雙體船（兩個(gè)單船體橫向固聯(lián)構成的船）
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雙體船
兩個(gè)單船體橫向固聯(lián)構成的船
雙體船，是指在兩個(gè)分離的水下船體上部用加強構架連接成一個(gè)整體的“船舶”。兩個(gè)船體內各設一部主機和一個(gè)推進(jìn)器。連接兩個(gè)船體的強力構架稱(chēng)為連接橋，上設較多艙室。具有穩定性好、安全舒適和操縱靈活等優(yōu)點(diǎn)，常用作中、小型客船和渡船，但結構復雜，搖擺周期短，中間體結構較弱。不宜遠洋航行。有兩個(gè)以上船體的船稱(chēng)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(jiǎn)介
雙體船顧名思義，人們一般把由兩個(gè)單船體橫向固聯(lián)在一起而構成的船稱(chēng)為雙體船。
人類(lèi)最早使用雙體船是由于發(fā)現將兩艘船橫向連接在一起，可以從內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。在此基礎上，人們又發(fā)現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60年代后，隨著(zhù)海上高速客運的迅速發(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(lái)高性能船中發(fā)展最快、應用最廣、建造數量最多的一種。
典型的高速雙體船由兩個(gè)瘦長(cháng)的單體船（稱(chēng)為片體）組成，上部用甲板橋連接，體內設置動(dòng)力裝置、電站等設備，甲板橋上部安置上層建筑，內設客艙、生活設施等。高速雙體船由于把單一船體分成兩個(gè)片體，使每個(gè)片體更瘦長(cháng)，從而減小了興波阻力，使其具有較高的航速，其航速已普遍達到35-40節；由于雙體船的寬度比單體船大得多，其穩定性明顯優(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(diǎn)，因而被世界各國廣泛應用于軍用和民用船舶。
雙體船
產(chǎn)品優(yōu)勢
1 穩性好。為了追求快速性能，現代軍艦基本都是細長(cháng)的，長(cháng)寬比7：1，甚至9：1。船傾斜后的回復力矩和水線(xiàn)面的慣性矩有關(guān)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)細長(cháng)的船體橫搖時(shí)回復力矩小，很容易左右搖晃。但是雙體船船體分為左右兩個(gè)，橫搖時(shí)回復力矩是同樣排水量的單體船的若干倍。就好比一個(gè)扁擔和一塊木板扔在水面上，扁擔能左右晃不停而木板很穩。穩定性對于艦船而言，當然是十分重要的。橫搖的厲害，艦炮就打不準。除了艦炮之外，雷達，聲納等很多設備工作也要求船體平穩。
2 甲板開(kāi)闊，方便布置。軍艦上的東西多，雷達天線(xiàn)等等打架搶位置是很正常的，尤其是現在開(kāi)始流行帶直升機，還要擠地方放停機坪。雙體船在這方面有明顯優(yōu)勢，甲板面積比同排水量的單體船大出許多，船上設備的布置方便許多。
產(chǎn)品缺陷
1 船體自重高，排水量有瓶頸。海上無(wú)風(fēng)三尺浪，單體船左右舷浮力都會(huì )有差異，雙體船左右兩個(gè)船體受到的浮力肯定不會(huì )一樣，在連接橋處就會(huì )產(chǎn)生應力和力矩。力矩=力x距離，雙體船比單體船寬的多，應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，雙體船就必須設計更強的結構，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(jià)極高，由于結構強度要求高，材料規格比一般軍艦還要好，美國的第一艘獨立級瀕海戰斗艦造價(jià)7億美元，要知道我軍同級別的054A不過(guò)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上派生了若干新型的雙體船型，主要著(zhù)名的有小水線(xiàn)面雙體船和穿浪雙體船等。
所謂小水線(xiàn)面雙體船，是由潛沒(méi)于水中的魚(yú)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(diǎn)在于水線(xiàn)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。但也存在船體結構復雜，對重量分布較為敏感等問(wèn)題。美國小水線(xiàn)面雙體船發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段創(chuàng )立了小水線(xiàn)面雙體船新概念，在線(xiàn)型、流體、結構、耐波性、操縱性等基礎理論與研究試驗方面取得了一系列成果，并擁有相當的技術(shù)儲備；第二階段，在1990年至1995年，堅持軍民結合，向實(shí)用化、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(shí)用型小水線(xiàn)面船，且已出現第二代新型號。1997年，美國建造了“司萊斯”號小水線(xiàn)面四體四支柱船，在五級海情下可保持30節的高速，代表了新一代小水線(xiàn)面船型。近年來(lái)，國外許多有關(guān)的研究機構對小水線(xiàn)面雙體船在軍事上的應用前景做了專(zhuān)門(mén)的分析論證。北約組織對高性能船長(cháng)期規劃探討后認為，小水線(xiàn)面雙體船最適用于3000噸-6000噸左右的反潛護衛艦、6000噸-12000噸左右的護航航空母艦和12000噸-24000噸左右的小型航空母艦。此外，還可用于其他1500噸-3000噸左右的海洋作戰艦船。
而穿浪雙體船型是吸收常規雙體船高速低耗、小水線(xiàn)面船優(yōu)良耐波性的優(yōu)點(diǎn)設計的一種新的復合船型，它由左右兩個(gè)瘦長(cháng)的主船體、中央船體和上層建筑組成。兩個(gè)瘦長(cháng)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(xiàn)型，使船在波浪中航行時(shí)能平滑地切人波浪作穿浪運動(dòng)，使船體的橫搖、垂蕩和縱搖都大大小于常規船型；在中央船體還有一個(gè)中央船艏，靜水或小風(fēng)浪時(shí)離開(kāi)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，避免出現埋舶現象；中央船體距水面較高，有效地減少了甲板上浪的次數，甲板面寬敞，便于總體布置。由于穿浪型船的上述特點(diǎn)，使其具備了阻力較小、運動(dòng)響應少，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(diǎn)。從實(shí)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(shí)，回轉直徑只有2-4倍船長(cháng)，慣性距離只有1.5-2倍船長(cháng)，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用方面走在各國的前列，率先應用于高速車(chē)客渡船，從1985年至今，已建造船長(cháng)為25米、37米、45米、74米、101米等系列型號的30多艘穿浪船，營(yíng)運于歐洲、美洲、亞洲和大洋洲等海域。隨著(zhù)穿浪船技術(shù)的不斷成熟，在軍事領(lǐng)域的應用得到了重視。美國海軍、陸軍、海軍陸戰隊及特種作戰司令部和海岸警備隊成立了聯(lián)合試驗小組，探索以高速、遠距離投送大量部隊裝備為目標的海運新手段，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(cháng)96米的“HSV-Xl”號和長(cháng)101米的“西太平洋快遞”號。從現在的資料來(lái)看，美軍將會(huì )對兩艇進(jìn)行適應改裝，使其滿(mǎn)足運載武裝人員和重型裝備的要求，改裝后能一次運送400-500名武裝人員及一部分Ml主戰坦克等重型武器裝備，貨運能力達600噸，還將設直升機甲板，可以搭載SH-60、CH-46等型號的直升機。改裝完成后，一個(gè)陸戰隊整營(yíng)的人員和裝備從日本本島到?jīng)_繩之間的運送只需24小時(shí)就能完成，比空運的時(shí)間還大大縮短。
雙體船為滿(mǎn)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合船型發(fā)展。其中，小水線(xiàn)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(kāi)發(fā)超細長(cháng)體雙體船的系統技術(shù)、優(yōu)化線(xiàn)形設計和采用大功率噴水推進(jìn)系統等方面。
1969年，荷蘭建成第一艘半潛小水線(xiàn)面雙體船“道格拉斯”號，排水量1200噸，航速9節。1973年，美國建成“卡瑪林諾”號小水線(xiàn)面試驗工作船，排水量約200噸，可攜帶直升機。
世界上已建成10余艘半潛小水線(xiàn)面雙體船，用于水文調查、海洋工程作業(yè)、漁業(yè)或客運等，排水量由20余噸到3000余噸，航速9～30節。不少?lài)艺诜e極研究或設計小水線(xiàn)面戰斗艦艇，從數百?lài)嵉难策壨У綌登嵉尿屩鹋灒酥翑等f(wàn)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(lèi)體育賽事中普遍可見(jiàn)，用于家庭度假、休閑娛樂(lè )、商務(wù)交際的巡航雙體帆船在歐美非常風(fēng)靡盛行，這類(lèi)雙體船在中國也開(kāi)始流行起來(lái)，在各大主要游艇港口都到處可見(jiàn)。
這類(lèi)雙體船的設計通常考慮到家庭使用的方便性，裝潢也體現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(shuō)是豪華游艇，一般被大型企業(yè)集團的老總或私人老板購買(mǎi)用于商務(wù)會(huì )議、公司聚會(huì )、小型Party等。
動(dòng)力雙體船
通常，動(dòng)力雙體船沒(méi)有任何航海儀器，如圖所示。動(dòng)力雙體船使用兩個(gè)瘦長(cháng)的船體，多數配合渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機的推動(dòng)，以噴射水流的方式，把水快速推向船后，根據牛頓第三定律，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(dòng)更快速，而在高速時(shí)，瘦長(cháng)船身的阻力更會(huì )大幅的降低。
高速雙體船和雙體風(fēng)帆一樣，擁有較為穩定，水阻少，較輕，不易翻船等優(yōu)點(diǎn)。是發(fā)展較快的一種，經(jīng)常被應用在渡輪及軍事運輸上。
由于雙體船的船體較長(cháng)，在高速行駛時(shí)興波阻力比單體小，而且艦寬較闊亦較為穩定。用以運載低密度的貨物(例如作渡輪、觀(guān)光船)十分合適。
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