摘 要

本文介绍了海安港至海口港32车/470客客滚船的方案设计过程。设计任务主要有该任务书的内容分析、船舶主尺度的设计、型线设计、总布置设计、静水力计算、螺旋桨及舵的设计、舱容计算、浮态调整与完整稳性、吨位丈量、干舷计算以及英文文献翻译。

全文分为9个章节，全面阐述了该客滚船的具体设计方案和设计流程。秉持着安全可靠、先进高效、绿色节能的理念，在保证经济性的基础上，针对客滚船特点和用途需求，采取有效措施让使本船具备优良的性能。

该船的主要要素包括：总长,水线长,垂线间长,型宽，型深，设计吃水。同时，在设计载况下，该船满载排水量为,浮心纵向位置，方形系数,棱形系数,最后能达到的最大航速为。

关键词：客滚船；方案设计;经济性；可靠性

Abstract

This article introduces the project design process of 32 cars/470 passenger Ro ro passenger ship from Hai'an Port to Haikou Port. The design tasks mainly include content analysis of the assignment, principal dimension design of ships, profile design, general arrangement design, hydrostatic calculation, design of propeller and rudder, cabin capacity calculation, floating adjustment and integrity stability, tonnage measurement，freeboard calculation and English document translation.

The full text is divided into nine chapters, which comprehensively expounds the specific design scheme and design process of the ro-ro passenger ship. With safe, reliable, advanced, efficient, green and energy-saving concept, taking effective measures to make the ship more superiority according to Ro-ro passenger vessel characteristics and use requirements on the basis of ensuring economy.

The main elements of the ship include: Length overall ,waterline length,length between perpendicular lines, hull width ，mould depth ，draft design . Under the design load condition,the ship full-load displacement , longitudinal position of buoyancy center，Square coefficient,Prismatic coefficient ,The maximum speed that can be reached is.

Key Words: Hai'an Port; Haikou Port; Ro-ro Passenger Ship; Scheme Design

目录

第一章 绪论 1

1.1设计目的及意义 1

1.2本船的设计要求 2

1.2.1 航区及用途 2

1.2.2 船型 2

1.2.3航速及续航力 2

1.2.4载客及载车量 2

1.2.5设备 2

第二章 船舶说明书 2

2.1 航区及用途 2

2.2 规则及规范 2

2.3 船型 3

2.4 主尺度及船型系数 3

2.4.1 主尺度 3

2.4.2 尺度比 3

2.4.3 船型系数 4

2.5 主要性能 4

2.5.1 车辆及乘客装载情况 4

2.5.2航速、续航力及自持力 4

2.5.3 稳性 4

2.5.4 浮态 4

2.5.5 干舷 4

2.5.6主机 4

2.5.7螺旋桨（MAU型） 5

2.5.8船员配置 5

第三章 船舶主尺度确定 5

3.0主尺度确定设计思想 5

3.1 船长的选择 5

3.1.1车辆甲板船长 6

3.1.2旅客甲板船长 7

3.1.4水线长度 8

3.2 型宽的选择 8

3.2.1车辆甲板宽度 8

3.2.2旅客甲板宽度 9

3.2.3水线面宽度 9

3.2.4车辆进口处的尺度 9

3.3 吃水的确定 9

3.4 型深的确定 10

3.4.1码头情况 10

3.4.2机舱高度 10

3.4.3压载舱及燃油舱等工作舱室高度 10

3.4.2车辆舱高度 10

3.5方形系数的确定 10

3.5.1按经验公式估算 10

3.6.快速性估算 11

3.6.1估算所需功率 11

3.6.3快速性校核 11

3.7 重量校核 12

3.7.1空船重量 12

3.7.2载重量 14

7.2.1货物重量 14

3.7.3浮力校核 15

3.8.初稳性估算 16

3.9.横摇周期估算 17

第四章 型线设计 18

4.0 型线设计思想 18

4.1 母型船横剖面面积曲线 18

4.1.1横剖面面积曲线计算数据 19

4.1.2母型船型线分析 19

4.1.3横剖线形状特征及参数选择 21

4.1.4侧面轮廓线和甲板线 22

4.2设计船型线 23

4.2.1新船棱形系数和中剖面系数选择 23

4.2.2新船浮心纵向位置和中剖面的选择 23

4.2.3横剖面面积曲线修改 23

4.2.4甲板线和首尾轮廓线 25

4.2.5绘制新船型线图 27

4.3静水力计算 29

4.3.1模型建立及测量 29

4.3.3 绘制邦戎曲线图 30

第五章 总布置设计 32

5.0 总布置设计思想 32

5.1舱底布置 32

5.1.1肋骨间距 32

5.1.2水密舱壁及舱底布置 32

5.1.3双层底 33

5.1.4楼梯及逃生通道 34

5.2车辆甲板 34

5.2.1车位布置 34

5.2.2锚链舱 34

5.2.3通道 34

5.2.3机舱棚 34

5.3上层建筑 35

5.3.1旅客甲板 35

5.3.2驾驶甲板 36

5.4舾装设备布置 36

5.4.1舵设备 36

5.4.2 锚泊及系泊设备 36

5.4.3救生设备 37

5.4.4消防安全设施 37

5.4.5信号设备 38

第六章 螺旋桨设计 39

6.1运用爱尔法计算有效功率曲线 39

6.1.1爱尔法标准船型相应参数 39

6.1.2实船修正 39

6.1.3.实际设计船的有效功率 40

6.2 初步设计确定最佳转速的计算 41

6.2.2估算推力减额分数 42

6.2.3初步设计最佳转速计算 42

6.2.4 齿轮箱选择 43

6.3螺旋桨的终结设计 44

6.3.1终结设计计算 44

6.4 空泡校核 45

6.4.1空泡校核计算表 45

6.5 最佳螺旋桨要素 48

第七章 浮态调整 49

7.1各种载况下的重量计算 49

7.1.1满载出港情况 49

7.1.2压载出港情况 50

7.1.3满载到港情况 51

7.1.4压载到港情况 52

7.1.5空载出港情况 54

7.1.6空载到港情况 55

7.2自由液面修正 57

第八章 舱容要素计算 58

8.1 燃油舱 58

8.2压载水舱 58

8.2.1压载水舱 (54^#～64^#) 58

8.2.2压载水舱(114^#～125^#) 59

8.2.3压载水舱(95^#～114^#) 62

8.2.4压载水舱(75^#～95^#) 64

8.2.5淡水舱 65

8.3.4压载水舱(114^#～125^#) 67

8.3.5对于淡水舱 67

第九章 完整稳性 69

9.1各种载况下的浮态及初稳性计算 69

9.2 进水角计算 72

9.3 各种载况下的静稳性力臂和动稳性力臂计算 72

9.3.1满载出港 72

9.3.2压载出港 73

9.3.3满载进港 74

9.3.4压载进港 75

9.3.5空载出港 75

9.3.6空载进港 76

9.3.7 稳性小结 77

9.4受风面积、面积矩计算 77

9.4.1满载出港 77

9.4.2压载出港 78

9.4.3满载到港 78

9.4.4压载到港 78

9.4.5空载出港 78

9.4.5空载到港 79

9.5 风压力臂计算 79

9.5稳性衡准数K计算 80

9.6 横摇加速度衡准数校核（客滚船） 81

9.7 船在全速回转时的稳性校核 82

9.8旅客集中于一舷时的稳性计算 83

9.9 稳性总结表 83

第十章 舵的设计 85

10.1舵的数目以及舵的类型 85

10.2 舵的面积 85

10.3 舵的展弦比 86

10.4 舵高 86

10.5舵宽 86

10.6舵的平衡系数 86

10.6 舵的示意图 86

第十一章 吨位丈量 87

11.1 总吨位 87

11.2 净吨位 88

第十二章 干舷计算 88

12.1 最小干舷计算 88

12.2 基本干舷计算 88

12.3 干舷修正 88

12.3.1 的B型船舶干舷修正值 88

12.3.2 方形系数对干舷的修正 88

12.3.3 型深对干舷的修正《船舶设计原理》（2.2.5） 88

12.3.4上层建筑和凸形甲板对于干舷的修正 89

12.3.5实际干舷 89

第十三章 结论 90

参考文献 91

第一章 绪论

1.1设计目的及意义

客滚船是连接岛屿与大陆间的人车两用运输船舶，主要用于装运卡车、小汽车、集装箱拖车、游客。客滚船在汽车轮渡的基础上发展而来，有多层甲板用于放置货运单位，上甲板为平整板面，没有舱口，也没有起重设备。各甲板间设有斜坡道或升降平台互相连通，用于车辆通行，车辆通过船上的首门、尾门或舷门的跳板开进开出。

随着经济的发展和社会的进步，人们对客滚船的安全性、稳定性、快速性，以及装载车辆大型化、舒适性与豪华性提出了更高的要求。目前，国际客滚船运输主要集中在欧洲的波罗的海、北海、地中海地区以及日本列岛之间和美国沿海地区。对我国而言，目前我国的客滚船运输形成了以渤海湾为中心的渤海湾客滚运输市场，以琼州海峡为中心的南海客滚运输市场，以杭州湾为中心的东海客滚运输市场，以及以长江为中心的川江客滚运输市场。

其中琼州海峡是我国客滚船运输的主要航运干线，目前琼州海峡两岸三省（自治区）共有8家航运公司经营两大航线（海口至海安、海口至北海），往年客流量及车流量中，从2012年为1204万人及160万辆车，至今2018年前三季度有1200万人及251万辆车，以上数据可以看出我国琼州海峡航线客流量和车流量逐年增加，其中车流量增加尤为明显。由此可见，我国主要岛屿间客运及旅游需求也将实现稳步增长，由此推动国内客滚船运输需求的进一步增长。海南政府也正在加大客滚船投入以满足未来的客运需求。

近年来，人们对客滚船安全性，高效性，参数计算上进行研究。

上海交通大学今年采用故障树方法建立客滚船碰撞事故致因分析模型。通过计算最小割集和开展敏感性分析,衡量各危险事故场景对导致最终碰撞事故发生的重要度,并一一给出应对措施,为降低客滚船潜在的碰撞事故发生风险提供参考。

为了提高运输效率对船型进行创新设计，解决传统单向航行的客滚船在港口需要调转船头增加离港靠港时间,以及车辆倒车上船或者下船的不安全等问题,国内公司设计了76 m双向航行客滚船嘛，船型的布置特点在功能上可以保证船舶在靠港和离港的时候不需要调转船头,船舶上直线的车道就能方便车辆上下船。

我国无论是内河航运和海洋航运仍有巨大的发展空间，同时渤海运输和南海市场对客滚船的需求仍然在继续加大，呈现出较好的趋势。那么作为高技术附加值的船舶，客滚船市场在日后的竞争中更加激烈，这就对我们建造高效安全耐用的新式客滚船带来了挑战和机遇，在继承经典船型优点的同时又要在这基础上实现技术创新，为发展更优秀的新式客滚船铺好道路。

1.2本船的设计要求

1.2.1 航区及用途

本船主要航行于广东海安港至海口港航线，航行时间不大于4小时，用于载运普通机动车及载客，按近海航区的要求设计，按无限航区做稳性校核。

1.2.2 船型

本船为钢质全电焊船，采用双桨推进的节能船；

1.2.3航速及续航力

主机额定工况下，在蒲氏风力不大于3级，海浪不大于2级的深广水域中，满载状态试航速度不小于14kn。续航力大于等于60小时。

1.2.4载客及载车量

设计状态下可装载25t重的载重卡车32辆，以及470名旅客。

1.2.5设备

锚、系泊、舵等舾装设备根据法规要求和实际需要设置。

第二章 船舶说明书

2.1 航区及用途

本船主要航行于琼州海峡海安港至海口港沿海航线，装载32辆25t重型卡车以及470名乘客；

本船适航于近海航区。

2.2 规则及规范

本船按“CCS”有关规范入级、建造，规范包括：

中华人民共和国海事局《国内航行海洋船舶法定检验技术规则》（2011）；

中国船级社《钢质海洋船舶建造规范》2014 综合文本；

中国船级社《货物系固手册编制指南》2014；

《中华人民共和国船舶最低安全配员规则》（2004）

2.3 船型

本船为钢质、前倾型首、双尾型船舶，采用双机双桨，依靠2台中速柴油发动机通过齿轮箱带动两个螺旋桨驱动；旅客甲板上沿着纵向有两处客舱和一个客房，船员舱室布置在驾驶甲板上；旅客甲板下为车辆甲板。机舱布置在舱底甲板上，机舱和尾尖舱采用单底结构，其余部分采用双低双舷结构。

2.4 主尺度及船型系数

2.4.1 主尺度

2.4.2 尺度比

2.4.3 船型系数

2.5 主要性能

2.5.1 车辆及乘客装载情况

船车辆甲板内车辆沿着纵向按照4,3,3,5,5,5,5,2数量排列，车位大小为,旅客甲板从船尾到船首设置两个客舱和4间客房，总共可容纳470人。

2.5.2航速、续航力及自持力

考虑到10%的功率储备，本船在设计吃水3.4m、静水中，在不超过浦氏3级风力可以达到最大航速为15.2kn,服务航速为14kn；

本船续航力为432km;

本船自持力为2.5天。

2.5.3 稳性

本船稳性满足《国内航行海洋船舶法定检验技术规则》对客滚船在无限航区的要求。

2.5.4 浮态

本船满载出港设计状态基本平浮。

2.5.5 干舷

本船干舷满足法规要求。

2.5.6主机

2.5.7螺旋桨（MAU型）

2.5.8船员配置

本船根据《中华人民共和国船舶最低安全配员规则》（2004）进行人员配置，安排为：

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