折角线是型线图中的概念。多见于高速船舶,军舰、集装箱船水下线型曲率变化极大,外飘较大。因此在水线以上有明显的折角,线型向内收。
型线图中的概念。多见于高速船舶,军舰、集装箱船水下线型曲率变化极大,外飘较大。因此在水线以上有明显的折角,线型向内收。
在船上不少的地方有这种要求,槽型舱壁是一种情况。在主甲板上,一般梁拱采用折角型,即在主甲板中心处有一段是平的,然后从一定位置开始向船舷倾斜。那主甲板上从平的部分和斜的部分的交接处就是折角线,该处的一块甲板就要压制一角度。
船体型表面的剖切线和投影线所确定的船体外形。通过型线设计和船模试验确定。一般用型线图来完整表示船体形状。船体线型对船艇的战术技术性能和经济性有重大影响。
船体线型通常在分析确定新船的主要要素时,绘制型线草图,以便能较准确地校核船艇性能。正式型线设计与总体布置配合进行,一般选择与新船所需形状相似的优秀母型船(实船或船模)的型线资料,通过适当的方法,将其改造成符合设计要求的新船型线,并绘制型线图。
船体型线图由若干水平面、横向垂直面和纵向垂直面与船体相交,得到三组曲线,分别称“水线”、“横剖线”和“纵剖线”。这些曲线分别投影到“基平面”、“船中横剖面”和“中线面”,即为水线面图、横剖面图和纵剖面图,合称船体型线图,完整地表示船体各个方向的形状。船体线型由船体的首部、中部和尾部组成。首部的形状有前倾型首、飞剪型首、球鼻型首、破冰型首等。中部横剖面形状有U型、V型和球鼓型等。尾部形状有椭圆型尾、巡洋舰型尾、方型尾、隧道型尾等。陆军船艇的线型主要有:
①运输船、交通艇船体线型。在纵剖面图上,首部形状为前倾型首,首柱侧形呈直线前倾,其外形较美观,配合V型横剖面可使首部纵剖线易于平直,改善水流情况,且有利于船的航向稳定性和首部船底的加工工艺,改善耐波性。船体横剖面呈V型,船中部较丰满,呈U型。一般航速较高的船,最大横剖面的位置靠向中后,进流段大于出流段,以利于减小阻力。尾部形状为椭圆型尾,有较大的尾悬伸部,折角线以上呈椭圆体向上拓展,尾悬部分的上甲板面较宽广,折角线以下与船底部表面相连续,建造工艺简单。
②登陆艇船体线型。首部的首门为前倾型,横剖面为U型(平底),龙骨与设计水线的纵向不平行,向尾的倾斜 以龙骨的延伸线与首、尾垂线的两交点距设计水线的高度差表示,这种尾倾型有利登陆艇登陆、退滩。尾部为隧道型尾,螺旋桨所在处船尾底部做成隧道状拱形曲面,并向前伸与相邻的船体表面平顺连接。吃水浅的登陆艇采用该尾型可增大螺旋桨直径,提高推进效率。
③巡逻艇船体线型。外形较排水型船艇短而宽,底部较平坦,横剖面呈V型,底和舷交接处呈尖角,形成尖舭,亦称尖舭艇。前倾型首,尾部为方型尾。
用具有沿船长纵向延伸的折角线的曲面定义问题来说明定义不连续曲面所用的一般方法。在此情形下,我们用一个高度恰在折角线的最高点上并与z轴垂直的水平面把曲面分为两部分,并将折角线当作“甲板边线”来处理。在此平面以下,应用人为的外推点以保证形成连续曲面,并按常规方法求曲面方程。得出曲面方程后,我们只限于取折角线以下的型值。至于折角线与甲板之间的那一部分曲面,则依照预定船型可采用多种方法处理之。
这部分曲面的典型例子是:
此时用高度随纵向距离变化的方程定义甲板边线,然后用一族直线方程把折角线上的型值点与甲板边线上的型值点连接起来。
我们可用两步法定义这部分曲面,但步骤和以前讲的相反,即第一步系沿竖向进行。因此我们可首先定义位于若干纵位置的y-z平面上且在折角线与甲板边线之间的所有曲线,第二步才按纵向配合第一步中得出的方程的系数,从而导出所求曲面方程。
另一个方法还可用二阶方程来连接折角线与甲板边线的型值点以及另一条在两端边界间的‘‘水线面曲线”。为了得到光顺的曲面,此水平曲线沿纵向当然应该是光顺的才行。
正如我们在这两个例子中所看到的那样,定义船体曲面的基本技术是可以推广用于定义实用船型中可能出现的任何类型曲面的。