海事实用型人才教材之船舶概论培训资料.docx

第一章 船舶概论海上运输的工具是船舶，船舶是一种能航行或漂浮于水域中的建筑物。本章将介绍船舶的种类、船舶的构成及各部分的名称、船舶的主要尺度、船舶的主要设备和主要性能等基础知识。第一节 船舶类型一、各种船舶分类方法船舶是水上运输和工程作业的主要工具，种类繁多。根据不同的分类方法和目的可以把船舶分为不同的类型。按用途分，有民用船和军用船；按船体材料分，有木船、钢船、水泥船、铝合金船和玻璃钢船等；按航行区域分，有极区船、远洋船、近洋船、沿海船和内河船等；按动力装置分，有人力船、帆船、蒸汽机船、内燃机船、汽轮机船、电动船和核动力船等；按船舶的推进方式分，有明轮船、螺旋桨船、平旋推进器船和风帆助航船等；按航行方式分，有自航船和非自航船；按航行状态分，有排水型船和非排水型船；按机舱所在位置分，有中机型船、尾机型船、中尾机型船；等等。二、高速船艇的特点提高船速的办法一是把船体从水中抬起，使之减小或脱离水的阻力，在贴近水面的空气中前进；另一种是利用波浪理论来减少船舶在水面排水航行时的阻力；从而使航速能得到大幅度的提高。1.水翼艇：水翼艇是在艇底装有水翼的艇，在艇底前后各装有一只水翼者，称双水翼艇，只在艇底首部装有一只水翼者称单水翼艇。水翼剖面呈机翼状，运动时浸没水中的水翼产生升力，抬起艇体，从而减少水阻力，当航速达到一定值时，水翼的升力可将艇体全部抬出水面，艇体只与空气接触，速度也就高了。2.气垫船：气垫船是靠升力风扇把压缩空气打入气囊，从船体周边的射流喷口射出而形成气垫将船体全部抬出水面。航行时，气垫将船体与水面隔开，使船舶所受到的阻力比普通船要小得多。气垫船分为四周有柔性围裙的全垫升式和两边具有刚性侧壁、船首尾用气封保持气垫的侧壁式。3.气翼艇：是利用机翼的表面效应，依靠气动升力支承船重，能做超低空飞行的高速船舶，外形和结构近似飞机，装有短展舷比的机翼，是介于飞机与船舶之间的运输工具。分为飞机型和平板型。4.双体船：双体船是由两条船型一样，尺度相同的船体（又名片体），中间采用联结桥将它们联结起来的一种船型，在每个片体尾部各装一台主机和推进器，直线航行时，左右两只螺旋桨可同时运转发出推力起到推进船舶作用。双体船左右两个片体的船型瘦长，位于两个片体尾部的螺旋桨与舵，在一定的操舵角和正、倒车情况下可提供大的回转力矩与回转角速度，使船舶的操纵性与回转性特别好。两个片体之间的距离选择恰当，可以减少水阻力，提高航速。三、民用船舶的分类和特点民用船舶通常是按用途进行分类,简要介绍如下：（一）运输船舶运输船舶的主要任务是从事旅客和货物的运输,它又可分为客船和货船两大类：1、客船：是指用于运送旅客及其携带的行李的船舶。对兼运少量货物的客船也称客货船。由于客船多为定期定线航行，又称客班船。在国际海上人命安全公约(公约)中规定，凡载客超过12人以上的海船须按客船标准的要求进行设计及配备。即不论是否以载客为主，凡载客超过12人的船舶均应视为客船。客船的特点是具有良好的航海性能，上层建筑高大，外型美观，安全设备与生活设施完善，船速较高。有的短途客船采用水翼艇和气垫船。为了旅客的安全，客船的抗沉、防火、救生等安全规定均十分严格。按航行的海区，客船分为远洋客船、近海客船，沿海客船和内河客船等。 2、货船：是以载运货物为主的运输船舶(允许搭载12人以下的旅客)。货船须充分而有效地利用船体内的货舱空间。货船主甲板以上的上层建筑并不发达，通常位于尾部或船中略后处。货船在抗沉性及救生设备配备等方面的要求，一般略低于客船，而消防设备的配备则根据所载货物的品种及性质有时比客船要求更加严格。 （1）杂货船：又称普通货船或件杂货船，是最早出现的货船，主要装运各种成箱、成捆、成包和桶装的件杂货，杂货船具有2-3层全通甲板。由于集装箱运输的发展，件杂货运量逐渐减少。（2）散货船：散货船按所运货物形态不同又可分为干散货船和液体散货船（也有教材将散货船特指干散货船）。干散货船：是指专门运载谷物、矿砂、煤炭、化肥、水泥等粉末状、颗粒状、块状非包装大宗货物的船舶。散货船货种单一，只设单层甲板。各种散货轻重相差很大，故有些船采用大小舱相间的布置方式，为此，须对船体结构进行加强。为提高装卸效率，货舱口开得大。散货舱在沿舱口两侧甲板下做成向下外倾4060度的角，而双层底上部两侧以35度角度向两舷斜升，使货舱的横截面呈上下为斗状的八角形。这种结构在航行中可以限制货物表面移动，提高船舶的安全性，在装卸时既可消灭死角，又可利用货物的自然流动，加快装卸速度。两舷上下封闭部分用作边压载水舱，尤其是甲板下的翼舱，对调节船舶重心的作用很大。为保证散货船回程空放航行中的适航性与稳性，常将船中部的一个货舱作为兼用压载水舱，以补足双层底与边压载水舱之不足，也可防止压载航行时船体的中拱。散货船常将机舱设在船尾部。中小型散货船，一般设有装卸设备，4万吨以上的散货船一般不设起货装置。有的散货船上也备有一定的干货舱用以载运少量杂货，或利用一部分压载舱装载石油，这种型式的散货船称为兼用散货船。 液体散货船：是指专门运载石油等液体货物的船舶。A、油船:是指专门运输原油或成品油的船舶。油船多为单甲板、尾机型船。油船的设计、布置及设备等都必须适应石油易于流动、挥发、燃烧、爆炸及污染等特性。油船对防火安全要求十分严格，为了防止烟囱火星散落到货油舱区域而引起火灾，机舱须设在船尾部。为了防止石油在船体内部渗漏，在货油舱区前后两端设置隔离空舱，与机炉舱、干货舱、居住舱等隔开。为防止船体破损，石油外溢造成水域污染，大型油船均采用双层底及双层船壳结构。油船的装卸都使用专门的大流量货油泵及管系。为便于卸清舱底残油，还设有扫舱管系及增加大粘度货油流动性的加热管系。为了控制自由液面对船舶稳性的不利影响，货舱内部常设13道纵向舱壁。为便利不同油种的分别装载，一般油舱常用410道横向舱壁实行分隔。小型油船全船的舱容、型深和干舷均较小，满载航行时甲板离水面较近，易于上浪，常在甲板上架设步桥，供船员通行。油船的上层建筑较短，船体长度与深度之比较大，形态瘦长，所受弯曲力矩较大，故其结构多数采用纵骨架式。油船运输常是单向性，即回程空放，须装载大量压载水，为防止含油压载水污染海域，除普遍设置存放洗舱水的污油舱以外，对新造的2万载重吨以上原油和3万吨以上成品油船，须有专用压载水舱。B、液体化学品船：是指专门运载散装液体化学品的船舶。液体化学品船的运输对象主要是醚、苯、醇、酸等具有强烈腐蚀性、臭味、易燃和有毒性的货物，因而对船舶的耐腐蚀性，防漏泄性与抗沉性有更高的要求，通常设双层底和双重舷侧板。又因液体化学品品种繁多，往往需要同船运输，所以液货舱分隔得较小，以便运输多种化学品，各液货舱有自己专用的货泵和管系。为了方便液货舱的清洗，增强液货舱的抗腐蚀能力，货舱的内壁和管系采用不锈钢制成或涂抗蚀涂料，对货物的围护和各种系统的分隔都有周密的布置。 C、液化气体船：是指专用于运载液化石油气()、液化天然气()和液化化学气()的船舶。这三类液化气体在常温常压下为气体，它们是在低温和加压下成为液态后运载。由于这些气体的液化工艺不一样，因此，它们的运输方式也不同。液化气体船舶是双层壳结构，尾机型，货舱为球形或圆柱形耐压容器，货舱与其非载货舱室之间设有隔离舱。液化气体船上除了各液货舱独立的泵、管系、消防系统外，还设有远距离操纵装置用以遥控各种管系的阀门、泵等，设有测量仪器及监测装置用以测定液货舱的液面高度、压力和温度并监测各种设备的运转情况等。液化天然气船：在常压下要液化天然气，其温度就须达到负164的深冷，在这样低的温度下，一般船用碳素钢均呈脆性，无法保证船体的强度，为此液化天然气船的液货舱就要用能够承受低温而不致脆裂的镍合金钢或铝合金来制造。同时，为防止低温度液态天然气影响船体结构造成低温脆裂，液货舱和船体结构之间必须有优良的绝热层，起到既要防止船体构件的过冷又要使液货的蒸发量维持在最低值的作用。早期的液化天然气船都为独立贮罐式。它的液货舱是呈柱形，筒形，球形，贮罐本身具有一定的强度和刚度，能承受液货作用在其上的载荷。船体构件仅对贮罐起到支持及固定作用。膜式构造的液化天然气船，采用双壳结构，船体内壳即为液货舱的承载壳，在承载壳表面敷有一层由镍合金薄板或铝合金薄板制成的膜，它与低温液货直接接触，只能起到阻止液货泄漏的屏障作用而不能承载，所有液货作用于其上的载荷均通过膜，船体内壳及内外壳之间的绝热层直接传递到主船体上去。膜式结构与独立贮罐式结构相比，最大优点是，舱室容积利用率高，结构重量轻，近年来的新船及大船多数采用膜式结构。 现在的液化天然气船一般都设有气体再液化装置，故也可运送液化石油气。 液化石油气船：石油气可以在常温下通过加压，或在常压下通过冷冻使其液化。根据液化的方法不同分为压力式，半冷冻半压力式及冷冻式三种。压力式就是将几个耐压的贮罐装在船上，液化气在高压下维持其液态。这种方式构造简单，现今6000立方米以下的小船还普遍采用这种船型。由冷冻液化后所得的体积比加压液化后所得之体积还要小26，所以60年代初期出现半冷冻半压力式船，进而发展到冷冻式船(液货舱内温度约为负50，压力约为028)，这种船为双壳结构。液货舱用耐低温的合金钢并衬以良好的绝热材料，其容量大都在10000立方米以上，船上设有气体再液化装置，可以将蒸发后的石油气再液化后送回液货舱。由于液化天然气船可以兼运液化石油气，但液化石油气船却不能用以运送液化天然气，故液化石油气船的大型化不如液化天然气船发展快，一般均不超过100000立方米。（3）木材船：是指专供运载木材的船舶，其船型与普通货船相近。由于木材的密度小，体积大，有一部分要装在甲板上，因此在甲板两舷设有支柱以拦护木材。（4）集装箱船：是指以装运集装箱货物为主的船舶。事先将货物装入集装箱内，再把集装箱装上船。这种运输方式的优点是装卸效率高、降低劳动强度、减少货损货差和便于开展多式联运。目前，集装箱运输已成为件杂货的主要运输方式。集装箱的尺寸和重量大小，种类很多。国际标准化组织（）推荐的规格有十余种，目前国际运输中常用的有两种型号： 20英尺集装箱：20英尺8英尺8英尺，最大重量20.32吨; 20英尺集装箱被当做统一换算单位，即标准箱，简写为。40英尺集装箱：40英尺8英尺8英尺，最大重量30.48吨; 一个40英尺集装箱相当于2个。集装箱船的船型瘦削，采用尾机型船型，只具有单层连续甲板，上甲桥平直，其上有大开口的货舱口，舱口宽度可达船宽的70一80，为了保证船体强度,采用双层船壳；货舱内设计成许多具有导轨的箱格结构，用以快速装卸和防止船舶摇摆时箱子移位。国际上表示全集装箱船大小常用的术语是：第一代集装箱船（装箱数7001000，载重量11000吨）；第二代集装箱船（装箱数一五00，载重量30000吨）；第三代集装箱船（装箱数25003000，载重量40000吨）；目前第六代集装箱船,可装载8000。（5）滚装船：是一种采用水平装卸方式的船舶。它装运的货物主要是汽车和集装箱。装卸时，在船尾部、舷侧或首部，有跳板放到码头上，汽车或拖车通过跳板开上开下，实现货物的装卸，故滚装船又称开上开下船或滚上滚下船。滚装船的上层建筑高大，最上层的露天甲板平坦，无起货设备。货舱内设有多层纵通甲板，汽车或拖车可以通过坡道或升降平台进入各层舱内。滚装船对码头要求低，装卸效率高，船速较快，但舱容利用率低。 （6）载驳船：又称子母船，它先将货物装在规格相同的小驳船里，再将这些小驳船装到母船上一起运输。也可归入集装箱船种。（7）冷藏船：是专门用于运送肉、鱼、蛋、蔬菜和水果等冷冻或易腐鲜货的专用船舶，其船舶结构与杂货船相近，主要区别在于：冷藏船的货舱（冷藏舱）分割得较小，每个舱室都构成独立的、密闭的绝热载货空间，以满足不同货种对温度的要求；为防止货物堆积过高而压损货物，冷藏舱的上下甲板间或甲板与舱底之间的高度较小；冷藏舱舱壁与门、盖都要求气密，并覆盖良好的绝缘材料，如泡沫塑料、铝箔等，具有良好的隔热功能，并配有大能量的制冷装置。目前，用于装运冷藏货物的冷藏集装箱发展迅速，在某种程度上取代了冷藏船的运输。2、特殊用途船舶（1）港作船（辅助船）：是保证船舶进行正常运输和生产的船舶。拖轮：是一种以自身发出的牵引力来拖曳没有自航能力的船舶、漂浮物，或协助大型船舶进出港口、靠离码头的船种。拖船的尺寸较小，但其功率大、强度高、稳性好、操作灵活，主要用于协助他船进行港内操纵，也可作海难救护船用，大功率拖船还可用于海上拖带。顶推船：作用与拖船类同，但作业方式是用顶推法来顶推非自航的货船、驳船等。顶推船比拖船优越的地方是顶推船与被顶船连成一体，航行时进退一致，可以自由回转，被推船不须设置操舵设备，船队之间通过电缆及管路可以互供油水、电力；顶推运输与拖带运输相比可以提高航速。消防船：是指专用于扑救港内船舶火灾或扑救码头上临近建筑物火灾的工作船。船上设有多门消防炮，用以喷射泡沫或高压水柱，有的还设有升降台，用于扑救高处火灾。供应船：是指在港口用于向运输船供应淡水(水船)、燃油(油船)和物料等的专用船舶。引航船： 是专门用于接送引航员登船引航的船舶，其船体涂有明显颜色并有引航标志。交通船：是用于接送船员、工作人员等的小艇。（2）工程船：是航道整治、协助筑港、水利建设、打捞等工程船舶的统称。挖泥船：是用于疏浚航道、加深泊位或开掘运河的工程船舶。按挖泥设备不同可分为耙吸式、绞吸式、抓斗式、链斗式等几种类型。起重船：是专用于起重的工程船，又叫浮吊。它大多为非自航式，由拖船拖带移动。起重量从几十吨到几百、数千吨不等。打捞船：是用于打捞沉船或水底遗弃物的工程专用船舶。打捞船上装有起重机、绞车装置和空气压缩机，还有潜水、电焊、切割、修补和水下定位系统等设备。海难救助船：是专用于救援遇难船舶的工作船。其外形与大型拖船相似，船体颜色一般为白色，船速较快，并配有各种救助设备。破冰船：是专门用于破开航道上冰层和救助冰困船舶的工作船。船首呈前倾状并予以特别加强。首尾的左右舷均设有大容量的压载舱。破冰时使船首冲上冰层,再将尾压载水打到首压载舱, 靠重力或船身左右晃动将冰压碎。敷缆船：是敷设海底电缆的专用船，它可兼作电缆维修船,其首部形状较特殊，设有几个大直径的导缆滑轮。（3）科学考察船：是用于海洋水文、气象、地质和生物等研究考察的船舶。这种船舶航海性能好、舱室生活设施完善、续航力强。（4）渔船：是指从事捕鱼和辅助捕鱼的船舶，按其作业方式分为拖网船、围网船、流网船、延绳钓船、捕鲸船和鱼类加工船等。此外还有航标船、测量船、钻井船、浮船坞、浮油回收船、布设船、垃圾船和打桩船等专用船舶。第二节 船体几何要素船体的几何要素包括船的大小和形状。为了说明船体的几何要素，先介绍三个平面：中线面：是一个通过船体甲板中心线（船宽中点）且垂直于基平面的纵向垂直平面，它把船体分为相互对称的左右舷，是船体的对称面。中站面：是一个过船长（垂线间长或设计水线长）中点既垂直基平面又垂直中线面的横向垂直平面，把船体分为首尾两部分。基平面：是一个过船长（垂线间长或设计水线长）中点龙骨上缘的水平面，与中线面、中站面相互垂直，三者组成主坐标平面。也有用设计水线面代替基平面的，设计水线面是一个通过船舶满载吃水(设计吃水)且平行于基平面的水平面，把船体分成水上和水下两部分。一、船体型线图船舶主船体的表面是由复杂曲面组成，一般难以用数学形式加以表达。通常，用三组相互垂直的平面切割裸船体并和型表面相交后，把得到的剖线各自投影到相应的投影面上，由这三个投影所组成的视图就称为型线图。型线图全面反映了船体几何形状，是与船舶航海性相关联的总体性图纸之一。 所谓裸船体是去除船体所有附体，如舭龙骨、舵、螺旋桨等之后的光船体。所谓船体型表面是去除船体所有附体之后的船体外形的设计表面。对钢质船体，型表面是钢质裸船体钢板内表面所形成的封闭表面；对木质和水泥船体，型表面是船体的外表面。在切剖裸船之前，先假定裸船体是正座于一个基准平面(基平面)之上。根据机械制图三面投影的原理，船体型线图是由正投影面、水平投影面、侧投影面三个投影面组成，其剖切面为：中线面、设计水线水平剖面和中站面。上述三个主要剖面还不足以表示出船体曲面变化的程度，还需要更多的辅助切面把船体更细地剖切，以得到较多的曲线来进一步详尽地描述船体弯曲表面的几何形状。辅助切面的方向分别平行于上述三个主要剖面。各剖面和裸船体型表面相交的交线分别纵剖线、水线和横剖线。这三组剖线分别投影在上述三个投影面上，构成型线图的三个剖视图，分别称为纵剖线图、水线图和横剖线图。二、船舶外形和总体布置（一）船舶外形的一般特征船是一个狭长和左右对称的几何体，它的上部、下部和两边分别为上甲板、船底和左右舷所包围。1、船体轮廓各部分的名称：（1）舷弧：船舶中纵剖面上，上甲板一般向首尾渐升，呈曲线弧形。沿纵向各处的甲板边线高度与船中甲板边线最低值之间的差值算为舷弧。其中，在首垂线处的差值为首舷弧，尾垂线处的差值算为尾舷弧。舷弧值越大，表示上甲板上翘越多。舷弧的作用主要是减少甲板上浪，保持甲板干燥，便于水手操作；同时增加储备浮力，提高船舶抗沉性和稳性，减少纵摇，使船舶具有良好的适航性，且造型美观。首垂线是指过设计水线与船首轮廓线（首柱前缘）之交点所作垂直于基线的直线，用符号“”表示。尾垂线是指过设计水线和尾柱后缘之交点所作垂直于基线的直线，用符号“”表示。无尾柱的船舶以舵杆轴线为尾垂线。集装箱船、滚装船等船舶舱容要求较大，主甲板高出水面甚多，为了简化工艺，采用平甲板。（2）龙骨线：是指船体型表面的底部与中线面的交线。一般运输船和军舰的龙骨线是水平的，这是为了减少吃水和便于修理。（3）船首：船的前端叫船首，形式很多，有前倾首、球鼻首、破冰型首等。（4）船尾：船的后端叫船尾，形式也很多，有巡洋舰型尾、方尾、球形尾、隧道尾、双尾等。 （5）梁拱：船舶上甲板的横向形状，常为中间突起，两舷低落，呈抛物线状。这种中间拱起弧形的拱度称为梁拱。梁拱可以使甲板积水迅速排除以保持甲板干燥，还能增强抵抗外负荷的能力及加大储备浮力。船中部分的梁拱为标准值，常取船宽的1/50。随着船体首尾两端逐渐狭小，梁拱绝对值也逐渐减小。（6）舭部半径：船体的船侧和船底的连接处，形状多呈圆形，称为舭部。采用舭圆弧的目的是使船侧板和船底板相接处可以有光顺而圆滑的过渡，保证水流畅通，改善阻力性能。（7）底边升高：钢船为了易于建造和减少吃水，一般将船底的龙骨造成平板形。如果船底板从龙骨板开始向两舷水平方向延伸、则整个船底是水平的，称为平底船。如果向两舷沿一上升的坡度延伸，则船底是斜升的，称为尖底船。船底斜升的程度可以用船底板延伸线与横向基线的夹角表示，该角称为底升角。也可以用船底线与横向基线间在舷侧的距离表示，该距离称为底边升高。形状丰满的货船，其值较小或等于零，这样可加大货舱空间。形状削瘦的船一般有较大的底升角，配合较大的舭半径以改善水阻力状况，常用于高速舰船。（8）平行中体：船体中部一定范围内横剖面形状不变的这部分船体。它的作用是扩大舱容，便于载货或安装机器设备，又可节约造船工时，一般用于低速货船。对于形态瘦削的高速船型，采用平行中体反而会导致出现突出的肩部，增加阻力，故一般不采用。（9）上层建筑：船体可分为两部分，在最上层连续甲板以下的称为主船体，以上的称为上层建筑。上层建筑又可分为上层建筑和甲板室，两侧伸至船的两舷的叫上层建筑（又称船楼）；两侧未伸至船的两舷的叫甲板室。位于船首的叫首楼；位于船中的叫桥楼和中部甲板室；位于船尾的叫尾楼和尾部甲板室。2、船舶部位划分与舱室名称（1）船舶部位名称船首两侧船壳板弯曲处叫首舷；船尾两侧船壳板弯曲处叫尾舷；船两边叫船舷；船舷与船底交接的弯曲部叫舭部。连接船首和船尾的直线叫首尾线。首尾线把船体分为左右两半，从船尾向前看,在首尾线右边的叫右舷；在首尾线左边的叫左舷。与首尾线中点相垂直的方向叫正横，在左舷的叫左正横；在右舷的叫右正横。（2）甲板名称船体水平方向布置的钢板称为甲板,船体被甲板分为上下若干层。最上一层船首尾的统长甲板称上甲板。这层甲板如果所有开口都能封闭并保证水密,则这层甲板又可称主甲板,在丈量时又称为量吨甲板。少数远洋船舶在主甲板上还有一层贯通船首尾的上甲板,由于其开口不能保证水密,所以只能叫遮蔽甲板。在主甲板以下的各层统长甲板, 从上到下依次叫二层甲板、三层甲板等等。在主甲板以上均为短段甲板, 习惯上是按照该层甲板的舱室名称或用途来命名的。如驾驶台甲板、救生艇甲板等。（3）舱室名称主船体舱室名称从首到尾分别叫首尖舱、锚链舱、货舱、机舱、尾尖舱和压载舱等。在货舱中两层甲板之间所形成的舱称甲板间舱，也叫二层舱或二层柜。上层建筑舱室名称上层建筑的各舱室一般按舱室用途而命名。3、船舶舱室的布置（1）机舱的设置。机舱位置的确定，将影响到船舶上层建筑的形式、货舱布置，纵倾调整、驾驶人员的视野，以及船体强度和结构等方面的问题。机舱布置的方案一般有三种，即设于船舶的中部，尾部或中部偏后，其相应的船舶建筑形式分别称为“中机型”、“尾机型”和“中后机型”(按机舱位置命名)。 （2）货舱的设置。在满足船舶强度和抗沉性等要求的条件下，原则上货舱的数目应尽量减少。这样，可减少起货设备的数量，简化甲板布置，提高装卸效率；同时也能减轻船舶重量，降低船舶造价。（3）燃油、淡水与压载舱室的布置。燃油舱、淡水舱及锅炉水舱可以设在任何位置，充分利用不宜装货或作业狭窄的处所，力求节约船体结构数量和简化管路，不致引起不良的纵倾及稳性等问题，通常将它布置在双层底内，首尾尖舱、以及轴隧两侧的平台之下。若机舱内有空余的地位，则可设置舷边油舱。若这些处所的容积不够，或由于船舶纵倾难以调整等原因，可在适宜的位置设置深油舱或深水舱。为了保证船舶在一部分油水舱破损进水后，仍能保证船舶的油水供应，燃油舱和淡水舱不宜集中布置于一个舱内。直接位于旅客及船员居住舱室以下的舱柜，不得用以储存液体燃料。压载水舱主要用于改善船舶稳性及调整船舶浮态之用。4、船舶上层建筑的布置 船舶上层建筑中主要布置船员和旅客的工作和生活舱室。（1）工作舱室的布置。航海部门的工作舱室主要有驾驶室、海图室，雷达室、电罗经室、测深仪室等；属于轮机部门的工作舱室有机舱，电工间、泵舱、应急发电机舱、舵机舱、灭火机室、修理间等；此外还有办公室、理货室、锚链舱、油漆间、灯间、木工间等甲板部门的工作舱室。工作舱室的位置布置有一定的规律。（2）居住舱室的布置。居住舱室分船员居住舱和旅客居住舱室。船员居住舱一般都接近工作场所，使每个船员在任何气候条件下均能迅速而安全到达工作岗位；为保证船员的休息与睡眠，一般都和旅客的居住舱室分开，布置在航行途中或停港时不易受噪音干扰的地方。 （3）公共舱室的布置。公共舱室泛指厨房、餐厅、厕所，浴室、盥洗室、医疗室等舱室。其布置要考虑让船员或旅客使用方便、满意、舒适及服务效果好。 （二）船舶总布置图船舶总布置图是一张反映全船总体布置情况的图样。它表示了船舶上层建筑的形式、全船舱室的划分，以及机械和设备等的布置，数量和大小。总布置图比较集中地体现了船舶的用途、任务及经济性，是最重要的全船总体性图纸之一。在船舶设计及改装时，作为理论计算和绘制其他图纸的依据，如计算全船重量、重心位置、绘制系泊布置图，木作舣装图等。船舶总布置是根据投影原理绘制而成，主要采用侧视图及俯视图组成船舶总布置图。它包括侧面图，平台或甲板平面图和舱底平面图。完整的总布置图还包括船舶的主要度量，如主尺度，排水量、载重量(客船为载客数)，主机功率、航速、船员定额及各层甲板间高等数据。总布置图中的侧面图是从船舶右舷所得的视图。它是总布置图的主视图。它表示船舶的侧面外形轮廓，上层建筑的形式和全船舱室和设备的布置情况及其在船长和高度方向的具体位置。为清晰地表示出船体内部的布置情况。习惯上常用中纵剖面来代替侧视图。中纵剖面图是沿船舶甲板中心线所切割出来的剖面图。平台、甲板平面图是从各层平台、甲板上部俯视或剖视而得的视图。对于上层建筑最上层的平台或甲板的平面图是一张从其上方俯视而得的视图。对于其他各层平台、甲板的平面则是通过逐层剖切后所得的视图。因此，图中所表示的内容，是平台或甲板至上一层平台或甲板之间整个空间里的布置情况。平台，甲板平面图表示了各层平台、甲板上的舱室和设备在船长和船宽方向上的布置情况。舱底平面图是剖去最下层平台或甲板后所得的俯视图。它表示双层底上舱室和设备，以及双层底内液体舱的布置情况。如是单底船，则表示船底上的机械和设备等的布置情况。侧面图与各层平台、甲板及舱底平面是同一艘船舶在两个不同方向上的视图，它们既相互补充又相互统一，缺一不可，否则，就不能完整地表达全船的布置情况。视图符合投影规则，故在布置图上，除短平台，甲板外应互相对应。例如，侧视图上的船长方向的位置与俯视图上的船长方向的位置相对应。 总布置图涉及的面很广，图纸又不能过大，为此总布置图采用了一些特殊的表达方式。例如，总布置图中所表达的机械、设备采用统一规定的形象化图形符号，大小按机械、设备的具体型式的外形尺寸按比例绘制，一般图中不注具体尺寸。 三、船舶主要尺度的概念（一）船舶主尺度是用以表示船舶大小和特征的几个典型尺度,包括有船长、船宽、船深(或船高)、干舷和吃水等。船体主要尺度是计算船舶各种性能的参数，衡量船舶大小，收取各种费用，检查船舶能否通过船闸、运河等限制航道的依据。1、最大尺度最大尺度也称全部尺度或周界尺度。是包括船体构件在内从一个端点量到另一端点的总尺度，它是检验船舶在建造和营运时受外界条件限制的依据。它决定某一船舶能否停靠一定长度的码头、通过或进入一定长度和宽度的船闸或船坞，决定船舶在狭窄航道和港内的安全操纵和避让，以及能否顺利通过横跨航道上的桥梁和架空电缆等。最大尺度包括船舶总长、最大宽度、最大高度。 2、登记尺度登记尺度是根据国际吨位公约和我国海船法定检验技术规则的规定进行丈量所得的尺度，用作船舶登记、吨位计算及交纳费用的依据。它是丈量船舶、计算船舶吨位的尺度，该尺度登记在船舶丈量证书上，表明船舶大小。3、船型尺度型尺度也叫理论尺度或计算尺度。是在主船体的型表面上所量取的尺度，主要用于船舶设计及性能计算；船舶设计中主要是用船型尺度，它是计算船舶稳性、吃水差、干舷高度、船舶系数和水对船舶阻力时使用的尺度。船型尺度包括型长、型宽、型深。（二）船体主要尺度的度量1、船长L：船体总长（）为船首最前端到船尾最后端之间的水平距离；垂线间长又称为两柱间长（），是首垂线到尾垂线之间的水平距离，用于计算排水量和各种航海性能；设计水线长（），为在设计水线上，从船首量到船尾的间距，用于计算船舶水阻力。一般垂线间长约比设计水线长要小23。在度量总长时，若计入船体首尾两端钢板厚度及在两端的永久性固定突出物，则称为船的最大长度工。当船舶停靠泊位，在狭窄水道中调头或船台上建造及入坞修理时，则要考虑其最大长度。现代货船向前突出的球鼻首，若超过了甲板的最前端，则船舶的总长及最大长度都从球鼻首的前端算起。 登记长度（），是船舶上甲板上的首柱前缘到尾柱后缘的水平距离，若无尾柱，则量到舵杆中心线。 2、船宽B：型宽B为设计水线面上的最大宽度，一般位于两柱间长的中点处；最大船宽为包括外板和永久性固定突出物，如护舷材、水翼等在内的船体最大宽度；登记宽度为船体最大宽度处(包括两舷外板，不包括固定突出物)的水平距离。3、吃水T： 船舶吃水T为船体在水下部分的浸没深度。它是一个计算度量，大小随装载货物的重量不同而变化。型吃水T即设计吃水，又称满载吃水，系指船舶装到设计要求货载时的浸水深度，型吃水为中横剖面处从设计水线到船底基线的垂直距离。当船舶平浮时，船舶首尾部分的吃水相等。船舶有纵向倾斜时，在船中处的吃水（平均吃水）可用首尾吃水的平均值表示。而船舶首吃水与尾吃水的量取是：首吃水,从设计水线沿首垂线向下量至龙首延长线的距离。尾吃水，从设计水线沿尾垂线向下量龙首延长线的距离。首尾吃水差称为吃水差。当首吃水大于尾吃水时，船舶为首倾，反之为尾倾。最大吃水为自设计吃水线量到船底板或突出物最下面的最大距离。船舶吃水可以理解成水线面与船底基平面之间的垂直距离。（1）实际吃水：水线面至船底龙骨板下缘的垂直距离。是船舶进出港、过浅滩、系靠码头和装卸货物时应考虑的吃水。（2）型吃水：水线面至船底龙骨板上缘的垂直距离。与实际吃水相差一个龙骨板的厚度,是船舶设计和进行性能计算时所考虑的吃水。船舶吃水随着船舶的载重量和舷外水的密度的变化而不同，量得吃水后经过查阅有关船舶曲线图和计算，可以求得该船当时的排水量和载重量。由于装载的不均匀，船舶四周各处的吃水不尽相同。在实际工作中,是通过观测船舶的水尺标志而获得船舶的实际吃水。4、船深H：型深H为中横剖面处从船底基线到上甲板边线的垂直距离，有时也叫舷高。最大深度为包括船底龙骨板或其他突出物在内的，在中横剖面处的型深。登记深度为中纵剖面上登记长度中点处，从上甲板横梁上面量到龙骨顶板上面的垂直距离；若是双层底船，则为上甲板横梁上面量到内底板上面的垂直距离，内底板有木铺板时，则为木铺板上面的垂直距离。5、干舷F：为船体型深中未浸入水中的那部分高度，即船体中部从设计水线量到上甲板上表面的垂直距离。一般船舶在首、中、尾三处的干舷是不同的，通常所指的干舷是接近船中处干舷的最小值，。6、最大高度：船在淡水中从设计水线到船舶最高点的垂直距离，对通过桥梁的船舶，空载最大高度有重要的使用意义。第三节 船舶的航行性能为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，要求船舶具有良好的航行性能，这些航行性能包括浮性、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。一、船舶浮性、稳性和抗沉性的基本概念（一）浮性：船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。船舶是浮体，决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。其漂浮条件是：重力和浮力大小相等方向相反，而且两力应作用在同一铅垂线上。船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。船舶浮态可分为四种。1、正浮状态：是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。2、纵倾状态：是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾吃水叫首倾；船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一般未满载的船舶都应有一定的尾倾。3、横倾状态：是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。4、任意状态：是指既有横倾又有纵倾的状态。（二）稳性：稳性是指船舶在外力矩(如风、浪等)的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。船舶稳性，按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性；按倾斜角度大小可分为初稳性(倾角100 以下)和大倾角稳性；按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。对于船舶来说，发生首尾方向倾覆的可能性极小，所以一般都着重讨论横稳性。（三）抗沉性：抗沉性是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。二、船舶浮性、稳性和抗沉性的其它知识（一）浮性1、船舶漂浮原理和条件船舶承载后是否能够漂浮于水面的一定位置上，取决于它在水中所受到的力。一艘静置于水中的船舶，只受重力和浮力的作用。重力是船舶自身各部分重量及所载重物重量之和，方向垂直向下。各部分重量引起的重力作用在各部分重心处，但就整艘船舶而言，可假定认为其集中在一点，该点称为船舶重心，用G表示为空间一点。它的位置随载重及货物装载情况不同而变化；它的高度直接影响到船舶的稳性和摇摆性，重心越高，稳性越差，船舶越易倾覆；它的左右和前后位置将影响到船舶的漂浮状态。若重心位于浮心之前，则船舶首吃水增加，尾吃水减少，产生首纵倾，反之会产生尾纵倾。当重心位于浮心右侧，将产生右倾，反之会产生左倾。为了使船舶能处于正浮状态，在设置各种重物时，应经过周密计算和考虑。集中在一点的重力的大小等于各部分重量之和，用W表示。船舶在静水中漂浮时，船体与水接触的表面上各处都受到水的静压力作用，方向垂直于船体表面，为讨论问题方便，可将静压力分解成横向和垂向两个分力。由于船体左右对称，水压力的横向分力相互抵消，只有水压力的垂向分力向上支持着船体漂浮。各处水压力垂向分力的合力，称为浮力，用F表示。它的作用点称为浮心，用B表示。浮心B也为空间一点。从力学上讲，船体的浮心，是浮力的作用中心，从几何意义上讲，船体的浮心是排水体积的中心。船舶设计完毕以后，它的形状已经确定，不论货物分布情况如何，只要保持正浮，吃水一定，则排水体积，形状，大小及浮心座标也就一定。使用时，只要知道船舶装卸货物后的吃水值，就可以根据浮心曲线方便地查得船舶的浮心位置。根据阿基米德原理，浸在水里的物体所受到的浮力大小等于它所排开同体积的水的重量。所以船舶浸入水中的体积(称排水体积，用V表示)越大,则受到的浮力也越大。根据两力平衡原理，船舶漂浮于水面的条件必须是，重力和浮力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（二）平均吃水的变化1、船舶平均吃水变化船舶平均吃水的变化是指船舶装卸货物后只发生吃水的增减,不发生浮态的变化,即装卸前后首尾吃水变化值是相同的。增减货物后引起平均吃水变化的条件是：（1）所装卸的货物重量不大（通常小于10的满载排水量）；（2）所装卸的货物的重心位置应通过水线面面积中心，即通过漂心的垂线。2、每厘米吃水吨数常用“每厘米吃水吨数”来计算少量货物装卸时的平均吃水变化值，或根据吃水变化值来估算货物的装卸量。每厘米吃水吨数为船舶平均吃水改变1厘米所需要装载或卸去的货物吨数，用表示。每厘米吃水吨数是由水线面面积确定的，而水线面面积是随吃水变化的，因此也是随吃水变化的。可以画出与吃水T的关系曲线，此曲线为每厘米吃水吨数曲线，应用该曲线可解决一些实际问题。3、水密度变化对船舶浮态的影响船舶平均吃水的变化情况还可以近似地认为发生在船舶从淡水驶入海水或从海水驶入淡水中，此时船舶重量不变，但由于水的比重变化，使排水体积发生变化，排水体积和水的比重成反比。因为船舶由淡水驶入海水或由海水驶入淡水，所引起的吃水变化不多，故可以认为变化前后水线面面积近似不变，两个排水体积的比值等于吃水的比值。实际上在水比重改变时，船的浮心位置随着吃水变化也有一定的改变，因此，严格地说，还会发生纵倾现象。大多数船舶由淡水驶入海水时，吃水减小，浮心前移，产生尾倾现象。而从海水驶向淡水时，吃水增加，浮心后移，产生首倾现象。4、载重标尺为了便利船员根据船舶的吃水了解船舶的装载情况和迅速获得装载货物时的有关资料，船舶设计单位常根据计算资料绘制载重标尺，作为船舶的技术文件之一。在载重标尺上有等间距的吃水标尺，与其并列的还有排水量标尺和载重量标尺等，这些标尺都分别按照淡水和海水情况绘制。只要船舶吃水一定，根据所处水域(淡水或海水)就可方便地查得相应的排水量和载重量。在载重标尺上还绘有每