摘 要

本文主要详细地阐述了100客位沿海单体高速客船的设计过程。

具体内容包括任务书分析，初步确定主尺度，总布置草图，主尺度优选及最终确定，型线设计，总布置设计，螺旋桨设计，以及最后的稳性校核。整个过程运用了包括excel，AutoCAD，Maxsurf等专业软件，设计并验证计算了一系列数据，从而保证了设计船航行的安全性。

本设计船航线为上海——普陀山码头，属于国内航行客船的第四类客船，航线全长不超过300公里，航行时间大约为2小时。主尺度确定中，本船属于布置地位型船舶，所以优先决定船舶的总体布置，画出总布置草图再根据船舶的总体布置决定船舶主尺度。型线设计则根据母型船进行改造。螺旋桨设计是通过查图谱進行初步设计、终结设计，最后完成空泡校核。最终对确定了要素的设计船舶进行各项安全校核，以满足船舶航行的各项要求。

关键词：高速船；客船；布置地位

Abstract

This paper elaborates the design process of 100 seats monomer coastal high-speed passenger in details.

Specific content includes mission statement analysis, initially identified the main dimensions, general arrangement drawings, principal dimensions and preferably finalized, profile design, overall layout design, propeller design and final stability check. In whole process we need to use excel, AutoCAD and Maxsurf which is a professional software in ship design，to calculate and verify a series of data, so as to ensure the safety of the design of the ship sailing.

The ship route design for Shanghai - Putuo pier，belong to the forth class of domestic passenger ships sailing boat，a total length of route less than 300 kilometers, sailing time is about 2 hours. In determining main dimensions，we should decide to overall arrangement of the ship firstly because the ship belongs to arranged vessels. When decide main dimensions based on the overall arrangement. Then according to the mother ship lines design is modified. The proprller design is carried out by Charles Atlas map for preliminary design, final design and vacuoles checked. Ultimately determine the elements of the design of the ship security check,in order to meet the requirements of the ship sailing.

Key words：High-speed craft；passenger ship；arranged vessels

目录

第1章 绪论 1

第2章 设计任务书分析 2

2.1 设计主要内容及预期目标 2

2.2技术方案与措施 2

2.3设计参数分析 3

2.4设计特点 3

2.5设计中的主要矛盾 3

2.6总结 4

第3章 船体说明书 5

3.1概述 5

3.1.1 用途与航区 5

3.1.2 船型 5

3.1.3 规范、规则 5

3.2 主要特征 5

3.2.1 主尺度 5

3.2.2 甲板间高 6

3.2.3 全船肋距 6

3.2.3 双层底高度 6

3.2.3 船员定额 6

3.3 排水量及吨位 6

3.3.1 排水量 6

3.3.2 吨位 6

3.4 主要性能 6

3.4.1 航速 6

3.4.2 续航力 7

3.5 主要动力装置 7

3.5.1 主机 7

3.5.2 螺旋桨 7

3.6 总布置概述 7

第4章 主尺度确定 8

4.1 船舶主要要素的确定内容 8

4.2 重要意义 8

4.3 基本思路 8

4.4 特点 8

4.5 选择主尺度时考虑的主要因素 9

4.5.1船长 9

4.5.2船宽 9

4.5.3 吃水 10

4.5.4 型深 10

4.5.5 方形系数 10

4.6 船舶主尺度确定 10

4.6.1 母型船要素 10

4.6.2 设计船主尺度初步确定 11

4.6.3 排水量的估算 11

4.6.3.1 空船重量的估算 12

4.6.3.2载重量的估算 12

4.6.3.3排水量的校核 13

4.6.4稳性的校核: 14

4.6.5快速性的校核 15

4.6.5.主尺度优选 18

4.6.6设计船最终主尺度 20

第5章 型线设计 21

5.1型线设计思想 21

5.2客船型线特征 22

5.3型线设计的方法 22

5.4型线设计的步骤 23

5.5主要型线要素的选择 23

5.5.1棱形系数和中剖面系数的选择 23

5.5.2浮心纵向位置的选择 23

5.6船型建模 24

5.6.1母型船建模 24

5.6.2仿射变换 27

5.6.3.型线改造 28

5.6.4设计船横剖面面积曲线 29

5.7设计船型线的绘制 30

5.7.1确定设计船在侧视图上的轮廓线 30

5.7.1.1尾轮廓线 30

5.7.1.2首轮廓线 30

5.7.2画出设计船型线 31

5.8静水力曲线的绘制 32

5.9绘制邦戎曲线 34

第6章 总布置设计 35

6.1 概述 35

6.2 基本要素的确定 36

6.2.1 肋骨间距 36

6.2.2 水密舱壁 36

6.2.3 双层底 36

6.2.4 主船体舱内的划分 36

6.2.4.1 机舱部位与长度 36

6.2.4.2 艉尖舱 37

6.2.4.3 艏尖舱 37

6.2.4.5燃油舱 37

6.2.4.6 淡水舱 37

6.2.5 上层建筑的划分 38

6.2.6各舱室及主要通道布置 38

6.3 主要舾装设备布置 38

6.3.1 锚泊设备 38

6.3.2 消防设备 39

6.3.3 救生设备 40

6.3.3.1 救生艇、筏和救助艇的配备 40

6.3.3.2 个人救生设备的配备 40

6.3.3.3 其他救生设备的配备 40

6.3.3.4 救生设备的存放 40

6.3.4航行和信号设备 40

6.3.5桅樯设备 41

6.3.6门、窗、盖梯 41

6.4总布置图 41

第7章 螺旋桨设计 42

7.1引言 42

7.1.1初步设计 42

7.1.2终结设计 42

7.2 设计螺旋桨时的初步参数确定 42

7.2.1螺旋桨数目 42

7.2.2 螺旋桨叶数 43

7.2.3螺旋桨直径 43

7.3螺旋桨的图谱设计 43

7.3.1初步设计 43

7.3.2终结设计 45

7.3.3 空泡校核 47

第8章 稳性计算 51

8.1稳性校核步骤： 51

8.2 各载况下的重心计算 51

8.3自由液面对初稳性高的修正 55

8.4各载况初稳性计算 57

8.3.4横摇角计算 58

8.5静稳性和动稳性计算 59

8.5.1满载出港 59

8.5.2满载到港 60

8.5.3压载出港 62

8.5.4压载到港 63

8.6风压倾侧力矩及力臂计算 65

8.7各载况下的稳性衡准计算 67

8.8全速回航时的稳性衡准 67

8.9旅客集中一舷的稳性衡准 68

第9章 干舷计算 70

9.1基本干舷 70

9.2干舷修正 70

9.2.1方形系数对干舷的修正值 70

9.2.3型深对干舷的修正值 70

9.2.4有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值 71

9.2.5舷弧对于干舷的修正值 71

9.2.6最小干舷 72

第10章 吨位计算 73

结束语 74

参考文献 75

致谢 76

第1章 绪论

客船是指专门运送旅客及其可携带行李的船舶，随着科技的不断進步和国民经济的不断发展，水上客运已進入了高速化时代，客运高速化，是当今世界客运发展的趋势，国内外辽阔水域对于高速客运的需求为高速客船的发展提供了广阔的市场，不少航线已取得良好的社会效益和经济效益。

在欧洲、东亚，乃至加勒比海地区和南美洲，越来越多的高速客船正陆续投入营运，其商业航线遍布世界各国。著名的航线有英格兰的马尔格特和法国加来之间的航距约70km的海峡航线，法国尼西-科西嘉约250km的航线等。目前澳大利亚的穿浪型双体客船和法国高速客船等是世界上最先進的海用高速客船。著名的航线有英吉利海峡航线、北欧的北海和波罗的海航线、意大利的地中海航线、日本的海岛航线、南北美洲的离岛航线等。在经济发达的西欧海域轮渡航线，新一代高速渡船正向着大型化，舒适化和更高航速的方向发展。

近年来我国在高速客船上的开发已取得了长足的进步。使高速船由原来只能用于风浪不大的遮蔽水域向风浪较大的开放水域拓展；适用航程从几十海里向二三百海里拓展。据不完全统计，新增的高速客船大都小于150 客位，且以内河、岛屿区域为主。