双体船

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A Polynesian catamaran

双体船(英语:catamaran,简称:cat,源自坦米尔文)是把2个以上的瘦长船体横向连在一起组成的连体船,船体间用甲板桥连接,各具独立的推动装置。〈若把3个船体一起串联,则称为三体船 (英语:trimaran) 〉由于2艘小船横向连接在一起,在海上可承受较大的风浪,不易翻船。在高速时,两个较瘦长的船体可以大幅降低船身的阻力。而且同吨位下总宽度较大,具有较高的运输效率,常见于竞技及娱乐用的船只设计。

历史

南岛民族的船只设计演变,从发展成双体船,再发展成舷外浮杆。

双体船在数千年前由南岛民族发明,后来进一步发展成舷外浮杆。在印度洋和东南亚上较早建立的南岛族群通常偏好较新发明的双重舷外浮杆设计,在之字形逆风行进(tacking)时的效能较好,但也保有并少量使用双体船的技术。而在太平洋较晚建立的波里尼西亚以及密克罗尼西亚岛群族群则只用双体船和单一舷外浮杆,因为双重舷外浮杆的技术未曾传到那里。他们使用蟹爪形帆配合来回进退的航行方式(shunting)来应对之逆风行进的问题。

中国,类似的设计称为舫,也使用了超过二千年[1]

西方人在17世记才初次引入,到19世记才渐渐变得常见 ,初期只用在帆船,直到20世记才和燃料推动船只结合。

分类

目前,高性能的双体船有4类:

  1. 一般高速双体船
  2. 小水线面双体船
  3. 穿浪双体船
  4. 复合型双体船

风帆双体船

Maxi Catamaran Orange II

和单体帆船相比,双体帆船的速度较高,原因是:

  • 双体船每个船身的横切面比单体薄,水阻较少
  • 双体船的龙骨无需配重,因此较轻
  • 双体船的整体舰寛较阔,因此较为稳定,亦可张更多的帆
  • 因为双体船较为稳定,故此大风时较大机会保持垂直

2001年,一艘双体帆船 Club Med 在62天内环游世界,平均速度为18

双体帆船除了在各类体育赛事中普遍可见,用于家庭度假、休闲娱乐、商务交际的双体帆船在欧美也非常风靡盛行。现在这类双体船在中国也开始流行起来,在各大主要游艇港口都到处可见。这类双体船的设计通常考虑到家庭使用的方便性,装潢也体现出家庭氛围的温馨舒适性,适合于家庭出航休闲度假、放松身心的选择。装潢考究、豪华的双体船,也被大型企业集团的老总或私人老板购买用于商务会议、公司聚会、小型聚会等。

动力双体船

双体船设计的一个最新发展是动力双体船,「动力」型双体船荟萃了机动船的所有优点,并融合了双体船的很多特点。高速双体船和风帆双体船一样,拥有较为稳定,水阻少,较轻,不易翻船等优点。由于双体船的船体较长,在高速行驶时兴波阻力比单体小,而且舰寛较阔亦较为稳定。用以运载低密度的货物(例如作渡轮、观光船)十分合适。是近年发展较快的一种,经常被应用在渡轮及军事运输上。

动力双体船使用两个瘦长的船体,多数配合涡轮喷气发动机柴油机的推动,以喷射水流的方式,把水快速推向船后,以获得巨大的向前推进力。而在高速时,瘦长船身的阻力会大幅的降低。因此不少双体船渡轮都可达到40节以上的高速。但高速双体船由于船身较宽,设计时要考虑将来使用海面的波浪情况统计。否则船的自然频率跟海浪接近,双体船可能比单体船摇晃更严重。部分高速双体船有一个位于水线以上的中央船身,用来改善于浪中的穏定性。

普通双体船(Basic Catamaran)
小水线面双体船(SWATH)
美国军方的穿浪双体船

自1960年代后开始出现不同的高性能双体船设计。大致可分为:

  • 普通双体船(Basic Catamaran):
由于一般高速双体船的设备简易,没有小水线面双体船的复杂的自控、传动,也没有穿浪双体船的复杂的船体结构与外形;因此成本较低,建造与维护简单,为用户所欢迎,近年来在高速客船中仍然获得优先发展。其缺点是高速时阻力性能较差,耐波性也不太理想。(例:Tricat、FlyingCat
  • 小水线面双体船(Small Water-plane Area Twin Hull, SWATH):
又叫做半潜双体船。浮力由两个样子好像是鱼雷、全浸在水中的船身提供。水线正好在连接全浸船身跟水上船体的支架部分。因为水线面面积较小,这种船较不受浪的影响。小水线面双体船主要是用来提高船的穏定性,能在恶劣海情下保持高航速。但其船体结构复杂,自稳性差,吃水变化对载重量变化非常敏感。
  • 穿浪双体船(Wave Piercing Catamaran):
船身经过特别的动力设计。高高擡起的主船体,在船首部份减少浮力,以减少船身跟随波浪上下摆动。扩大两片体间的横向间距,这样就加大了摇摆的频率,减小了船体的横摇、波浪抨击及失速。由于没有复杂的设备和突出的难点,获得了迅猛的发展。(例:Incat)
  • 复合双体船:
例如:半小水线面双体船(前半船身为小水线面,后半为普通船身)、水翼辅助双体船(例:Foilcat水翼船、Super Shuttle 400)等多种。

参考文献

  1. ^ . [2016-05-13]. (原始内容存档于2016-06-04). 

相关

外部连结

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