[科普中國]-救生艇總長

定義

1、船長L(m)：系指船舶靜浮于水面時，其剛性水密船體位于設(shè)計水線以下部分的總長，不包括設(shè)計水線處及以下的附體。

2、船舶由龍骨線起量至最小型深85%處水線總長的96%，或是該水線上從首柱到舵桿軸線之間的長度，取其大者。

3、船長L（m）：系指沿船舶最小型深的85%處水線，由艏柱前緣量至舵桿中心線的長度，但不得小于該水線長；對掛槳（機(jī)）船、無舵船或舵在舷外船按該水線長的100%計??；非金屬船舶包括船殼板的厚度；對無船舶圖紙資料的現(xiàn)有船，其船長可按上甲板長度的90%計算。

4、一般船舶的船長指船舶的總長；漁業(yè)船舶的船長指自龍骨上緣量至最小型深85%處水線總長的96%或該水線從艏柱前緣量至舵桿中心線的長度，取大者，船舶設(shè)計為傾斜龍骨時，其計量長度的水線應(yīng)和設(shè)計水線平行。

5、沿夏季設(shè)計載重線，由艏柱前緣量至舵柱后緣的長度；對無舵柱的船舶，由艏柱前緣量至舵桿中心的長度，但均不得小于設(shè)計夏季載重線總長的96%，且不必大于97%。該船長主要用于船級社規(guī)范計算及有關(guān)國際公約。船長又稱垂線間長。

6、氣墊船在無氣墊時，包括上層建筑在內(nèi)的船體型表面最前端與最后端之間的水平距離。1

簡介船舶主尺度分為船的總長、垂線間長和設(shè)計水線長三種，見圖1。

(1)總長Lz：船舶首端至尾端的最大水平距離。

(2)垂線間長L⊥：又稱兩柱間長，是指船舶首垂線與尾垂線間的水平距離。所謂首垂線是指通過首柱前緣與設(shè)計水線交點(diǎn)所作的垂線，尾垂線是指通過尾柱后緣(無尾柱船舶則為舵桿中心線)與設(shè)計水線交點(diǎn)所作的垂線。

(3)設(shè)計水線長Ls：設(shè)計水線與首尾輪廓線交點(diǎn)之間的水平距離。

在一般情況下船長泛指設(shè)計水線長或垂線間長，用符號L表示。1

船長的測量在水平船臺上用線錘及卷尺測量船體總長

在船尾端吊線錘，在船臺中心線上得A'，在船首端吊線錘，在船臺中心線上得B'；C、D為船臺船長劃線的尾止點(diǎn)和首止點(diǎn)。分別測量A'、B'和C、D的距離，得A'C和B'D(見圖2)。

若A'、B'兩點(diǎn)在CD之內(nèi)，則船體總長Loa為

Loa=CD-(A'C+B'D)-(δ1+δ2)

式中CD為理論船體總長；δ1為首舷墻鋼板厚度；δ2為尾封板鋼板厚度。

若A'、B'兩點(diǎn)在CD外，則Loa為

Loa=CD+(A'C+B'D)-(δ1+δ2)

若A'、B'有一點(diǎn)在CD外，一點(diǎn)在CD內(nèi)，則Loa為

Loa=CD±(A'C-B'D)-(δ1+δ2)

上式中，A'點(diǎn)在CD內(nèi)為減，A'點(diǎn)在CD外為加。1

用激光經(jīng)緯儀測量在水平船臺中心線上，超出主船體尾點(diǎn)和首端點(diǎn)位置線一定距離，分別取點(diǎn)O與O'。通過O、O'兩點(diǎn)分別作船臺中心線的垂線。將激光經(jīng)緯儀分別置于該垂線上，對中、整平，發(fā)射激光束，使視準(zhǔn)軸對準(zhǔn)該垂線。在主船體首尾端點(diǎn)處焊一扁鋼，垂直方向調(diào)整望遠(yuǎn)鏡，使光束射在該扁鋼上(見圖2)。分別測量扁鋼上的光點(diǎn)到船尾、首端點(diǎn)的距離l1、l2，則船體總長為1

Loa=OO'-(l1+l2)-(δ1+δ2)

傾斜船臺上船體總長的測量在傾斜船臺上，用線錘法度量的長度測算船體總長，還應(yīng)考慮船首尾端高度差與船臺坡度(圖3）。實(shí)際船體總長為

Loa=A”B”-(δ1+δ2)=A’B’+(BD-AC)tanα-(δ1+δ2)

式中BD-AC為船首尾高度差。1

船長對阻力的影響在保持排水量不變時，改變船長必然引起L/B及L/▽1/3的變化，當(dāng)排水量一定時，選用較大的船長L，則B，d，Cb必然要作適當(dāng)?shù)臏p小及L/B，L/▽1/3隨之增加。隨著L/B或L/▽1/3乃的增加，船體變得瘦長，船體型線的縱向曲率變小，船體興波區(qū)域的型線變得平直，興波作用趨于和緩，波高變低，興波作用所消耗的能量減少，所以興波阻力隨著變小。同時由于船長增加以后，尾部型線變平順減少了旋渦的產(chǎn)生，從而降低了旋渦阻力。剩余阻力等于興波阻力與旋渦阻力之和，所以剩余阻力隨船長的增加而減少。

與此相反，摩擦阻力卻隨船長的增加而增大。這是因?yàn)椋Σ磷枇εc船的濕表面面積成正比，在排水量不變時，隨船長L的增加，Ω隨√L增加，雖然船長增加時雷諾數(shù)也增加而使得摩擦阻力系數(shù)稍有下降，但下降很小，抵消不了Ω的增加。所以當(dāng)船長增加時，摩擦阻力隨著加大。

由于不同航速時，摩擦阻力和剩余阻力占總阻力的比例是不同的，所以船長對阻力的影響隨船速不同而不同。對低速船(通常Fn0.3的船)因剩余阻力占總阻力的比例很大，所以總阻力隨船長的增加而減少，較長的船長可獲得較低的剩余阻力，其最低阻力船長較長，如圖4(a)所示?；谏鲜鲈?，通常低速船都設(shè)計得短而肥，而高速船設(shè)計得較為瘦長。

對中高速船(Fn不十分低的運(yùn)輸船)，在排水量不變的情況下，隨著船長的變化，對應(yīng)一定航速可以得到總阻力最低的船Lopt，同時也可找到使總阻力開始顯著增加的最短船長(稱臨界船長)。

由于增大船長，船體鋼料重量將顯著增加，從而引起船的造價及與造價相關(guān)的營運(yùn)開支增加，對經(jīng)濟(jì)性不利。因此民用運(yùn)輸船從營運(yùn)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，常選用阻力稍有增加的較短船長，稱其為經(jīng)濟(jì)船長Le。不言而喻，船長不能縮小到總阻力開始顯著增加的臨界船長，否則為保證航速將使主機(jī)功率增加，耗油量及燃料開支增加，對經(jīng)濟(jì)性也是不利的。

經(jīng)濟(jì)船長通常受到各方面因素的影響，包括不同國家在不同時期的船舶造價、燃料價格、運(yùn)費(fèi)、船體型線研究、船舶動力裝置的發(fā)展等。從國外造船的發(fā)展過程看，在1973年石油危機(jī)前，運(yùn)輸船設(shè)計時，Le比Lopt小得較多，以使造價大幅度下降，平時耗油量及燃料費(fèi)用有所增加，但總的經(jīng)濟(jì)性還是有利的。自石油危機(jī)以后，船價的影響沒有油價上漲的影響大，因此減少阻力，降低燃油消耗量就成了主要矛盾，Le又有加大趨勢。2

使用條件及建造條件對船長的限制確定設(shè)計船的長度，首先必須調(diào)查該船預(yù)定航線上碼頭、船閘及航道具體條件，因?yàn)榇L往往要受到這些具體條件的限制。對于進(jìn)入運(yùn)河或內(nèi)河的船舶，要考慮航道最小曲率半徑對船長的限制，如進(jìn)入長江口和黃浦江航道的船舶，其總長不能超過200m。航道上如設(shè)船閘，船進(jìn)入船閘后，船閘兩端應(yīng)有富裕長度，對船舶最大長度有限制，如巴拿馬運(yùn)河船閘長295m，限制通航船舶最大長度不能超過274.32m(客船、集裝箱船船長允許289.56m)。

確定船長時應(yīng)考慮與航線各港的碼頭的泊位長度相適應(yīng)。為方便系纜及節(jié)省靠泊費(fèi)，一般不希望船長大于泊位長度。為此，有的船東在設(shè)計任務(wù)書中往往對船長提出限制。

其次，從建造角度來說，應(yīng)考慮船塢及船臺對船長的限制。船進(jìn)塢后首尾應(yīng)留操作間隙；當(dāng)船體建造采用整體式縱向下水時，選定的船長應(yīng)保證尾部的裝配及焊接工作。2

總布置對船長的要求船長應(yīng)滿足艙容和甲板面積的要求，滿足布置要求的船長可以作為設(shè)計船船長的下限值。對客船和推拖船等布置地位型船舶在選取船長時，往往參照相近型船繪出布置草圖，以確定設(shè)計船滿足布置要求的最小船長的數(shù)值。2

船長對操縱性、耐波性、抗沉性的影響船長增加對船的回轉(zhuǎn)性不利，因此對回轉(zhuǎn)性要求高的船舶，應(yīng)盡量使其船長短些。從航向穩(wěn)定性角度來說，則與回轉(zhuǎn)性相反，適當(dāng)增加船長則容易保持航向。

船長主要影響船的縱搖和升沉，增大船長可以使縱搖減輕。當(dāng)船長大于海上常見波長的1.3倍時縱搖幅值及加速度將不會很大；且增加船長后，L/▽1/3增加，在海上也較易保持航速。因此增大船長對耐波性有利。

增加船長對改善抗沉性有利，包括可浸長度增加和海損時穩(wěn)性損失相對下降。2

船長對重量及造價的影響一般地說，增加船長將使船體鋼料及舾裝設(shè)備的重量增加，船的造價就要增加。船長對重量影響最大，其次是船寬，再次是型深，對吃水及方形系數(shù)的影響較小。因此，從造價方面考慮，應(yīng)盡可能減少船長，這可獲得造價上較大收益。但也應(yīng)注意船長過短，可能使經(jīng)濟(jì)性不利。當(dāng)船價的影響沒有油價上漲影響大時，船長過短使阻力和主機(jī)功率增大，引起燃料費(fèi)用大幅度增加，經(jīng)濟(jì)性可能不利。2

船長應(yīng)滿足浮力要求任何船舶均應(yīng)滿足浮力與重力平衡的條件，選擇船長時，應(yīng)滿足浮性方程式。

從以上論述中可知，選擇船長時要考慮多方面因素，解決的矛盾很多，但對具體船舶來說，必有起主導(dǎo)作用的主要矛盾，這個主要矛盾對船長起著決定性作用。在選擇設(shè)計船船長時，應(yīng)該針對具體情況及使用特點(diǎn)，找出影響船長的主要矛盾。例如港作推拖輪的主要任務(wù)是在港區(qū)內(nèi)及錨地拖帶頂推其他船舶，要求操縱靈活，回轉(zhuǎn)性能好，故設(shè)計時通常取滿足布置要求的最小船長。客船的載客艙室、生活艙室多，總布置是影響船長的主要因素，船長通常是按各類等級旅客艙室及公共性艙室的布置確定的。集裝箱船在滿足總載箱量布置要求的前提下，力求選取的船長對快速性有利。對大型油船，保證貨油艙艙容及專用壓載水艙艙容所需船長，力求取經(jīng)濟(jì)船長，對提高經(jīng)濟(jì)性有利。2