海事公务与海工科技

　　本人船舶与海洋工程专业毕业，目前在某船厂工作，为了回忆大学所学，特意发一些船舶基础知识，大部分来自教材，不喜勿喷，如果想深入了解可以自行阅读相关书籍，比如《船舶概论》（哈尔滨工程大学出版社）、《船舶原理》（上海交通大学出版社）、《船舶静力学》、《船舶耐波性》、《船舶操纵性》、《船舶阻力》、《船舶设计原理》、《钢质海船入级规范》（一般为CCS也就是中国船级社，英文好的同学可以尝试看看ABS、DNV、GL、LR、NK、BV、KR的相关规范）等。本人并未从事船舶设计工作，仅有的设计经验来自于毕业设计，一艘三十多米长的防汛指挥艇的方案设计，知识有限，如有疏漏，请指正。
　　船舶原理主要包括：
　　浮性：船舶在一定装载情况下浮于一定水面位置的能力，即船舶的平衡条件为浮力与重力大小相等方向相反，且重心与浮心在同一铅垂线上。船舶重量是空船重量与载重量之和。对于军舰来说，设计时一般规定五种典型装载情况：
　　1、空载排水量（也就是空船重量）：即建造完工后的军舰排水量。舰上装有机器、武器和其他规定的战斗装备，但不包括人员和行李、粮食、弹药、燃料、滑油、炉水等等。
　　2、标准排水量：人员配备齐全、必须的供应品充足，做好出航准备时的排水量。不包括燃料、滑油和锅炉用水的储备量。
　　3、正常排水量（军舰设计排水量）：指正式试航时的排水量，即相当于标准排水量加上保证50%航程所需的燃料、滑油和锅炉用水的重量。
　　4、满载排水量：是指标准排水量加上保证全航程所需的燃料、滑油和锅炉用水的重量。这是一般情况下出航时的舰艇最大装载状态。
　　5、最大排水量：是指满载排水量加上超载的弹药（包括水雷等）和燃料、滑油和、炉用水（储存这些物品的舱室全部装满）的重量，这是军舰允许可能达到的最大装载状态。
　　为什么要规定这五种典型装载情况呢？因为军舰在设计时要计算重量（最近西班牙S-80超重很可能就是这里出问题的）、吃水、重心（准确的重量重心需要在船建成之后进行倾斜试验来确定，一般只有首制船会做倾斜试验，后续如无重大改进就不做）和浮心的位置，在不同的装载情况时重心的位置是不同的，即船舶的浮态也不同，设计时要对重量留有一定的余量，同时不能出现首倾情况（这是毕设时导师跟我们强调的），首倾会使军舰在航行时产生埋首现象，也可能导致螺旋桨飞车（即螺旋桨浮出水面，会严重影响螺旋桨推进效率）。
　　船舶在水面的漂浮能力是由储备浮力决定的，所谓的储备浮力是指满载水线以上主体水密部分的体积，它对稳性、抗沉性有很大的影响，储备浮力通常以干舷（干舷是指水线至上层连续甲板的垂直距离）的高度来衡量。干舷越大，表示船舶的储备浮力也就越大。为确保船舶航行安全，每艘船舶都必须具有最起码的干舷值。军舰的储备浮力一般在100%以上。
　　此外当船从淡水驶入海水时，吃水减小，从海水驶入淡水时，吃水增加。原理就是阿基米德定律。
　　稳性：在外力作用下，船舶发生倾斜而不致倾覆；当外力消除后能自行回复到原来平衡位置。可参考http://lt.cjdby.net/thread-1623466-1-1.html
　　船舶的倾斜为横倾和纵倾，相应的稳性被称之为横稳性和纵稳性。纵向稳性很容易满足要求，一般在船舶设计中的稳性指的是横稳性。
　　船舶设计中的稳性问题一般可以归为三个方面：
　　A外力（风、浪、船航行过程中的力,比如全速回转时的离心力，舰炮发射产生的力）和回复力，以及它们的计算方法；
　　B稳性衡准，即判断船舶安全与否的一种度量；
　　C影响稳性的因素分析，如何保证船舶有足够的稳性。
　　设计时对稳性问题分为初稳性（倾斜角度小于10度）和大倾角稳性来处理，一般情况下初稳性好的船，大倾角稳性也比较容易满足要求。
　　   
　　对于上述三幅图可以看出当重心G在稳心M（浮力作用线与船中线的交点）之下时，外力消失后，回复力距可以使船回复到原来的平衡位置；当重心G在稳心M之上时，外力消失后，回复力距使船继续倾斜；当重心G和稳心M重合时，外力消失后，船保持在当前位置。对于后两种情况，在实际中是不允许出现的，因为这种船在倾斜后不可能回复到原来的平衡位置，其稳性无法保证。
　　也就是说船舶在一定排水量下产生微小横倾时，重心到稳心的距离（通常称为初稳心高）越大，回复力距也越大，也就是初稳性越好。从安全性角度考虑，因初稳性与大倾角稳性有一定的联系，初稳心高太小很可能使大倾角稳性不符合要求。此外，初稳心高过小，船受外力作用后回复很慢，小船稍遇外力即倾斜，人员有不安全感；如人员客集中一舷时倾斜太大，达到或超过惊慌角12.度，将影响船的安全。当船随浪且处于中拱状态时，初稳心高将降低，如原来的初稳心高过小则可能变为负值危及船的安全。从使用要求考虑，因船在外力作用下的横倾角Φ与初稳心高有关，初稳心高太小将影响船的正常使用，如直升机起降等。初稳性也不宜过大，初稳心高越大，船的横摇周期越短，在海上遇到风浪时会产生剧烈摇摆，不仅影响船的安全性；也使船上作业困难，仪表易出故障，更易使乘员晕船或感到不舒服。因此，初稳心高也不宜过大。
　　影响初稳心高的主要因素是型宽B及型宽与吃水比值B/T，初稳心高随B及B/T的加大而迅速增加，特别是加大B对增加初稳心高值效果更好。
　　
　　抗沉性：船舶在一舱或数舱破损后仍能保持一定浮性和稳性的能力，对于军舰来说，其抗沉性也包括在遭受到某种程度的损伤之后仍能保持一定作战能力或返回基地的能力。
　　船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于以下因素：船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度；船舱破损的位置、尺寸和进水量；发生海损时的环境条件—海况；海损后船员所采取的损管措施。
　　船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的，通常所说的一舱不沉就是说在一个主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性；两舱不沉就是说在任意相邻两主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性；三舱不沉就是说在任意相邻三主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性。
　　
　　船舶浮性、稳性和抗沉性属于船舶静力学范畴，这是我学的第一门专业课，结果很惨痛啊。
   
    四、耐波性（也就是适航性，也有一种说法适航性指的是船舶有足够的耐波性、稳性，结构强度达到规范标准）是指船舶在风浪中遭受外力扰动而产生各种摇摆运动以及抨击、上浪、失速、飞车、和波浪弯矩等，仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。
　　
　　船舶耐波性，一般可从适居性、使用性及安全性三个方面加以考虑，
　　适居性：船舶在海上航行，应使船上所有人员能不致因船舶运动过剧而难以忍受；船上的工作人员不致因运动严重而无法工作。
　　安全性：船舶在波浪上的横摇会使船的稳性降低；剧烈的横摇可能使舱内物品移动，引起船的倾斜，甚至导致翻船。纵摇和升沉运动会引起船首底部的砰击，导致船体结构损伤；甲板严重上浪可能使舱室进水、破坏甲板上的各类设备。
　　使用性：船舶剧烈地摇荡运动使航行性能变坏。主要表现在纵摇和升沉运动使船舶航行阻力增加；螺旋桨出水引起的飞车现象，使主轴受到极大的扭振，主机情况恶化；剧烈的摇荡使船舶操纵困难。上述不利因素会严重影响军舰战斗力的发挥，例如降低舰炮与导弹的命中率、舰员操作困难、影响舰载机安全起降。
　　人在船上主要受两种运动特性的的影响，即加速度和横摇幅值。船舶摇荡的线加速度和角加速度引起船上人员晕船，一般晕船率随加速度增加而增加。影响船舶横摇幅值的主要因素是船固有周期和阻尼。船的固有周期（随船宽的增大而增大，随初稳心高的增大而减小）一般不能太低（周期太低横摇幅值较大）而且不与航区常见较大波浪发生谐振，一般不小于1.3倍的航区常见较大波浪的周期。
　　目前应用的减摇装置主要有舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱，它们均是用于减缓横摇。减纵摇的装置不是没有，只是目前还存在一些缺点，很少有实用化的。
　　另外多说一点双体船的耐波性，双体的存在使双体船的横向尺度增大，横向尺度和纵向尺度很接近，所以使双体船的横摇固有周期和纵摇固有周期很接近。这样一来，双体船就很容易发生纵摇与横摇的耦合运动，使乘客感觉仿佛船舶在做螺旋运动，极易产生晕船。对普通双体船来说，在这种情况下，其耐波性比单体船的耐波性还要差。而对于小水线面双体船（就是在双体下面设置潜体以减小水线面积，某新型近海测量船就是这种船型）以及高速穿浪型双体船（也就是某新型双体导弹艇）因为其特殊的线型和水线面狭小的特点以及使用减摇鳍等减摇装置，所以其纵摇与横摇的耦合运动不严重。
　　教我耐波性的是李积德李老师，也是我们教材的主编。很高兴在在2013年第7期的《舰船知识》中看到了他的名字。

五、操纵性：是指船舶能保持或改变航向、航速、位置的性能。即船舶按驾驶员的指令要求改变或保持其运动状态的性能。
　　　根据船舶运动的特点，操纵性可分为下述三方面的内容：1.航向稳定性：船舶能自动保持初始航向的性能，包括动态稳定性（位置稳定性、方向稳定性、直线稳定性）和静态稳定性（当外干扰一旦消除，船具有恢复原运动状态的趋势）。2.回转性：船舶能灵敏回转的性能。 3.应舵性：船舶在操舵后最终进入定常回转之前的运动响应特性，包括转首性（单位舵角引起的首向角变化快慢）和跟从性（船舶进入新的稳定运动状态的快慢）。
　　　船舶应具有足够的航行稳定性，中小舵角时良好的应舵性，大舵角时良好的回转性。
    影响操纵性的因素：
    1、宽度吃水比B/T：B/T增大使回转阻尼下降，对稳定性不利，反之，B/T减小，对回转性不利。
    2、纵中平面面积F1及其形心位置：船长一定时，F1增大即吃水T增大，所以B/T下降，对稳定性有利。F1的面积形心如在船体重心之后，相当于流体动力合力向后移，可提高稳定性，削弱回转性。切去首踵，加大尾鳍都能有效地使面积形心后移，使稳定性和跟从性改善，而回转性恶化。
    3、重心位置：重心前移，相当于F1面积形心后移，对稳定性有利。所以一般肥大型船，浮心及重心在船中之前可使稳定性改善。
    4、水上受风面积：减少受风面积Av，并使其形心向尾部移动可改善稳定性，从而可减小满足稳定性要求的舵面积。
    5、吃水水深比：吃水水深比T/h＞0.25，开始出现浅水影响，T/h＞0.5时影响明显加大。对瘦船，浅水效应使航向稳定性和跟从性改善，但回转直径变大。对肥胖型船通常存在有一段危险水深，使航向稳定性产生严重恶化。
    7、附体面积及位置：（1）加大尾鳍：减少尾部空缺面积，加大尾鳍面积，相当于F1的形心后移，可改善稳定性。（2）加装稳定鳍：可消除不稳定流动及异常现象的有效措施。
    8、舵：a舵面积：增大舵面积能增大回转舵力矩，提高回转性，同时当舵角为零时，大的舵面积有大的鳍效应，也提高了稳定性。但舵面积并非越大越好，这是由于船尾吃水有限，舵的高度受限制，舵面积过大，势必展弦比减小，使升力系数减小，所以有一个最佳舵面积。b舵的数量：在双桨后设双舵，三舵，既可加大舵面积，又可保持大的展弦比。三舵的中舵虽处于高伴流区，又得不到桨的尾流，舵效差，但它的效应不可忽视，对提高稳定性有利。c.特种舵：采用特种舵，能有效提高舵效，但一般只提高回转性，对改善稳定性不一定有利。
　　　各类船舶对操纵性的要求是不一样的，而且在操纵性中对回转性及航向稳定性的要求也各有侧重。例如对内河船、沿海船，由于内河航道窄，弯道多，进出港口和靠离码头次数频繁等特点，要求有较好的回转性及应舵性;尤其如军舰及港内作业船应有更好的回转性能；对长航程的远洋船及浅吃水肥大型船，则要注意航行稳定性；海洋调查船在调查采样时，长时间处于低速航行，又要保证很好的航向，因此需要有很好的微速舵效；大型客船、滚装船、渡船等还常在首或首尾加装侧向推进器等等。
　　　
快速性：船舶在主机额定功率下以一定速度航行的能力。包括船舶阻力和船舶推进两门学科。
船舶主尺度的综合分析
A、船长L
船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一
浮力。L的增减，对排水量的影响很大。
航速。L对船舶的阻力有较大的影响。
总布置。包括舱容与甲板面积两个方面，L选小了，布置不下，L太大又不紧凑。这里也存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。
经济性。这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加L将导致船体钢料等重量增加，造价及相应的费用增加。同时，L的大小影响船的快速性，会影响船的营运成本。
耐波性。L与船的耐波性关系很大，当船的排水量一定时，采用较长的船长，对改善耐波性有利，减小纵摇等。
抗沉性。增加船长L对改善抗沉性有利。
操纵性。加大L将使船舶全速回转时的直径加大，但有利于增加航向稳定性。
限制因素。选择船长是应考虑到港口、航道、船台、船坞等的限制条件。
　　设计者的责任就是从技术与经济两个方面考虑选择合适船长。对于不同类型船舶，由于其使用任务及特点不同，选择船长所应考虑的侧重点不同。载重型主要考虑浮力、航速；容积型船为舱容及甲板面积、航速；港作拖轮为操纵性；海洋客船、救助拖船、舰艇则是航速和耐波性。对于国际航线的船舶，取短的船长有利于降低有关的营运开支。
B、型宽B。
①浮力；B是构成船的浮力的因素之一。
②稳性；B对初稳性的影响很大。增加B会引起初稳心高的迅速升高，B的大小要适中，即在保证GM符合安全和使用要求的情况下，应兼顾到船的横摇缓和。
③总布置：B的大小与布置有关，如客船的床位、座位数、集装箱船的集装箱列数等，特别是中小型双桨船的机舱布置等于B的关系较大，要引起注意。
④快速性：在排水量和L不变的情况下，增加B，一般对阻力有利。
⑤耐波性：通常认为增加B对改善船的纵摇与升沉有利，但若导致初稳心高过大，将使船的横摇固有周期减少，船在波浪中横摇加剧。
⑥造价：若果从船体结构重量角度考虑，减少L以增加B是有利的。
⑦限制因素：B的大小受到河道、闸门、船坞等宽度限制。
　　从技术与使用角度考虑的主要要素是浮力、总布置和稳性；从技术与经济角度考虑的主要要素是浮力、总布置和造价。
C、吃水T。
　　①浮力：T是构成船的浮力的因素之一，加大T以增加排水量，是比较有利的。
　　②造价：在排水量基本不变时，增加T以减少L（效果显著）或减少B，都会使船体钢料重量等减轻，降低造价。
　　③快速性：在排水量、L、B不变时，增加T，将使剩余阻力降低，对增加桨直径，提高推进效率有利。
　　④稳性：增加T以减少B使初稳性下降。
　　⑤操纵性：通过减少L来增加T，对回转性和航向稳定性都有利。
　　⑥限制因素：航道、港口的水深是限制T的主要因素。
　　选择吃水T是从保证浮力及螺旋桨有适宜的直径两方面考虑。在不影响L、B符合其他技术，经济性能及使用要求的情况下，选取尽可能大的T是有利的。
型深D。型深D与干舷F联系在一起。吃水T一定时D大F大
①容积；型深D与舱容等要求的关系极大。
②抗沉性；F加大，储备浮力增加，对抗沉性有利。
③稳性；F增加，船的大倾角稳性提高，但由于D增加船重心升高，使初稳性值下降。
④耐波性；F增加，对改善耐波性有利，特别是减少甲板上浪
⑤造价；从船体重量角度，增加D有利于提高船的总纵强度和刚度，对大型船舶船体重量一般不会由此增加，有时甚至有所下降。小船的船体重量随D加大而增加。
⑥限制因素：内河船的D与上层建筑高度受桥梁高度限制


目前比较常用的设计方法是母型船设计法，就是挑选一艘性能比较好的母型船，以此为基础进行改动，并按规范校核强度、稳性等等，目前在建或刚服役的的海监等公务船都是这么设计来的，几乎所有的商船也是这么来的。军舰有些是直接设计出来的，在没有母型的情况下要对船的各个要素进行取舍，并在水池做船模实验（类似于飞机吹风洞一样），确定船的型线（也就是外形），这样做的难度是可想而知的。
以上内容来自于教材，仅供参考。
　　



　　
　　
　　
　　
　　
　　   
　　

　　本人船舶与海洋工程专业毕业，目前在某船厂工作，为了回忆大学所学，特意发一些船舶基础知识，大部分来自教材，不喜勿喷，如果想深入了解可以自行阅读相关书籍，比如《船舶概论》（哈尔滨工程大学出版社）、《船舶原理》（上海交通大学出版社）、《船舶静力学》、《船舶耐波性》、《船舶操纵性》、《船舶阻力》、《船舶设计原理》、《钢质海船入级规范》（一般为CCS也就是中国船级社，英文好的同学可以尝试看看ABS、DNV、GL、LR、NK、BV、KR的相关规范）等。本人并未从事船舶设计工作，仅有的设计经验来自于毕业设计，一艘三十多米长的防汛指挥艇的方案设计，知识有限，如有疏漏，请指正。
　　船舶原理主要包括：
　　浮性：船舶在一定装载情况下浮于一定水面位置的能力，即船舶的平衡条件为浮力与重力大小相等方向相反，且重心与浮心在同一铅垂线上。船舶重量是空船重量与载重量之和。对于军舰来说，设计时一般规定五种典型装载情况：
　　1、空载排水量（也就是空船重量）：即建造完工后的军舰排水量。舰上装有机器、武器和其他规定的战斗装备，但不包括人员和行李、粮食、弹药、燃料、滑油、炉水等等。
　　2、标准排水量：人员配备齐全、必须的供应品充足，做好出航准备时的排水量。不包括燃料、滑油和锅炉用水的储备量。
　　3、正常排水量（军舰设计排水量）：指正式试航时的排水量，即相当于标准排水量加上保证50%航程所需的燃料、滑油和锅炉用水的重量。
　　4、满载排水量：是指标准排水量加上保证全航程所需的燃料、滑油和锅炉用水的重量。这是一般情况下出航时的舰艇最大装载状态。
　　5、最大排水量：是指满载排水量加上超载的弹药（包括水雷等）和燃料、滑油和、炉用水（储存这些物品的舱室全部装满）的重量，这是军舰允许可能达到的最大装载状态。
　　为什么要规定这五种典型装载情况呢？因为军舰在设计时要计算重量（最近西班牙S-80超重很可能就是这里出问题的）、吃水、重心（准确的重量重心需要在船建成之后进行倾斜试验来确定，一般只有首制船会做倾斜试验，后续如无重大改进就不做）和浮心的位置，在不同的装载情况时重心的位置是不同的，即船舶的浮态也不同，设计时要对重量留有一定的余量，同时不能出现首倾情况（这是毕设时导师跟我们强调的），首倾会使军舰在航行时产生埋首现象，也可能导致螺旋桨飞车（即螺旋桨浮出水面，会严重影响螺旋桨推进效率）。
　　船舶在水面的漂浮能力是由储备浮力决定的，所谓的储备浮力是指满载水线以上主体水密部分的体积，它对稳性、抗沉性有很大的影响，储备浮力通常以干舷（干舷是指水线至上层连续甲板的垂直距离）的高度来衡量。干舷越大，表示船舶的储备浮力也就越大。为确保船舶航行安全，每艘船舶都必须具有最起码的干舷值。军舰的储备浮力一般在100%以上。
　　此外当船从淡水驶入海水时，吃水减小，从海水驶入淡水时，吃水增加。原理就是阿基米德定律。
　　稳性：在外力作用下，船舶发生倾斜而不致倾覆；当外力消除后能自行回复到原来平衡位置。可参考http://lt.cjdby.net/thread-1623466-1-1.html
　　船舶的倾斜为横倾和纵倾，相应的稳性被称之为横稳性和纵稳性。纵向稳性很容易满足要求，一般在船舶设计中的稳性指的是横稳性。
　　船舶设计中的稳性问题一般可以归为三个方面：
　　A外力（风、浪、船航行过程中的力,比如全速回转时的离心力，舰炮发射产生的力）和回复力，以及它们的计算方法；
　　B稳性衡准，即判断船舶安全与否的一种度量；
　　C影响稳性的因素分析，如何保证船舶有足够的稳性。
　　设计时对稳性问题分为初稳性（倾斜角度小于10度）和大倾角稳性来处理，一般情况下初稳性好的船，大倾角稳性也比较容易满足要求。
　　   
　　对于上述三幅图可以看出当重心G在稳心M（浮力作用线与船中线的交点）之下时，外力消失后，回复力距可以使船回复到原来的平衡位置；当重心G在稳心M之上时，外力消失后，回复力距使船继续倾斜；当重心G和稳心M重合时，外力消失后，船保持在当前位置。对于后两种情况，在实际中是不允许出现的，因为这种船在倾斜后不可能回复到原来的平衡位置，其稳性无法保证。
　　也就是说船舶在一定排水量下产生微小横倾时，重心到稳心的距离（通常称为初稳心高）越大，回复力距也越大，也就是初稳性越好。从安全性角度考虑，因初稳性与大倾角稳性有一定的联系，初稳心高太小很可能使大倾角稳性不符合要求。此外，初稳心高过小，船受外力作用后回复很慢，小船稍遇外力即倾斜，人员有不安全感；如人员客集中一舷时倾斜太大，达到或超过惊慌角12.度，将影响船的安全。当船随浪且处于中拱状态时，初稳心高将降低，如原来的初稳心高过小则可能变为负值危及船的安全。从使用要求考虑，因船在外力作用下的横倾角Φ与初稳心高有关，初稳心高太小将影响船的正常使用，如直升机起降等。初稳性也不宜过大，初稳心高越大，船的横摇周期越短，在海上遇到风浪时会产生剧烈摇摆，不仅影响船的安全性；也使船上作业困难，仪表易出故障，更易使乘员晕船或感到不舒服。因此，初稳心高也不宜过大。
　　影响初稳心高的主要因素是型宽B及型宽与吃水比值B/T，初稳心高随B及B/T的加大而迅速增加，特别是加大B对增加初稳心高值效果更好。
　　
　　抗沉性：船舶在一舱或数舱破损后仍能保持一定浮性和稳性的能力，对于军舰来说，其抗沉性也包括在遭受到某种程度的损伤之后仍能保持一定作战能力或返回基地的能力。
　　船舶破损进水后是否会沉没或倾覆取决于以下因素：船舶设计时对抗沉性问题考虑的合理、周密程度；船舱破损的位置、尺寸和进水量；发生海损时的环境条件—海况；海损后船员所采取的损管措施。
　　船舶的抗沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的舱室来保证的，通常所说的一舱不沉就是说在一个主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性；两舱不沉就是说在任意相邻两主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性；三舱不沉就是说在任意相邻三主舱进水时船舶仍能保持一定浮性和稳性。
　　
　　船舶浮性、稳性和抗沉性属于船舶静力学范畴，这是我学的第一门专业课，结果很惨痛啊。
   
    四、耐波性（也就是适航性，也有一种说法适航性指的是船舶有足够的耐波性、稳性，结构强度达到规范标准）是指船舶在风浪中遭受外力扰动而产生各种摇摆运动以及抨击、上浪、失速、飞车、和波浪弯矩等，仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。
　　
　　船舶耐波性，一般可从适居性、使用性及安全性三个方面加以考虑，
　　适居性：船舶在海上航行，应使船上所有人员能不致因船舶运动过剧而难以忍受；船上的工作人员不致因运动严重而无法工作。
　　安全性：船舶在波浪上的横摇会使船的稳性降低；剧烈的横摇可能使舱内物品移动，引起船的倾斜，甚至导致翻船。纵摇和升沉运动会引起船首底部的砰击，导致船体结构损伤；甲板严重上浪可能使舱室进水、破坏甲板上的各类设备。
　　使用性：船舶剧烈地摇荡运动使航行性能变坏。主要表现在纵摇和升沉运动使船舶航行阻力增加；螺旋桨出水引起的飞车现象，使主轴受到极大的扭振，主机情况恶化；剧烈的摇荡使船舶操纵困难。上述不利因素会严重影响军舰战斗力的发挥，例如降低舰炮与导弹的命中率、舰员操作困难、影响舰载机安全起降。
　　人在船上主要受两种运动特性的的影响，即加速度和横摇幅值。船舶摇荡的线加速度和角加速度引起船上人员晕船，一般晕船率随加速度增加而增加。影响船舶横摇幅值的主要因素是船固有周期和阻尼。船的固有周期（随船宽的增大而增大，随初稳心高的增大而减小）一般不能太低（周期太低横摇幅值较大）而且不与航区常见较大波浪发生谐振，一般不小于1.3倍的航区常见较大波浪的周期。
　　目前应用的减摇装置主要有舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱，它们均是用于减缓横摇。减纵摇的装置不是没有，只是目前还存在一些缺点，很少有实用化的。
　　另外多说一点双体船的耐波性，双体的存在使双体船的横向尺度增大，横向尺度和纵向尺度很接近，所以使双体船的横摇固有周期和纵摇固有周期很接近。这样一来，双体船就很容易发生纵摇与横摇的耦合运动，使乘客感觉仿佛船舶在做螺旋运动，极易产生晕船。对普通双体船来说，在这种情况下，其耐波性比单体船的耐波性还要差。而对于小水线面双体船（就是在双体下面设置潜体以减小水线面积，某新型近海测量船就是这种船型）以及高速穿浪型双体船（也就是某新型双体导弹艇）因为其特殊的线型和水线面狭小的特点以及使用减摇鳍等减摇装置，所以其纵摇与横摇的耦合运动不严重。
　　教我耐波性的是李积德李老师，也是我们教材的主编。很高兴在在2013年第7期的《舰船知识》中看到了他的名字。

五、操纵性：是指船舶能保持或改变航向、航速、位置的性能。即船舶按驾驶员的指令要求改变或保持其运动状态的性能。
　　　根据船舶运动的特点，操纵性可分为下述三方面的内容：1.航向稳定性：船舶能自动保持初始航向的性能，包括动态稳定性（位置稳定性、方向稳定性、直线稳定性）和静态稳定性（当外干扰一旦消除，船具有恢复原运动状态的趋势）。2.回转性：船舶能灵敏回转的性能。 3.应舵性：船舶在操舵后最终进入定常回转之前的运动响应特性，包括转首性（单位舵角引起的首向角变化快慢）和跟从性（船舶进入新的稳定运动状态的快慢）。
　　　船舶应具有足够的航行稳定性，中小舵角时良好的应舵性，大舵角时良好的回转性。
    影响操纵性的因素：
    1、宽度吃水比B/T：B/T增大使回转阻尼下降，对稳定性不利，反之，B/T减小，对回转性不利。
    2、纵中平面面积F1及其形心位置：船长一定时，F1增大即吃水T增大，所以B/T下降，对稳定性有利。F1的面积形心如在船体重心之后，相当于流体动力合力向后移，可提高稳定性，削弱回转性。切去首踵，加大尾鳍都能有效地使面积形心后移，使稳定性和跟从性改善，而回转性恶化。
    3、重心位置：重心前移，相当于F1面积形心后移，对稳定性有利。所以一般肥大型船，浮心及重心在船中之前可使稳定性改善。
    4、水上受风面积：减少受风面积Av，并使其形心向尾部移动可改善稳定性，从而可减小满足稳定性要求的舵面积。
    5、吃水水深比：吃水水深比T/h＞0.25，开始出现浅水影响，T/h＞0.5时影响明显加大。对瘦船，浅水效应使航向稳定性和跟从性改善，但回转直径变大。对肥胖型船通常存在有一段危险水深，使航向稳定性产生严重恶化。
    7、附体面积及位置：（1）加大尾鳍：减少尾部空缺面积，加大尾鳍面积，相当于F1的形心后移，可改善稳定性。（2）加装稳定鳍：可消除不稳定流动及异常现象的有效措施。
    8、舵：a舵面积：增大舵面积能增大回转舵力矩，提高回转性，同时当舵角为零时，大的舵面积有大的鳍效应，也提高了稳定性。但舵面积并非越大越好，这是由于船尾吃水有限，舵的高度受限制，舵面积过大，势必展弦比减小，使升力系数减小，所以有一个最佳舵面积。b舵的数量：在双桨后设双舵，三舵，既可加大舵面积，又可保持大的展弦比。三舵的中舵虽处于高伴流区，又得不到桨的尾流，舵效差，但它的效应不可忽视，对提高稳定性有利。c.特种舵：采用特种舵，能有效提高舵效，但一般只提高回转性，对改善稳定性不一定有利。
　　　各类船舶对操纵性的要求是不一样的，而且在操纵性中对回转性及航向稳定性的要求也各有侧重。例如对内河船、沿海船，由于内河航道窄，弯道多，进出港口和靠离码头次数频繁等特点，要求有较好的回转性及应舵性;尤其如军舰及港内作业船应有更好的回转性能；对长航程的远洋船及浅吃水肥大型船，则要注意航行稳定性；海洋调查船在调查采样时，长时间处于低速航行，又要保证很好的航向，因此需要有很好的微速舵效；大型客船、滚装船、渡船等还常在首或首尾加装侧向推进器等等。
　　　
快速性：船舶在主机额定功率下以一定速度航行的能力。包括船舶阻力和船舶推进两门学科。
船舶主尺度的综合分析
A、船长L
船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一
浮力。L的增减，对排水量的影响很大。
航速。L对船舶的阻力有较大的影响。
总布置。包括舱容与甲板面积两个方面，L选小了，布置不下，L太大又不紧凑。这里也存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。
经济性。这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加L将导致船体钢料等重量增加，造价及相应的费用增加。同时，L的大小影响船的快速性，会影响船的营运成本。
耐波性。L与船的耐波性关系很大，当船的排水量一定时，采用较长的船长，对改善耐波性有利，减小纵摇等。
抗沉性。增加船长L对改善抗沉性有利。
操纵性。加大L将使船舶全速回转时的直径加大，但有利于增加航向稳定性。
限制因素。选择船长是应考虑到港口、航道、船台、船坞等的限制条件。
　　设计者的责任就是从技术与经济两个方面考虑选择合适船长。对于不同类型船舶，由于其使用任务及特点不同，选择船长所应考虑的侧重点不同。载重型主要考虑浮力、航速；容积型船为舱容及甲板面积、航速；港作拖轮为操纵性；海洋客船、救助拖船、舰艇则是航速和耐波性。对于国际航线的船舶，取短的船长有利于降低有关的营运开支。
B、型宽B。
①浮力；B是构成船的浮力的因素之一。
②稳性；B对初稳性的影响很大。增加B会引起初稳心高的迅速升高，B的大小要适中，即在保证GM符合安全和使用要求的情况下，应兼顾到船的横摇缓和。
③总布置：B的大小与布置有关，如客船的床位、座位数、集装箱船的集装箱列数等，特别是中小型双桨船的机舱布置等于B的关系较大，要引起注意。
④快速性：在排水量和L不变的情况下，增加B，一般对阻力有利。
⑤耐波性：通常认为增加B对改善船的纵摇与升沉有利，但若导致初稳心高过大，将使船的横摇固有周期减少，船在波浪中横摇加剧。
⑥造价：若果从船体结构重量角度考虑，减少L以增加B是有利的。
⑦限制因素：B的大小受到河道、闸门、船坞等宽度限制。
　　从技术与使用角度考虑的主要要素是浮力、总布置和稳性；从技术与经济角度考虑的主要要素是浮力、总布置和造价。
C、吃水T。
　　①浮力：T是构成船的浮力的因素之一，加大T以增加排水量，是比较有利的。
　　②造价：在排水量基本不变时，增加T以减少L（效果显著）或减少B，都会使船体钢料重量等减轻，降低造价。
　　③快速性：在排水量、L、B不变时，增加T，将使剩余阻力降低，对增加桨直径，提高推进效率有利。
　　④稳性：增加T以减少B使初稳性下降。
　　⑤操纵性：通过减少L来增加T，对回转性和航向稳定性都有利。
　　⑥限制因素：航道、港口的水深是限制T的主要因素。
　　选择吃水T是从保证浮力及螺旋桨有适宜的直径两方面考虑。在不影响L、B符合其他技术，经济性能及使用要求的情况下，选取尽可能大的T是有利的。
型深D。型深D与干舷F联系在一起。吃水T一定时D大F大
①容积；型深D与舱容等要求的关系极大。
②抗沉性；F加大，储备浮力增加，对抗沉性有利。
③稳性；F增加，船的大倾角稳性提高，但由于D增加船重心升高，使初稳性值下降。
④耐波性；F增加，对改善耐波性有利，特别是减少甲板上浪
⑤造价；从船体重量角度，增加D有利于提高船的总纵强度和刚度，对大型船舶船体重量一般不会由此增加，有时甚至有所下降。小船的船体重量随D加大而增加。
⑥限制因素：内河船的D与上层建筑高度受桥梁高度限制


目前比较常用的设计方法是母型船设计法，就是挑选一艘性能比较好的母型船，以此为基础进行改动，并按规范校核强度、稳性等等，目前在建或刚服役的的海监等公务船都是这么设计来的，几乎所有的商船也是这么来的。军舰有些是直接设计出来的，在没有母型的情况下要对船的各个要素进行取舍，并在水池做船模实验（类似于飞机吹风洞一样），确定船的型线（也就是外形），这样做的难度是可想而知的。
以上内容来自于教材，仅供参考。