【doc】一種沿海高速排水型艇的設(shè)計

1、一種沿海高速排水型艇的設(shè)計一高l理拋,/一種沿海高速排水型艇的設(shè)計-云監(jiān)巡04李熠印lf-7云監(jiān)巡04(圖名:連云港16m巡邏艇)是利用日元貸款的國際招標項目,由長江船舶設(shè)計院設(shè)計,江揚船廠建造,交通部連云港海上安全監(jiān)督局使用.該艇于1990年初開始設(shè)計,當(dāng)年12月建成,并一次試航成功,各項技術(shù)指標均達到或超過標書要求,順利交付船東.經(jīng)過一年多的營運,用戶對該艇表示滿意.實踐證明,該艇具有航速高,穩(wěn)性好,操縱靈活,振動小,噪聲低,外型美觀等優(yōu)點,滿足連云港港區(qū)巡邏護航的要求.該艇是采用先進快艇技術(shù)設(shè)計成功的實例.投標回顧標書對本艇的主尺度,航速,抗風(fēng)能力,主機油耗等提出了要求,因此,在滿足各項

2、技術(shù)指標的前提下,如何以最小主機功率達到航速要求成為關(guān)鍵.在主機選型之前,首先應(yīng)確定本艇阻力,唯此才能為主機選型提供準確依據(jù).本艇f,=0.6164,l/v.=5.55.6,屬于高速排水型艇(即中速艇).高速排水型艇是近年來造船界研究的熱門,其中,阻力是較難準確預(yù)估的一個難題.在收集了近幾年造船刊物上發(fā)表的高速排水型艇阻力預(yù)報文章及我院設(shè)計的20米級巡邏艇,12米監(jiān)督艇(均做過船模試驗)資料后,逐步估算本艇的阻力,反復(fù)分析,比較阻力估算結(jié)果的準確性.確定了采用寬尾,圓舭,短折角線型.根據(jù)標書對主機油耗的要求(155克/馬力.,j,時),對現(xiàn)有高速輕型柴油機進行選型,經(jīng)過車葉計算,確定主機采用德

3、國mwm公司生產(chǎn)的tbd234v8(323kw/2100rpm)柴油機.開標后,其它幾家投標單位也都是選用mwm公司的柴油機作主機的,所不同的是機型,功率相異.二,全船綜述1.主尺度總長l0a17hi水線長ll16m甲板寬b.3.8m水線寬b3.6m型深d2.0m?5o?設(shè)計吃水t排水量沒計航速試航航速定員1hi23.9ftf15苛15.6節(jié)l0人2.航區(qū),用途,續(xù)航力本艇航行在連云港廟嶺區(qū)域及錨泊地.用于巡邏,幫助船舶進出港口,處理船舶違章事件,維護航行秩序,保證航行安全,防止水域污染,指揮和營救遇難船員.本艇在設(shè)計狀態(tài)下能持續(xù)航行3o0湮.3.總布置(見封面)根據(jù)本艇的使用要求及特點,在實

4、用的基礎(chǔ)上考慮總體設(shè)計,外型力求簡潔,明快,富有快速感,具有較寬敞的艏,艉甲板,便于執(zhí)行任務(wù).浮態(tài)也是影響航速的重要因素,而調(diào)整浮態(tài)所需要的壓載與減輕重量又相矛盾,權(quán)衡利弊,決定不設(shè)壓載艙,通過合理布置,控制浮態(tài).實艇浮態(tài)與設(shè)計值很接近,達到了預(yù)期目的.4.推進與操縱系統(tǒng)(1)主機:mwmtbd234v8一臺323kw/21oorpill齒輪箱:waf240減速比:2.962:1(2)車葉要素:.直徑:0.96m葉數(shù):3葉型式:高恩材料:高錳鋁青銅(zqan2832)(3)舵:設(shè)流線型平衡舵一只,0.1tfm手動液壓舵機一臺.舵要素:舵面積0.34m面積系數(shù)2.125%型式naca00155.

5、穩(wěn)性本艇穩(wěn)性滿足中國船級社海船穩(wěn)性規(guī)范(1986)對i類海域的要求,抗風(fēng)能力大于6級.6.船型根據(jù)本艇f=o.6164,l/v鄺=5.56,采用寬尾,圓舭,.短折角線型,配置以與該艇航速,尺度,流態(tài)相適宜的防濺條,尾壓浪板.從試航情況看,流態(tài),壓浪效果很理想.7.船體結(jié)構(gòu).在主尺度確定的情況下,影響航速的首要因素是排水量.由于目前國內(nèi)尚無船長在2o米以下的鋼質(zhì)海船規(guī)范,為此,將國外小艇規(guī)范與國內(nèi)海規(guī)進行優(yōu)選比較,確定合宜規(guī)范,優(yōu)化結(jié)構(gòu)型式,以期達到減輕結(jié)構(gòu)重量提高航速的目的.(1)結(jié)構(gòu)型式本艇為單底,甲板,一層甲板室,鋼質(zhì),全電焊結(jié)構(gòu)船.船底為縱骨架式結(jié)構(gòu),舷側(cè),主甲板,甲板室均為橫骨架式結(jié)構(gòu)

6、,全船肋距500mm,縱骨間距400mm.(2)規(guī)范本艇曾按下列三個船級社的海船規(guī)范對結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計:a.巾國船級社(zc)鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范(1989年).?5l?船體主妻構(gòu)件對比麥_規(guī)范中國規(guī)范英國規(guī)范德國規(guī)范acbc序abc口丐尺寸重量尺寸重量尺寸重量kgkg構(gòu)件名稱(mm)(kg)(ram)(kg)(ram)(kg)1平板龍骨61100848511007o74.5ll00636212712船底板,外板4,5,632314,4.5274742585646162r3主甲板5,615464,4.511954.512652817c4甲板室圍壁3.583o4,4.51oo7371111929

7、65甲板室頂蓬3.57394,4.58973,3.5686532116橫艙壁4,4.58944,59463,473615821o7中內(nèi)龍骨t7180194t6215i52r6200123712910120880l6608旁內(nèi)龍骨t曼璺247,4215218,4200206411866055o55o.6215,62009:實肋板工35947o4448526660660j453o45636510j船底縱骨2831l5636529127045563405l4530411j肋骨174l5636x4206545304166840l50324橫艙壁扶強-4530412556365157l453041o21

8、164114材-56364.414o,414013甲板縱桁,上.l491534.312o266225268強橫粱,5150614o.l上_14甲板普通橫l5636515ol45x3ox498l4530x49852o_梁l15甲板室扶強l56365271l45304177l3ox20x3_材,橫梁,l45x3o413213945-16頂蓬縱桁,工15931101o7,3x1101o752o強橫梁440_171o31896oo83062o121294沿海小型船舶船體建造補充規(guī)定(1986)b.英國勞氏船級社(lr)游艇和小艇入級與檢驗規(guī)范(1983年)c.聯(lián)邦德國勞氏昭級社(gl)(現(xiàn)行)鋼質(zhì)專用

9、船(艇)船體建造規(guī)范(1982年1or版)(限定船體長度l40m者)詳見船體主要構(gòu)件對比表從表中可以看出,按中國規(guī)范和英國規(guī)范設(shè)計的船體結(jié)構(gòu),其重量分別要比按聯(lián)邦德國規(guī)范設(shè)計的結(jié)構(gòu)重2012kgll1294k,其所占比重分別為24.2%和15.6%.經(jīng)過船檢局的認可,本艇按聯(lián)邦德國勞氏船級社(gl)規(guī)范進行結(jié)構(gòu)設(shè)計.僅結(jié)構(gòu)重量這一項,為船舶建造過程中材料代用,不可估之重量增加,提供了有效儲備.8.減振降嗓高速艇的振動,噪聲一般都比較嚴重,這與艇自身結(jié)構(gòu)薄輕,主機功率大,駕駛室,休息室與機艙毗臨,螺旋槳轉(zhuǎn)速高以及波浪沖擊等因素有關(guān).本艇除設(shè)有一臺主機外,另設(shè)有兩臺發(fā)電機組.因此,本艇的減振降噪措

10、施應(yīng)預(yù)充分重視.在設(shè)計中參照了我院設(shè)計的12米監(jiān)督艇減振降噪措施成功方案,設(shè)置了隔聲壁結(jié)構(gòu),并在尾部激振進行結(jié)構(gòu)加強實艇試航證明,上述措施效果理想,船員對此滿意.由此可以看出,適當(dāng)犧牲一些重量,以改善船員工作條件,是值得的.9.合理布置充分發(fā)揮主機功率-mwm主機對機艙新風(fēng)要求很高,而且自身熱輻射大,環(huán)境溫度的高低也直接影響其功率的發(fā)揮.本艇除輪機設(shè)計中考慮了兩臺軸流風(fēng)機外,在棚,窗,門設(shè)計上也采取了有效措施.機艙棚頂設(shè)有四扇水密天窗,兩舷設(shè)有四對內(nèi)開水密舷窗,機艙下艙口設(shè)在尾部,以上措施對加速機艙空氣流動,降低環(huán)境溫度及采光均有利.試航表明,機艙通風(fēng)良好,主,付機運轉(zhuǎn)正常.1o.建造工藝建造質(zhì)量的好壞,也直接影響船舶的性能.為保證艇體線型光順及薄板的成型質(zhì)量,船一采用了co.氣體保護焊工藝及整體反身建造方法,實艇建造質(zhì)量令人滿意.11.改進措施本艇l/v/.值較小,尺度組合