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[科普中国]-舭

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词汇信息基本信息

舭(bǐ),笔画: 部外笔画:4,总笔画:10;五笔编码:TEXX;郑码编码:PYRR;舭字从舟从比,比亦声。“比”本义是“等列”、“个个一样”。“舟”与“比”联合起来表示“舟船横向列队停泊”。

本义:舟船舷靠舷比肩而泊。《字汇补》音阙。《宋史·李全传》又募南匠,大治舭?船,自淮及海相望。

特指:船底平坦处与笔直向上的舷侧之间的船体水下部分,这是船舷相靠的部分。特指曲率最大点。1

基本字义1. 古书上说的一种船名。

2. 船底和船侧间的弯曲部分,起平衡稳定作用。1

常用组词舭部(bǐ bù):船舷侧板与船底板的弯曲部。1

字源演变与字形对比图1中依次为小篆和楷书,中国大陆字形和旧字形的对比。1

舭列板舭列板是沿艇的舭部折角线设置的板条,是为了防止滑行艇航行时喷溅水流冲刷舷侧或打湿甲板而设置的,因而绝大部分滑行艇都安装了舭板,后经研究和实践证实,它还改变了艇底的压力分布,提高了流体动升力;还可以提供横向和(或)纵向流体动升力矩;也可以在风浪中产生阻尼以减小艇的摇摆。

下面对常用的舭板型式做逐一介绍。2

舭列板分类水平舭板全长水平舭板

在全折角和长折角滑行艇上,一般都设置全长舭板,它纵向从船首至船尾、横向与基线面平行、沿折角线安装,大都是焊在艇体上,有的还需要在每个肋骨处加支撑(用圆钢)以增加舭板的刚性和强度。

舭板的宽度按经验可取折角线宽度的2%~3%,经船模试验最后确定。舭板的宽度可以大些,只要对提高性能有利,但应避免当艇靠岸或艇靠艇时被碰撞。

全长舭板可以在不同航速下(艇的浸水长度随航速增大而减小)抑制大部分喷溅水流冲刷舷侧或打湿甲板,但若其宽度选择不当,往往会引起艇的阻力略有增加。2

非全长水平舭板

非全长舭板,也称固定舭板段。一定长度和宽度的舭板段,可单独安装在折角线的首部、或中部、或尾部,也可联合安装于首部和尾部,或首部和中部,或中部和尾部。如图2。

当舭板安装于折角线首部时,可减少喷溅水流对舷侧的冲刷,以及喷溅水花打湿甲板,该首舭板段对阻力的影响不大,有些艇高速时,它已经离开水面。这一措施经常在圆舭折角型和准深V型艇上采用。

当舭板安装于折角线中部时,相当艇的中部加宽,横向斜升角减小,从而可提高流体动力性能和航行横稳性,由于它靠近重心,对纵倾角影响很小。在85-1号艇上,曾用长4m、宽0.12m的中舭板段消除了主机转速在2090r/min时的艇横摇,而航速并未降低。

当舭板安装于尾部时,使尾部升力增加并产生埋首力矩,从而降低了纵倾角,有的也降低了艇的阻力,一般在艇尾宽度较小时可采用。在85-2号艇上曾做过不同宽度的尾舭板段的实艇试验,当尾舭板宽度为0.1m时,航速为37.4kn;宽度为0.22m时,航速为38.2kn;宽度为0.3m时,航速为38.65kn。

舭板段的宽度不能太大,否则艇靠岸或艇靠艇时容易发生碰撞,可在初步设计时先取2%的最大型宽,而长度可取比计算的浸水长度大一点,然后通过模型试验或(和)实艇试验选取。

尾舭板段产生的埋首力矩,可抑制艇的海豚运动,M16号艇经计算采用了长2m、宽80mm的尾舭板段,经实艇试验能有效地抑制该艇在46kn时出现的海豚运动。2

垂直舭板垂直舭板是在艇舭部折角线处向下垂直水面延伸的板条(即水平舭板向下旋转90°),其位置置于尾部者居多,沿折角线从尾板下缘向首延伸((1/5)~(1/4))折角线长度处。

垂向舭板可抑制水流的横向流动,以提高尾部升力,也同时起呆木的作用,因此它对排水型艇更适用。

垂直舭板的高度可取尾宽的2%左右。2

八字形舭板将水平舭板向下转一个锐角(如15°),即为八字形舭板,该舭板与水平舭板比较有更强的抑制喷溅和横向流的作用。

该舭板的宽度可取为2%船宽,可以全折角线布置,也可在局部折角线上布置。2

舭龙骨设置舭龙骨可以减小船舶的横摇角,增加附连水质量惯性矩,船舶横摇周期也稍有增大,但却增加船体阻力。故在设计舭龙骨时,应注意使其位置尽可能顺着流线方向布置(通常由船模试验获得)。

舭龙骨一般设于船体中部,不考虑参与船体总纵弯曲,仅承受船舶摇摆时的水压力,每平方米舭龙骨面积的载荷约为

式中:——舭龙骨产生的稳定力矩的最大值;

——舭龙骨总面积;

——舭龙骨至摇摆轴的平均距离,可近似地取重心至舭龙骨之间距离计算。3

作用舭龙骨的主要作用是增加舰船横摇时的阻尼,减轻横摇的程度,属于一种固定式减摇装置,布置在船两舷对称布置,有连续式和间断式两种。舭龙骨与舭部列板的连接应保证舭龙骨损伤时不致于损及舭列板。舭龙骨一般用在方形系数小的船舶上,,用来加强耐波性和稳性。但是,船舶的舭部安装了舭龙骨,会相应地降低船舶的操纵性。所以,只有在设计合理的情况下能够极大的降低横摇和纵摇用来加强耐波性。

舭龙骨对提高船舶的稳定性和适航性都具有极其重要的意义,也是中国造船技术对人类的重大贡献之一。中国此项技术的实际应用,比西方要早出700多年。4

舭龙骨的结构、位置及形式舭龙骨沿船长方向装在舭部,为了减小前进时舭龙骨的水阻力,舭龙骨尽量沿着船体流线的走向,应在水池中做模型试验决定。在横剖面上,舭龙骨的位置应装在船体的半宽线与基线的交点至船舶的重心G点(近似横摇中心)的斜直线上,见图3。这样可以获得较大的横摇阻尼作用。在长度方向,舭龙骨装在船中部1/3至1/4船长之内。舭龙骨的宽度视船的大小和用途而定,小的宽度为0.2 m,大的可达到1.2 m,但不能超出船的半宽线和基线范围,以避免在进坞或停靠码头时碰坏。舭龙骨与外板尽可能垂直相交。舭龙骨的形式有好多种,常用的为图4所示的几种。5

局部形式宽度小于600 m的舭龙骨可采用单层板结构,超过600 m的可采用双层板结构。舭龙骨远离船梁中和轴,受到很大的总纵弯曲应力,与舷墙的要求相似,在结构上必须采取措施使舭龙骨不参与船体的总纵弯曲。为了避免舭龙骨损坏时可能影响船体的主要结构,舭龙骨由两个构件组成。一是与船体直接连接的过渡构件,过渡构件通常是一块开有长条孔的球钢,开孔的齿形部分与船体用间断焊接,见图5。另一构件是一块板条或球缘钢,焊在过渡构件上。与船体直接焊接的扁钢其焊缝强度比另一块强,这样当舭龙骨撞坏时不会直接损坏外板。舭龙骨板的端部应用圆钢或半圆钢加强。宽度不大的舭龙骨可用球缘钢或端部加强的钢板条与船体直接连接而省掉过渡构件,但其与船体的连接仍要开长条的齿形孔。考虑到流线要求和减小应力集中,舭龙骨末端的宽度应逐渐减小并消失。舭龙骨末端应终止在船体内横向刚性构架处,见图6。5

舭龙骨减摇装置的优缺点优点:

结构简单、安装方便、造价低、不占用船体内部空间以及无需维护保养等;

各种航速情况下均有减摇效果,零航速情况下减摇效果最明显,但随着航速的增加,船体自身的阻尼增大,而舭龙骨产生的阻尼在总阻尼中所占的相对比例减小,减摇效果亦随之降低。

缺点:

舭龙骨可使船在静水中的航速降低1%~2%,但在风浪中,由于舭龙骨减小了横摇,航速反而可能会提高。6