《船舶管理》-第一章 第一节 任务四

船舶构造与适航性第一节船舶尺度和船型任务四船舶尺度与主要参数(一)船体的型表面、艏垂线和艉垂线1.船体型表面

型表面是指不包括船舶附体在内的船体外形的设计表面。这里所指的船舶附体，主要包括舵、螺旋桨、舭龙骨、减摇鳍、艉轴架等。对于金属船体，型表面为船壳外板和上甲板的内表面（即船体骨架外缘）；木质、水泥、玻璃钢船体则为船壳外板和上甲板的外表面。

船体型线图展示的是型表面的形状和尺寸，从型表面量取的尺度（如型宽、型深、型吃水等）称为船舶型尺度。。2.艏垂线

艏垂线是通过艏柱的前缘和设计夏季载重水线的交点所做的垂线，如图1-10所示。通常以符号“F・P”表示。艏垂线可作为垂线间长、设计夏季载重水线长、艏吃水等有关量度的基准线。3.艉垂线

艉垂线是沿着舵杆中心线或舵柱的后缘所做的垂线，通常以符号“A・P”表示。

艉垂线是量度垂线间长、艉吃水的基准线。图1-10船舶各相关长度图1-10船舶各相关长度

4.垂线间长

垂线间长，又称两柱间长，通常用来代表船长，是艏垂线与艉垂线之间的水平距离，通常以符号“LBP”表示。船体的重量估算、船舶主要性能、布置和绘制船体型线图等都要用到垂线间长。

（二）基准面、基线、直角坐标1.基准面基准面又称主坐标平面，是用于确定船体各部分位置及船体型尺度的直角坐标系统坐标轴平面，包含以下三个基准面（如图1-11所示）：（1）中线面：将船体分为左、右舷对称的两部分，并垂直于基平面的纵向平面。中线面是量度船体横向尺度的基准面。

（2）中站面：位于垂线间长中点处，并垂直于基平面和中线面的横向平面。中站面将船体分为前体和后体两部分，是量度船舶首尾方向尺度的基准面。

（3）基平面：通过中站面与龙骨线交点（或船体型表面最低点，如弧形龙骨时），且平行于设计水线面的平面，是量度船体垂直方向尺度的基准。基线、直角坐标（1）基线：中站面或中线面与基平面的交线。中线面与基平面的交线，称为船体的纵向基线；中站面与基平面的交线，称为船体的横向基线。

在船舶设计中，绘制船体型线图、量度船体各部位型尺度时，都需要用到基线。

（2）直角坐标：在船舶静力学中，计算船舶重心、浮心、漂心和稳心位置时，需用船体上的直角坐标表示。图1-11基准面和基线图1-11基准面和基线

在船体上选用的直角坐标是这样规定的：将中线面、中站面和基平面的交点作为坐标原点O,中线面与基平面的交线，即纵向基线，作为坐标的纵轴，称为X轴，规定船首方向为正值；中站面与基平面的交线，即横向基线，作为坐标的横轴，称为Y轴，规定向右舷为正值；中线面与中站面的交线，作为竖轴，称为Z轴，规定向上为正值(如图1-11所示)。

用直角坐标表示基准面时，X-Y坐标平面为基平面；Y-Z坐标平面为中站面；X-Z坐标平面为中线面。所以，基准面又可以称为主坐标平面。

船舶的左舷和右舷的定义是，站在船上，面向船首，左边的称为船舶左舷，右边的称为船舶右舷。

(三)船舶尺度

船舶尺度是表征船体外形大小的基本量度。在船舶设计、建造、性能计算及营运管理过程中，由于应用场景的多样性，船体外形尺度的量度位置及其定义也随之存在差异。通常所采用的船舶尺度主要涵盖主尺度、登记尺度以及最大尺度这三大类别。

1.主尺度

主尺度是用垂线间长LBP×型宽B×型深D(或船长L×型宽B×型深D)这三个尺度表示的，如图1-12所示。

主尺度是根据《钢质海船入级规范》中的定义，从船体的型表面上量度的尺度。除此之外，在船舶的设计、建造和性能计算中，还用到总长L（OA）、设计水线长L（WL）和型吃水d等，它们也都是从船体的型表面上量取的尺度。

图1-12主尺度(1)船长L

船长是沿设计夏季载重水线，由艏柱前缘量至舵柱后缘的长度；对无舵柱的船舶，由艏柱前缘量至舵杆中心线的长度，即艏、艉垂线间的长度。然而，船长必须不小于设计夏季载重水线总长的96%，且不得超过97%，如图1-10所示。船长以字母“L”表示，单位为米（m）。

对于箱形船体，船长L为沿设计夏季载重水线自艏端前缘量至艉端后缘的长度。通常所称的船长是用垂线间长L（BP）代表。相同排水量下，船长对船体重量、阻力、总纵弯曲强度及船舶布置等有显著影响。(2)型宽B

型宽是指船体最宽部位的宽度，具体测量方法为由一侧肋骨外缘至另一侧肋骨外缘之间的水平距离（或可理解为船体最宽处船壳板内表面之间的水平距离），如图1-12所示。

通常所说的船宽即为型宽，以字母“B”表示，并以米（m）为单位。

船宽的大小，直接关系到船舶干舷、舱容、稳性、抗沉性及空船重量。

(3)型深D

型深是指在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离；对于甲板转角呈圆弧形的船舶，其型深测量方式为：从平板龙骨的上缘起，量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的交点（具体位置如图1-12所示）。型深以字母“D”表示，单位为米（m）。型深的数值直接影响船舶的干舷高度、舱容大小、稳性水平、抗沉性能以及空船重量。

(4)总长L（OA）

总长是指包括两端上层建筑在内的船体型表面最前端与最后端之间的水平距离（如图1-10所示）。总长以字母“L（OA）”表示。在船舶总布置设计和纵倾调整等方面要用到它。

(5)设计水线长L（WL）

设计水线长是指设计夏季载重水线面与船体型表面艏、艉端点之间的水平距离，通常以满载水线长度作为代表，它是船舶航行性能计算的关键依据。

(6)型吃水d

型吃水是指在船长中点位置，沿着船舷从平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离（如图1-13所示）。型吃水用符号“d”表示，并以米（m）为单位。

吃水是指船舶在水面以下的深度。根据量度位置的不同，吃水主要分为：型吃水、实际吃水（或外形吃水）、设计吃水（或满载吃水）、压载吃水、空船吃水、艏吃水、艉吃水、平均吃水等。

型吃水是根据船体型表面量度的，它不计入水下突出物和船底板的厚度，而且是量至设计水线（或满载水线、夏季载重水线）。在船舶设计中，型吃水是各类船舶性能计算不可或缺的重要参数。它对船舶的稳性、抗沉性、船体强度、阻力以及操纵性等方面发挥着至关重要的作用。

外形吃水或称实际吃水是从船舶外形的最低点（包括附体或水下突出物在内）量至某一水线面的吃水。对于平直型龙骨线且船底无突出物的船型，在夏季载重水线状态下，其实际吃水与型吃水之间的差异仅为龙骨板的厚度。船舶营运中，对于吃水受限制的水域，要特别注意船舶实际吃水的大小。

设计吃水，通常指满载吃水，是船舶满载排水量状态下的吃水，计入水下突出物和船底板厚度后为实际吃水，从型表面量度则为型吃水。空船吃水是指船舶处于空船排水量状态时的吃水深度。这一概念主要用于设计计算，在实际营运中较为罕见，因为营运中的船舶通常会保留一定量的油和水等物资。

压载吃水，是船舶处于压载排水量状态时的吃水。

艏吃水是艏垂线处的吃水。通常用字母“d（F）”表示，可以是型吃水或实际吃水。艉吃水是艉垂线处的吃水。通常以字母“d（A）”表示，可以是型吃水或实际吃水。图1-13型宽、型深和吃水艏吃水和艉吃水的大小对船舶的操纵性、快速性等有很大影响。船舶压载航行时，艉吃水需始终大于艏吃水，以避免螺旋桨和舵露出水面，确保推进与操控效率。平均吃水是指艏吃水与艉吃水的平均值。当船舶同时存在横倾和纵倾时，平均吃水应为左、右舷相应艏、艉位置测得的吃水的平均值。当船舶纵倾角较小时，平均吃水可用于船舶性能计算；若纵倾角过大，则无法通过平均吃水准确表征船舶吃水状态，需采用更精确的测量方式。2.登记尺度船舶完成吨位丈量并填写吨位证书后，需申请登记，登记内容包括船名、船籍港、螺旋桨数目、建造日期、建造地点及船舶尺度等，此处的船舶尺度称为登记尺度。目前，我国船舶所采用的登记尺度分为两种：持有“国际船舶吨位证书（1969）”的船舶，采用“国际航行船舶”的登记尺度，即依据《1969年国际船舶吨位公约》中规定的定义（与《1966年国际船舶载重线公约》中规定的船舶尺度定义一致）；持有“船舶吨位证书”的船舶，则采用“国内航行船舶”的登记尺度。

(1)国际航行船舶的登记尺度

①长度是指量自龙骨板上缘的最小型深85%处水线长度的96%，或沿该水线从艏柱前缘量到上舵杆中心线的长度，取两者中较大者。如船舶设计具有倾斜龙骨，则作为测量此长度的水线应平行于设计水线。

②宽度是指船舶长度中点处的宽度。对于金属外板的船舶，其宽度量到两舷的肋骨型线；对于其他材料外板的船舶，其宽度量到船外板的外表面。

③型深：

a.型深是指在长度中点船舷处，从平板龙骨上表面量至上甲板下表面的垂直距离；木质及铁木混合结构船从龙骨镶口下缘量起；若船底呈凹形或装有加厚龙骨翼板，从船底平坦部分向内延伸与龙骨侧面交点量起。

b.具有圆弧形舷边船舶，型深从平板龙骨上缘量至甲板型线与船舷外板型线相交点（引申线按舷边设计为角形处理）。c.当上甲板为台阶型甲板且升高部分延伸超过型深基准点时，型深量至较低甲板与升高部分平行的延伸线。

(2)国内航行船舶的登记尺度

①量吨甲板长度是指量吨甲板型线艏、艉两端点之间的水平长度。如量吨甲板有台阶，则取其低者，并作延伸线进行计量。

②船宽是指船舶中剖面型线的最大宽度。对于金属外板船舶，测量至外板内表面；对于非金属船舶，则测量至外板外表面。

③船深对金属外板船舶在中剖面处从龙骨板上表面量至量吨甲板船舷垂直表面的距离；非金属船舶需包含底板厚度。

量吨甲板通常位于第二层甲板，而在单甲板船中则指上甲板，它是构成吨位规则中吨位空间的上限边界。登记尺度主要应用于船舶的登记、吨位测量及计算。

3.最大尺度

最大尺度包括船舶最大长度、最大宽度、最大高度。用于船舶靠泊码头、进坞、过船闸/桥梁、狭窄航道航行及碰撞场景。

(1)最大长度L₍max₎

最大长度L₍max₎是指船舶最前端与最后端之间包括外板和两端永久性固定突出物（如顶推装置等）在内的水平距离。对于两端无永久性固定突出物的船舶，如木质、水泥、玻璃钢等材质的船舶，其最大长度等同于总长；而钢质船舶的最大长度则需减去两端外板的厚度。所谓最大长度，即指船舶的实际长度。

(2)最大宽度B₍max₎

最大宽度B₍max₎是指包括外板和永久性固定突出物（如护舷材、水翼等）在内的垂直于中线面的船舶最大水平距离。对于两舷无永久性固定突出物的船舶，如木质、水泥、玻璃钢等材质的船舶，其最大宽度等同于型宽；而钢质船舶的最大宽度则与型宽相差两舷外板的厚度。所谓最大宽度，即为船舶的实际宽度。

(3)最大高度

最大高度是指从船舶的空载水线面垂直量到船舶固定建筑物（包括固定的桅、烟囱等在内的任何构件）最高点的距离。

(四)船舶主尺度比

船舶主尺度比是表征船体几何形状特征的重要参数，与船舶航海性能密切相关。

(1)长宽比L/B

长宽比L/B一般是指垂线间长与型宽的比值。该比值越大，船体越显修长，其航行速度和航向稳定性也随之提升，然而在港内的操纵灵活性却会相应降低。一般而言，高速船的长宽比普遍高于低速船的长宽比。

(2)宽度吃水比B/d

宽度吃水比B/d一般是指型宽与型吃水的比值。该比值大则船体宽，稳性好，但横摇周期短、耐波性变差、航行阻力增加。海船的宽度吃水比一般小于内河船。

(3)型深吃水比D/d

型深吃水比D/d一般是指型深与型吃水的比值。该比值大，干舷高，储备浮力大，抗沉性好，船舱容积增大，重心升高。一般客船的型深吃水比较大，而油船的型深吃水比较小。

(4)长深比L/