横剖线

横剖线（body lines）是指平行于中站面的横向平面与船体型表面的交线。型线图中的横剖线，是通过各站的横向平面与船体型表面的交线，其编号与站号相同。

横剖线横剖线形状

横剖线包括中横剖线（或最大横剖线）、首部横剖线和尾部横剖线。

横剖线中横剖线(或最大横剖线)形状

中横剖面线的形状主要与剩余阻力有关，其形状通常由中剖面系数C_m、龙骨半宽f和舭部半径尺R等参数所决定。对于中剖面系数较大者，常设计成平底、直舷、带圆舭的中横剖面线；对于中剖面系数较小者，常设计成斜底(即有舭部升高h)、舷侧外倾(即设计水线宽B_s小于型宽B)且圆舭半径R较大的中横剖面线(见图1)，这样可改善船底水流的流动状态，使水既可以沿水线又可以沿纵剖线和斜剖线流动，从而有利于降低形状阻力。在浅水航道中还可以缓和吸底现象，有利于航向稳定性及舱底排水。

1)中横剖面系数C_m的选择

中横剖面系数对阻力的影响很小，因此该系数的确定主要考虑与其他系数的配合。对中低速船，如果Cb与 Fr 配合偏大时，应尽量采用较大的C_m，以降低C_p；如C_b和L/B的值较小，C_m也应适当减小。对于高速船，由于型线较瘦，为使中部不致过分凸起而造成明显的突肩，宜采用较小的C_m，从而使棱形系数C_p接近最佳值。

2)其他要素的确定

对于中剖面形状，其舭部升高h和半径R应配合起来选择。C_m较大的船，h值常很小，一般只有0.1m～0.3m，且有将h值取消的趋势，以简化工艺。对于C_m值小的船，h应取大些。对设计双层底的船舶，h和R的配合应结合规范对双层底高度的要求，从施工方便和内底对舭部的保护等因素来确定。

对于图2所示的圆舭形中横剖线，可从其几何关系得出半径R：

如h=0，则

式中，h可根据实船资料统计表1或母型船来选取；f则根据建造工艺要求来考虑，一般按船宽的1%～2%来选取。

横剖线端部横剖线形状

就端部横剖线形状来说，可分为U形、V形和介于两者的中问的中U和中V形，如图3所示。通常，由于U形剖面排水体积可集中于下部，故与较瘦削的设计水线相对应；而V形剖面排水体积集中于上部，因而对应于较丰满的设计水线。

设计船端部的横剖线形状很大程度上取决于横剖面面积曲线和设计水线端部的配合情况。

1)首部横剖线

从静水阻力方面考虑，V形剖线可减小湿面积，降低摩擦阻力，同时它的舭部较瘦，有利于减少丰满船(C_b≥10.75)在舭部产生涡流。但V形剖面由于设计水线首端丰满，半进流角大，因而兴波阻力较大。U形剖面船的排水最相对集中在下部，设计水线瘦削，半进流角较小，有利于减小兴波阻力，但湿面积较大，造成摩擦阻力增大。由此可见，从总阻力来看，对应不同的速度，首横剖线存在一个对阻力有利的形状。图4是瑞典哥德堡船舶研究院对某无球首船前体不同U、V横剖面形状研究出的阻力曲线。该研究表明：在低速和高速情况时，V形阻力明显优于U形；在0.18

从耐波性角度看，对于V形剖面线，当首部下沉进入波浪中时，浮力和纵摇阻尼力矩逐渐增大，从而能减小纵摇及升沉运动，缓和船底砰击（尤其是波长船长比λ/L=1.0），但会增加波浪中的航行阻力（尤其是λ/L<1.2左右）。对于大船则不用过多考虑耐波性问题。

从稳性角度看，V形剖面设计水线处的局部宽度较大，与之相关的水线面惯性矩和浮心高度也较大，因此在稳心半径相同的情况下，V形剖面为主的船应较U形剖面船有较大的初稳性高度，但对大倾角稳性则很难断定，设计时应全面考虑。

综合静水阻力和耐波性两方面，对于低速船，其首部横剖线采用V形较为有利；船长较大的中速船（Fr为0.23左右），航行中较少遇到超过船长的波浪，可偏重静水阻力来考虑，宜采用U形横剖面形状；对于小型船舶，应偏重耐波性考虑，且从几何关系处理上也应采用较V形的横剖面形状。

2)尾部横剖线

常规单桨运输船的尾部横剖线也有V、U、中V、中U形，如图3所示。通常船尾水下型线从阻力、伴流方面来考虑，同时兼顾水流分离和螺旋桨供水情况。

从阻力上看，船舶后体的型线应力求避免水流分离。V形横剖面初湿面积较小外，且能使进入去流段的水流顺畅地向后沿斜剖线流动，因此阻力性能较好。U形横剖面容易形成舭涡且湿面积较大，在各种Fr情况下的阻力性能均稍差于V形剖面。

从尾部伴流考虑，U形和V形剖面对船尾伴流场的影响时不同的，对于肥大型船影响更为显著。V形尾不仅轴向伴流的脉动量大，而且径向伴流也不均匀。U形尾的轴向伴流分布较为均匀，不仅能提供推进效率，而且能减少螺旋桨叶梢部分的空泡和激振力。对于0.60≤C_b≤0.70的船舶，U形尾和V形尾对伴流影响的差别要小些。

从水流分离方面看，减小水流分离就是要避免船体型线出现过突的尾肩和沿水流方向过度的弯曲。如水流在流动方向上与船体表面的夹角达到15°，水流就开始分离。通常船尾水流是向后并向上内流动，因此型线沿流线的斜剖线曲率变化应缓和，避免出现S弯，且斜度尽量控制在20°以内。对于B/d较大的船舶，尾部水流更多地沿纵剖线流动，因此船尾底部的纵剖线倾斜度应尽量小，且形状以接近直线为好。

从螺旋桨供水方面考虑，螺旋桨前端尽可能尖削，水线形状以直线或微凹为好，以便于螺旋桨吸水，减小推力减额，提高推进效率。对于尾部较丰满的船尾，则应尽可能将螺旋桨后移，并适当加大与船体间的间隙，以便提高船身效率。

综合以上几方面，尾部剖面形状可将提高推进效率和减小振动放在首位考虑，再兼顾阻力的影响。所以，中低速船尾部大多采用U形剖面，甚至加设球尾；中高速船和双桨船常采用阻力性能优良的V形剖面。对于有些要兼顾阻力性能或布置要求的中低速船，也有将V形剖面形状在接近螺旋桨处逐渐过渡到U形，如图5所示。

横剖线绘制任意位置横剖线方法

横剖线求已知型线上特殊点投影的方法

在半宽水线图、纵剖线图或横剖线图已知型线上的一特殊点，求其在另外两个投影图上的投影点，方法基本相同。例如在半宽水线图中，已知1400WL的某一点A，此点在纵剖线图和横剖线图的投影点。作法如下(图6)：

(1)根据A点的长度值，在纵剖线图1400WL上求出其投影a；

(2)在半宽水线图上，制作半宽纸条记录A点的半宽值，根据A点半宽值在横剖线图1400WL上求出其投影a。

横剖线绘制横剖线方法(图6)

1．求任意横剖线在H和y面的投影

根据所作横剖线对应的横剖面所处船长的位置，在半宽水线图和纵剖线图上作出其投影直线。

2．作半宽纸条和高度纸条

(1)在半宽水线图上，按横剖线投影直线与各水线、上甲板边线和舷墙顶线等的交点半宽制作半宽纸条，用半宽纸条记录下各交点半宽值。

(2)在纵剖线图上，按横剖线投影直线与各纵剖线、上甲板边线和舷墙顶线等的交点高宽制作高宽纸条，用高宽纸条记录下各交点高宽值。

3．作任意横线在横剖线图上的投影

(1)根据半宽纸条在横剖线图上，按投影规律作出任意横剖线与各水线、上甲板边线和舷墙顶线等的交点。例如半宽水线图上任意横剖线与1 400WL的交点A，它在横剖线图七的投影为a点。

(2)根据高宽纸条在横剖线图上，投影规律作出任意横剖线与各纵剖线、上甲板边线和舷墙顶线等的交点。例如，纵剖线图上任意横剖线与3 000纵剖线的交点B，它在横剖线图上的投影为b点。

(3)在横剖线图上，根据半宽纸条和高度纸条所得的任意横剖线与各水线、纵剖线、上甲板边线和舷墙顶线等的交点，用曲线板光顺连接各点，即可得任意横剖线在横剖线图上的投影。

注意：

①由于甲板边线和舷墙顶线一般为任意空间曲线，任意横剖线与甲板边线和舷墙顶线的交点应同时由半宽纸条和高度纸条来确定；

②若任意横剖线在横剖线图上与型宽线和船底线或基线相切连接，则应根据舷侧边平线和船底底平线求出切点位置。

通过肋骨平面所作的横剖线称为肋骨型线，肋骨型线是船长特定位置的横剖线。在型线图上根据肋位编号位置，利用作任意横剖线的方法可作出肋骨线在横剖线图的真实形状曲线。通过全船肋骨平面作出的横剖线就是全船的肋骨型线，是肋骨型线图的组成部分之一。