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雙體船
兩個單船體橫向固聯(lián)構(gòu)成的船
雙體船，是指在兩個分離的水下船體上部用加強(qiáng)構(gòu)架連接成一個整體的“船舶”。兩個船體內(nèi)各設(shè)一部主機(jī)和一個推進(jìn)器。連接兩個船體的強(qiáng)力構(gòu)架稱為連接橋，上設(shè)較多艙室。具有穩(wěn)定性好、安全舒適和操縱靈活等優(yōu)點，常用作中、小型客船和渡船，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，搖擺周期短，中間體結(jié)構(gòu)較弱。不宜遠(yuǎn)洋航行。有兩個以上船體的船稱多體船。
基本信息
| 外文名 | Catamaran |
| 所屬學(xué)科 | 船舶工程 |
| 用途 | 水上航行 |
產(chǎn)品簡介
雙體船顧名思義，人們一般把由兩個單船體橫向固聯(lián)在一起而構(gòu)成的船稱為雙體船。
人類最早使用雙體船是由于發(fā)現(xiàn)將兩艘船橫向連接在一起，可以從內(nèi)河到海上航行而不容易翻船，早期曾將這種方法用在帆船上，建造了雙體帆船，這種帆船在海上可以承受較大的風(fēng)浪。在此基礎(chǔ)上，人們又發(fā)現(xiàn)雙體船與同樣噸位的單體船相比，具有更大的甲板面積和艙容，因此而被用于貨船。20世紀(jì)60年代后，隨著海上高速客運(yùn)的迅速發(fā)展，高速雙體船由于有寬大的甲板面積、空間和便于豪華裝飾而被普遍看好，成為近幾十年來高性能船中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、建造數(shù)量最多的一種。
典型的高速雙體船由兩個瘦長的單體船（稱為片體）組成，上部用甲板橋連接，體內(nèi)設(shè)置動力裝置、電站等設(shè)備，甲板橋上部安置上層建筑，內(nèi)設(shè)客艙、生活設(shè)施等。高速雙體船由于把單一船體分成兩個片體，使每個片體更瘦長，從而減小了興波阻力，使其具有較高的航速，其航速已普遍達(dá)到35-40節(jié)；由于雙體船的寬度比單體船大得多，其穩(wěn)定性明顯優(yōu)于單體船，且具有承受較大風(fēng)浪的能力；雙體船不僅具有良好的操縱性，而且還具有阻力峰不明顯、裝載量大等特點，因而被世界各國廣泛應(yīng)用于軍用和民用船舶。
雙體船
產(chǎn)品優(yōu)勢
1 穩(wěn)性好。為了追求快速性能，現(xiàn)代軍艦基本都是細(xì)長的，長寬比7：1，甚至9：1。船傾斜后的回復(fù)力矩和水線面的慣性矩有關(guān)，簡單來說細(xì)長的船體橫搖時回復(fù)力矩小，很容易左右搖晃。但是雙體船船體分為左右兩個，橫搖時回復(fù)力矩是同樣排水量的單體船的若干倍。就好比一個扁擔(dān)和一塊木板扔在水面上，扁擔(dān)能左右晃不停而木板很穩(wěn)。穩(wěn)定性對于艦船而言，當(dāng)然是十分重要的。橫搖的厲害，艦炮就打不準(zhǔn)。除了艦炮之外，雷達(dá)，聲納等很多設(shè)備工作也要求船體平穩(wěn)。
產(chǎn)品缺陷
1 船體自重高，排水量有瓶頸。海上無風(fēng)三尺浪，單體船左右舷浮力都會有差異，雙體船左右兩個船體受到的浮力肯定不會一樣，在連接橋處就會產(chǎn)生應(yīng)力和力矩。力矩=力x距離，雙體船比單體船寬的多，應(yīng)力的力矩自然比單體船大的多。為了保證同等海況下船體不至于扭曲變形or解體，雙體船就必須設(shè)計更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，占用更多的船體重量，犧牲的是載重量。以目前技術(shù)而言，五千噸大概是鋼質(zhì)雙體船的排水量上限。
2造價極高，由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求高，材料規(guī)格比一般軍艦還要好，美國的第一艘獨(dú)立級瀕海戰(zhàn)斗艦造價7億美元，要知道我軍同級別的054A不過才3億美元。
雙體船
產(chǎn)品發(fā)展
為進(jìn)一步改善高速雙體船的綜合性能，人們在高速雙體船的基礎(chǔ)上派生了若干新型的雙體船型，主要著名的有小水線面雙體船和穿浪雙體船等。
所謂小水線面雙體船，是由潛沒于水中的魚雷狀下體、高于水面的平臺（上體）和穿越水面聯(lián)接上下體的支柱三部分組成，其優(yōu)點在于水線面面積較小，受波浪干擾力較小，在波浪中具有優(yōu)越的耐波性。另外，還具有寬闊的甲板面和充裕的使用空間。但也存在船體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對重量分布較為敏感等問題。美國小水線面雙體船發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段創(chuàng)立了小水線面雙體船新概念，在線型、流體、結(jié)構(gòu)、耐波性、操縱性等基礎(chǔ)理論與研究試驗方面取得了一系列成果，并擁有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)儲備；第二階段，在1990年至1995年，堅持軍民結(jié)合，向?qū)嵱没?、大型化、高速化、多功能和隱身化方面發(fā)展，其技術(shù)日益成熟；第三階段是1995年以后，建成并正在建造一批技術(shù)更加先進(jìn)的實用型小水線面船，且已出現(xiàn)第二代新型號。1997年，美國建造了“司萊斯”號小水線面四體四支柱船，在五級海情下可保持30節(jié)的高速，代表了新一代小水線面船型。近年來，國外許多有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)對小水線面雙體船在軍事上的應(yīng)用前景做了專門的分析論證。北約組織對高性能船長期規(guī)劃探討后認(rèn)為，小水線面雙體船最適用于3000噸-6000噸左右的反潛護(hù)衛(wèi)艦、6000噸-12000噸左右的護(hù)航航空母艦和12000噸-24000噸左右的小型航空母艦。此外，還可用于其他1500噸-3000噸左右的海洋作戰(zhàn)艦船。
而穿浪雙體船型是吸收常規(guī)雙體船高速低耗、小水線面船優(yōu)良耐波性的優(yōu)點設(shè)計的一種新的復(fù)合船型，它由左右兩個瘦長的主船體、中央船體和上層建筑組成。兩個瘦長主船體的舷部非常尖，因而其脯部的貯備浮力很少，加上特殊的船體線型，使船在波浪中航行時能平滑地切人波浪作穿浪運(yùn)動，使船體的橫搖、垂蕩和縱搖都大大小于常規(guī)船型；在中央船體還有一個中央船艏，靜水或小風(fēng)浪時離開水面，在惡劣海況，特別是有較大隨浪的情況下，它能提供足夠的貯備浮力，避免出現(xiàn)埋舶現(xiàn)象；中央船體距水面較高，有效地減少了甲板上浪的次數(shù)，甲板面寬敞，便于總體布置。由于穿浪型船的上述特點，使其具備了阻力較小、運(yùn)動響應(yīng)少，具有較好的快速性、優(yōu)良的耐波性和在波浪中失速小等優(yōu)點。從實驗船驗證情況看，穿浪船還具有良好的操縱性，在全速航行時，回轉(zhuǎn)直徑只有2-4倍船長，慣性距離只有1.5-2倍船長，總體性能優(yōu)于其他高性能船型。澳大利亞在穿浪型船的研制和應(yīng)用方面走在各國的前列，率先應(yīng)用于高速車客渡船，從1985年至今，已建造船長為25米、37米、45米、74米、101米等系列型號的30多艘穿浪船，營運(yùn)于歐洲、美洲、亞洲和大洋洲等海域。隨著穿浪船技術(shù)的不斷成熟，在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用得到了重視。美國海軍、陸軍、海軍陸戰(zhàn)隊及特種作戰(zhàn)司令部和海岸警備隊成立了聯(lián)合試驗小組，探索以高速、遠(yuǎn)距離投送大量部隊裝備為目標(biāo)的海運(yùn)新手段，穿浪型船以高航速、大承載量、優(yōu)良的適航勝能及載運(yùn)方式的靈活性，被聯(lián)合試驗小組選用作為試驗艇型。美軍從澳大利亞租借了兩艘商用穿浪型船，長96米的“HSV-Xl”號和長101米的“西太平洋快遞”號。從現(xiàn)在的資料來看，美軍將會對兩艇進(jìn)行適應(yīng)改裝，使其滿足運(yùn)載武裝人員和重型裝備的要求，改裝后能一次運(yùn)送400-500名武裝人員及一部分Ml主戰(zhàn)坦克等重型武器裝備，貨運(yùn)能力達(dá)600噸，還將設(shè)直升機(jī)甲板，可以搭載SH-60、CH-46等型號的直升機(jī)。改裝完成后，一個陸戰(zhàn)隊整營的人員和裝備從日本本島到?jīng)_繩之間的運(yùn)送只需24小時就能完成，比空運(yùn)的時間還大大縮短。
雙體船為滿足使用要求大都在逐步向大型化發(fā)展，并為改善快速性和耐波性嘗試向復(fù)合船型發(fā)展。其中，小水線面船型將從雙體演化成單體或三體、四體、五體等。為提高雙體船在高海況下的航行能力，各國的研究方向大都集中在開發(fā)超細(xì)長體雙體船的系統(tǒng)技術(shù)、優(yōu)化線形設(shè)計和采用大功率噴水推進(jìn)系統(tǒng)等方面。
1969年，荷蘭建成第一艘半潛小水線面雙體船“道格拉斯”號，排水量1200噸，航速9節(jié)。1973年，美國建成“卡瑪林諾”號小水線面試驗工作船，排水量約200噸，可攜帶直升機(jī)。
世界上已建成10余艘半潛小水線面雙體船，用于水文調(diào)查、海洋工程作業(yè)、漁業(yè)或客運(yùn)等，排水量由20余噸到3000余噸，航速9～30節(jié)。不少國家正在積極研究或設(shè)計小水線面戰(zhàn)斗艦艇，從數(shù)百噸的巡邏艇到數(shù)千噸的驅(qū)逐艦，乃至數(shù)萬噸的航空母艦等。
雙體船
主要產(chǎn)品
雙體帆船
和單體帆船相比，雙體帆船的速度較快。帆船除了在各類體育賽事中普遍可見，用于家庭度假、休閑娛樂、商務(wù)交際的巡航雙體帆船在歐美非常風(fēng)靡盛行，這類雙體船在中國也開始流行起來，在各大主要游艇港口都到處可見。
這類雙體船的設(shè)計通常考慮到家庭使用的方便性，裝潢也體現(xiàn)出家庭氛圍的溫馨舒適性，適合于家庭出航休閑度假、放松身心的選擇。裝潢考究、豪華的雙體船，也可以說是豪華游艇，一般被大型企業(yè)集團(tuán)的老總或私人老板購買用于商務(wù)會議、公司聚會、小型Party等。
動力雙體船
通常，動力雙體船沒有任何航海儀器，如圖所示。動力雙體船使用兩個瘦長的船體，多數(shù)配合渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的推動，以噴射水流的方式，把水快速推向船后，根據(jù)牛頓第三定律，可獲得巨大的向前推進(jìn)力（反作用力），比采用普通的螺旋槳推動更快速，而在高速時，瘦長船身的阻力更會大幅的降低。
高速雙體船和雙體風(fēng)帆一樣，擁有較為穩(wěn)定，水阻少，較輕，不易翻船等優(yōu)點。是發(fā)展較快的一種，經(jīng)常被應(yīng)用在渡輪及軍事運(yùn)輸上。
由于雙體船的船體較長，在高速行駛時興波阻力比單體小，而且艦寬較闊亦較為穩(wěn)定。用以運(yùn)載低密度的貨物(例如作渡輪、觀光船)十分合適。
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