1、本科毕业论文（20 届）160 客位高速客船设计所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录目 录摘 要 .11前言 .31.1 中国近代客船的产生和发展 .31.2 国内各特色客船 .41.3 国外客船技术 .51.4 我国客船现状及发展趋势 .61.5 对未来客船发展的建议 .62总体设计 .82.1 任务书分析 .82.1.1 设计要求 .82.1.2 现有资料 .92.2 设计船排水量估算及主尺度的确定 .92.2.1 空船重量估算 .92.2.2 载重量估算 .102.2.3 设计船排水量 .112.2.4 船型资料确定 .
2、112.3 型值提取并绘制型线图 .122.3.1 型线设计思想 .122.3.2 型值提取 .122.4 总布置设计 .142.4.1 设计思想 .142.4.2 主要舱室的划分（从尾至首） .142.4.3 工作及生活舱室布设 .162.4.4 各舱室主要通道布设 .162.4.5 救生设备 .162.4.6 机型 .172.4.7 绘制总布置图 .172.5 重量重心计算 .173性能计算 .203.1 静水力计算与静水力曲线图 .203.1.1 静水力计算 .203.1.2 静水力曲线图 .333.2 初稳性与浮态校核 .353.3 设计船船体阻力与有效功率估算 .363.3.1 艾亚
3、法估算阻力的步骤 .363.3.2 实际设计船的有效功率 .373.4 螺旋桨水力性能计算与螺旋桨图 .403.4.1 船体主要参数 .403.4.2 螺旋桨参数 .403.4.3 设计工况 .403.4.4 推进因子的决定 .413.4.5 可以达到最大航速的计算 .413.4.6 空泡校核 .44本科毕业论文 目录3.4.7 强度校核 .463.4.8 螺距修正 .473.4.9 重量及惯性矩计算 .483.4.10 敞水性征曲线之确定 .483.4.11 系柱特性计算 .493.4.12 航行特性计算 .493.4.13 螺旋桨计算总结 .523.5 螺旋桨总表 .524设 计 总 结
4、.55【参考文献】 .56附录 外文翻译 .57本科毕业论文 摘要1摘 要 纵观客船的发展和近期船市可知高速客运具有远大的发展前景，我国有丰富的水运资源和优越的地理环境，国内旅游事业的开发,为客运高速化提供了有利条件，客船的发展不容忽视。本文介绍了 160 客位高速客船的设计。依据母型船的原有的数据，对原有的母型船设计方案优化，以便满足新客船更好的安全性和经济性的要求。此次设计主要进行了以下工作：排水量的初步计算、总布置设计与总布置草图、重量重心计算和总布置正式图的确定；静水力计算及静水力曲线图、稳性浮态计算、阻力与有效功率估算、螺旋桨计算与绘图。通过这些设计工作,研究该船型的相关性能。关键词
5、 高速客船；总体设计；性能计算；螺旋桨设计本科毕业论文 摘要2160 class of high-speed passenger shipAbstractMaking a general survey of the development and recent general passenger high-speed passenger ship that has great prospects, our country is rich in water resource and the geographical environment is superior, the development
6、 of domestic tourism, provide passenger fast pace for favorable conditions, so the development of the passenger does not allow to be ignored. This paper introduces the design of 160 seats high-speed passenger ship. According to the parent ship parameters, improve the scheme of parent ship, for the s
7、ake of meeting the demand of better safety and more economic.This design has mainly carried on the following works: the preliminary confirmation of displacement, general layout design and the draft, the focus of computing and the total weight of the ship to be confirmed; the stability of typical flo
8、ating states, propeller design and graphics. Through these design works, study the related properties of this ship type. Key Words High-speed passenger ship; System design; Performance computation; Propeller design 本科毕业论文 正文31前言客 船 是 指 专 用 于 运 送 旅 客 及 其 可 携 带 行 李 和 邮 件 的 船 舶 。 随着科技的不断进步和国民经济的飞速发展，水上
9、客运已进入了高速化的时代。客运高速化是当今客运发展的趋势，国内外辽阔的水域对于高速客船的需求为高速客船的发展创造了广阔的市场。纵观近几年有相当良好的发展趋势，最新成果层出不穷。通过对中外客船研究的比较和评论，参考已有的相关文献来表明高速客船在市场竞争中实力之所在。1.1 中国近代客船的产生和发展尽管中国是曾对世界航海事业有重大贡献的文明古国，但是近代造船业的发展却比较迟缓，只是在中华人民共和国成立后才得到长足的进展。但早在第一个五年建设计划期间,就有多种新型客船参加客运服务。在长江客船方面，1954 年建成柴油机客船 “民众”号。1958 年建成“江蓉”、 “江陵”、 “江津”等多艘川江客船。
10、1972 年,在“江蓉” 型的基础上，加长 5m，建成“东 35”型川江客货船。1974 年，更建成“ 东 11 型” 大型长江中下游客船。1985 年建造的“江汉 57 型”客船，采用双尾型线，在快速性方面获得极大的成功。设计与建造航海客船在旧中国是很难实践的。创建于 1865 年的中国最老的江南造船厂，在 1949 年以前所造的最大客船是“伯乐”号，总长 84.12m，排水量 3255t，曾往返于上海大连航线。在第一个五年建设计划期间，我国就有新的沿海客船建成并投入航运，如蒸汽机客船“民主十号 ”、 “民主十四号 ”。1960 年建成申甬线柴油机客船“ 民主十八号”，总长 105m，功率
11、22000 马力，载客 774 人。至 60 年代，不仅上海的船厂可以建造客船，南方的文冲船厂和北方的新港船厂都相继建成“红卫九号 ”和“ 工农兵”号，分别航行于广洲三亚和大连烟台航线。 进入 70 年代，上海沪东船厂成批建成了“长征”型客货船。这是我国所建的最大而且性能最好的客货船，主要航行于申连线，也有航行于申青、申穗线的。从 70 年代起，各船厂都相继建造了多型客船，为我国的沿海客运提供了新的运力。1985 年，地处长江中游的江州造船厂建成了双体客船“瑞昌”号，能载客 1570 人。我国沿海客流密度大，需要大载客定额的客船。 “瑞昌”号的建成为我国沿海客船的发展提供了新的经验。1987
12、年，新港船厂建成两艘新型沿海客船，载客定额在千人以上，长达 120m，经济性大有本科毕业论文 正文4改善。1.2 国内各特色客船高速客船的先锋完全由江龙公司自主研发、建造的高速客船“飞翼 1”号于 2008 年 3 月 6 日在上海举行隆重的首航仪式。它是我国国产客船中航速最高、载客最大的高速玻璃钢客船。该船是为上海客运轮船公司建造，用于上海吴淞至崇明的高速交通船。具有如下优点：重量轻、航速快；抗风浪、高强度；节能环保；机舱无人化。不对称双尾鳍节能客船该船于 1990 年 2 月 10 日试航成功。本船与同类型的沿海客船相比，具有尺度小、载客量大的特点，而且客舱布置合理、宽敞、舒适。由于采用了
13、非对称双尾鳍外旋桨的线型，既提高了推进效率，又符合船员对外旋桨的操纵习惯。并从各项经济指标可见本船在节能方面的显著效果，作为沿海岛际渡船具有一定的推广价值。纵流首双球尾客船1991 年设计的一种新型综合客货运输船，本船最突出的特点是具有良好的快速性，节能效果显著，与具有相同主机功率、排水量小于近 100t 的同类型双尾客船川陵 55 相比，航速绝对值提高了 1.5km/h 以上，其节能效果可达 26%。与原型船相比快速性也有所改善。并且能充分利用有限的空间，例如载客甲板面积利用率高达 0.75。由于本船船型较好并采用组合舵新技术，使本船具有良好的操纵性能。此外，抗拍击性能和振动较目前在航的同类
14、型船舶也有了明显改善。消波型高速客船它采用浅水低阻的船体线型并配置大功率的动力装置和高效率的推进器，使船的兴波阻力小，流体性能优良，高速稳定性佳。由于它们仍采用钢质船身，因此具有建造工艺成熟、成本低、生产周期短、航行可靠、维护方便的特点。穿浪高速双体客船集水翼船、小水线面双体船和常规双体船的三者优点于一身的穿浪高速双体客船具有低阻、高速、平稳的性能。在流体动力学、船体结构材料、总体布局、推进装置、操纵控制系统等方面体现了当代高水准的船舶技术成就。它拥有水翼船的高航速、小水线面船的低阻特性和双体船的稳性及宽大的上层建筑等优点。本科毕业论文 正文51.3 国外客船技术各种高速客船的应用已越来越普遍
15、，其商业航线已遍布于世界各国，但其中以中途航线为主。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；苏联的列宁格勒 塔林约 320km 的航线；香港澳门的航线等。在苏联有些高速船也跑长途，如高尔基莫斯科、敖德萨巴统程都在 1000km左右。客船，特别是大型豪华旅游船的建造，一直被誉为欧洲造船工业皇冠上的明珠。在这一领域中，意大利的芬坎蒂尼造船集团、法国的大西洋船厂、德国的迈尔船厂和芬兰的克瓦尔纳马萨船厂等著名船厂均是其中的佼佼者，目前世界上大部分大型游船都出自这几大豪门的船坞，大部分的手持订单也被这几大船厂瓜分。以下是几个不同国家
16、具有代表性的特色船：芬兰芬兰船厂建造了目前世界上最大最创新的豪华客船“海上绿洲”号，总吨位为 225282 吨，耗资达 10 亿欧元。该船在设计时把安全性和舒适性放在首位，娱乐、生活设施的设计十分创新、前卫。日本作为世界上首屈一指的造船大国，日本也有好几家造船公司正在开发具有各自特色的高速客船。1993 年 3 月，三菱重工收到了第 1 艘柴油机推进的高速双体船。此水翼双体客船海上航速达 45.4kn，比航线上原来应用的全浸式水翼客船航速还要快，航行时间可节省 28%。三并造船公司正在开发的 SWATH（小水线面）快速客船，船体上装有一对水翼，作为一种杂交船型，此船在恶劣海况下仍具有良好的性能
17、。澳大利亚从 1990 年 10 月起，澳大利亚已为中国、新加坡、印尼和香港建造了数十艘双体客船。穿浪双体船是 80 年代澳大利亚自行开发研制的一种新型高速船，具有良好的穿波越浪性能，更适用于风浪较大航程较长的海上轮渡航线。其他欧洲国家美国华盛顿州的一家船厂建造了一艘超级 4000 型小水线面快速渡船，船体由铝合金制成；德国开发的气垫双体客车渡船采用玻璃钢船体；西班牙一家建造舰船的公司设计了铝合金单体船。本科毕业论文 正文61.4 我国客船现状及发展趋势高速船的产生是一个高科技的综合产业，标志着一个国家的工业水平和现代化的程度，大力发展高速船和高速水运不仅能够促进我国船舶工业和航运事业的发展，
18、而且可以带动材料、机械设备、电子工业等相关工业的发展，进而加速地区间的经济、科技、文化和人员的交流，促进经济繁荣，同时也将促进旅游业、饮食业和房地产业的发展。实际上，一个良好的交通运输环境更有利于吸引外资，利用外资开展项目。高速客运已经起步，并初步显示出其优越性，不少航线已经取得良好的社会经济效益，我国有丰富的水运资源和优越的地理环境，因此国内旅游事业的开发为客运高速化提供了有利条件，客船的发展不容忽视。这十几年来，我国高速航运事业发展一直十分迅猛。长江、珠江、黑龙江水系及渤海湾数百条高速客船已投入航行。但是我国高速船仍处于发展阶段，离国际水平有一定的距离，例如由于营运经济性差，长期处于经济亏
19、损状态，加上贷款造船利息高，船舶得不到更新。其次营运船舶大多是 60年代末和 70 年代初建造的，普遍存在船龄老化、设备陈旧、客船设施差、经济效益下降等问题。另外，由于客船设计不当等原因很容易造成空气不流通等情况的发生。其主要差距在加工工艺方面，例如没有合适的民用柴油机和制造上船体超重等原因，大大降低了性能。目前对于自制高速船还不能过分地强调其经济性，关键在于取得工艺技术的提高和经验的丰富。提高客运速度、使之高速化，是世界客运发展的总趋势。从当前国内外高速船发展的情况来看，从其经济性以及发展成为大型化、多用化的水上交通工具来看，在各种民用高速船中这是发展的方向。当前我国沿海客船的发展既要立足于
20、本国的经济技术状况，也应引进国外客船的先进技术。同时，经济效益是客船长期寻求的目标，发展技术经济指标先进的客船必须围绕经济效益来进行，要从客船载客量高、初投资相对低、装卸货效率高、船舶周转快、营运成本低等多方面着手。另外，船舶应趋向大型化，改善居住条件，向节省能量靠拢。1.5 对未来客船发展的建议1.依靠科技进步，加强高速船型的科技投入。要按航区、航线的特色来选定适航的高速船型，以降低成本，提高运输效率。如川江目前采用侧壁式气垫船较多，而长江下游引进的是双体高速船，对于像杭州湾、吴淞口及沿海岛屿之间的浅滩水面宜选用有优良快速性与两本科毕业论文 正文7栖性的全垫升气垫船。对于长江中下游，由于航道
21、条件较佳，各类高速船型都可以选用。2.提高管理水平。高速客船是一种高性能、高价值的船舶。俗话说一流设备必须要有一流的管理，而其管理的基础就是高素质人员和与国际接轨的待遇。船员和乘务员上岗前应通过专门的培训和考核，做到民航的管理、空姐的服务。制造厂要做好零配件供应及售后服务，使船舶处于良好的技术状态，保证船舶出航率，提高营运经济效益。对发展长江水系的高速客运必须加强领导，统筹规划，以充分利用长江这条黄金水道的水运资源。3.借鉴国外先进技术，开发适合我国各航区的高速客船。虽然我国已有许多高速船在营运，但是由于我国自行设计较高水平的高速客船还不多，与国际高速船技术相比比较落后，特别是适用于沿海及近海航线的高速船尚未有较理想的船在营运。因此根据我国的国情，不应盲目地向国际高标准看齐，但也不应把指标定地太低，否则总是跟在别人后面走。所以为了迅速发展我国的高速客船事业，应该引进国外先进的高速客船设计技术，这样将大大节省科研费用和时间, 才能在一个较高的起点上发展自己的高速客船。4.对发展高速客船给予优惠政策和资金扶助。由于高速客船的技术要求高、投资大、风险大，并且高速客船的发展对其他工业有促进作用，对航运发展也有贡献，因此国家应建立高速船专项开发基金，以拨款、低息或零息货款的形式支持高速客船的发展，对高速客船的设计、设施配套等进行必要的投入。
