水線面（water plane）是船舶工程中的一個重要概念，指的是水平面與船體的截交面。這一概念對于理解船舶在水中的行為及其特性至關(guān)重要。水線面的概念不僅適用于靜態(tài)情況，還涉及到船舶在動態(tài)條件下的表現(xiàn)，特別是在海浪的作用下。
基本概念
水線面系數(shù)
水線面系數(shù)是指與基平面相平行的任一水線面的面積與由船長和型寬所構(gòu)成的長方形面積之比。這個系數(shù)常用于衡量設(shè)計水線兩端的尖瘦程度，對船的初穩(wěn)性和快速性都有重要影響。一般來說，低速船的水線面系數(shù)較大，而高速船的系數(shù)較小。
設(shè)計水線面
設(shè)計水線面是指通過船舶設(shè)計水線（民用船舶通常是船舶滿載時的吃水線）與中縱剖面垂直的水平面，它將船體分為水上和水下兩部分。設(shè)計水線面與船體表面的交線被稱為設(shè)計水線。
小水線面雙體船
船型特點
小水線面雙體船（Small Waterplane Area Twin Hull，SWATH）是一種特殊的船型，由水下左右兩個潛體、寬敞的上船體和連接水下潛體的支柱三部分組成。這種船型的設(shè)計原理是將提供船舶大部分浮力的浮體置于遠離波浪干擾的深度，同時縮小水線面上的支柱截面，以減小水線面面積。這樣，上船體距離水面較遠，能夠顯著降低波浪對船體的擾動，從而提高耐波性。在相同排水量的情況下，SWATH船長通常更小，船寬更大，吃水更深，滿載吃水以下船體濕表面積比單體船大近80%，干舷更高。
主要優(yōu)點
小水線面雙體船的主要優(yōu)點包括良好的耐波性、較高的推進效率、寬大的甲板面積、出色的操縱性和橫穩(wěn)性。這些優(yōu)勢使其在海上環(huán)境中表現(xiàn)出色，尤其是在應(yīng)對海浪和風(fēng)浪方面。
主要缺點
然而，小水線面雙體船也有一些不足之處，主要包括縱穩(wěn)性較差、縱向穩(wěn)定性不佳、空船重量較大、濕面積大導(dǎo)致摩擦阻力較大，以及機器設(shè)備布置維護與檢修較為困難。
四體船
20世紀(jì)90年代，洛克希德·馬丁公司推出了小水線面四體船——“司萊斯” (SLICE)，這是一種在小水線面雙體船基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新船型。SLICE船型旨在保持原有的耐波性能特點的同時，進一步減小阻力、提高推進效率和航行的舒適性。該船型采用了四支柱、四下潛體式的結(jié)構(gòu)，各下潛體均采用球鼻艏和尖錐艉型，以降低凱爾文波影響并減少興波阻力。SLICE船型沒有舵，而是通過左右槳差動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，下潛體內(nèi)側(cè)配有穩(wěn)定鰭，與壓載水艙實現(xiàn)綜合控制，以調(diào)節(jié)船的重量和浮態(tài)。該船配備了觸屏式船舶運動姿態(tài)控制系統(tǒng)，能夠在各種海情、航速和工況下自動控制，確保航行的平穩(wěn)和舒適。
參考資料 >
小水線面雙體船.國際船舶網(wǎng).2024-10-30
SLICE——洛克西德·馬丁公司de得意之作.萬方數(shù)據(jù).2024-10-30