体积很大而重量不大的低密度货物,可以具有较高的运输效率。将单一船体分成两个,可以使每个船体更瘦长,从而有可能减小船的兴波阻力,尤其在高速时,兴波阻力有较大幅度的降低。
    以前的双体船多为双体风帆,现在多为动力双体船。
    双体风帆和单体风帆相比,双体风帆的速度较高。基本上,多体船比单体的速度较高,原因是:双体船每个船身的横切面比单体薄,水阻较少;双体船的龙骨无需配重,因此较轻;双体船的整体舰寛较阔,因此较为稳定,亦可张更多的帆; 因为双体船较为稳定,故此大风时较大机会保持垂直。
    为进一步改善高速双体船的综合性能,人们在高速双体船的基础上派生了若干新型的双体船型,主要著名的有小水线面双体船和穿浪双体船等。
    动力双体船使用两个瘦长的船体,多数配合涡轮喷气发动机的推动,以喷射水流的方式,把水快速推向船后,根据牛顿第三定律,可获得巨大的向前推进力(反作用力),比采用普通的螺旋桨推动更快速,而在高速时,瘦长船身的阻力更会大幅的降低。
    美国军方的大型高速双体船和双体风帆一样,拥有较为稳定,水阻少,较轻,不易翻船等优点。是近年发展较快的一种,经常被应用在渡轮及军事运输上。
    由于双体船的船体较长,在高速行驶时兴波阻力比单体小,而且舰宽较阔亦较为稳定。用以运载低密度的货物(例如作渡轮、观光船)十分合适。自60年代后开始出现不同的双体船设计。现代高性能的双体船有如下四类:一、小水线面双体船;二、 穿浪双体船;三、 高速双体船;四、复合型双体船。
    小水线面双体船 (Small WaterPlane Area Twin Hull, SWATH):浮力由两个样子好像是水雷,全浸在水中的船身提供。水线正好在连接全浸船身跟水上船体的支架部分。 换一种说法,潜没于水中的鱼雷状下体、高于水面的平台(上体)和穿越水面联接上下体的支柱三部分组成,其优点在于水线面面积较小,受波浪干扰力较小,在波浪中具有优越的耐波性。另外,还具有宽阔的甲板面和充裕的使用空间。但也存在船体结构复杂,对重量分布较为敏感等问题。这种船较少受浪的影响。因为这部分面积较小,小水线面双体船主要是用来提高船的稳定性,速度一般都并不太高。   
    穿浪双体船 (Wave Piercing Catamaran):船身经过特别的动力设计,在船首部份减少浮力,以减少船身跟随波浪上下摆动。穿浪双体船是在高速双体船的基础上发展起来的,是将小水线面和深V型船在波浪中的优良航行性能、双体船的结构形式及水翼船弧形支柱等优点复合在一起的产物,具有良好的适航性,而且继承了双体船宽甲板的特点。
    高速双体船 (Catamaran):近年大量应用在渡轮上。高速双体船渡轮由于船身较宽,设计时要考虑将来使用海面的波浪情况统计。否则船的自然频率跟海浪接近,双体船可能比单体船摇晃更严重。部分高速双体船有一个位于水线以上的中央船身,用来改善于浪中的稳定性。
    复合双体船:有半小水线面双体船(前半船身为小水线面,后半为普通船身);水翼辅助双体船;三体船等多种。
    目前,双体船为满足使用要求大都在逐步向大型化发展,并为改善快速性和耐波性尝试向复合船型发展。其中,小水线面船型将从双体演化成单体或三体、四体、五体等多体。为提高双体船在高海况下的航行能力,各国的研究方向大都集中在开发超细长体双体船的系统技术、优化线形设计和采用大功率喷水推进系统等方面。2001年,一艘双体风帆Club Med 在 62天内环游世界,平均速度为十八节。现在不少的双体船渡轮都可达到四十节以上的高速。




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