多體型游艇設計規律與方法探究

喬柏鈞*

(武漢理工大學，湖北武漢，430070)

引言

我國擁有豐富的海洋資源，因此對海洋資源進行充分地開發與保護對于國家主權與經濟發展有著重要的戰略意義。高性能多體船開啟了21世紀海洋船舶運力的新篇章，船舶設計必然會面臨有一次全新的革命，多體船將是這次革命歷史舞臺的主角。另外，我國海洋主權爭端形勢愈演愈烈，國家急需建設一支強大的海軍，將艦船與武器裝備提升到一個更高的水平，而多體船也同樣是重要的研究方向。

1 多體船概述

1.1 多體船的定義

所謂多體船，即船體利用間隔一定距離的兩個或兩個以上的部分組成的瘦形船體。目前世界上出現的多體船有：雙體船、三體船、四體船和五體船。同單體船相比，多體船具有更加優越的浮性、穩定性、耐波性、隱身性，并能夠大量裝載武器，抗打擊能力較強，因此在民用和軍用領域均得到了廣泛應用[1]。

1.2 多體船的特點

第一，多體船的總寬度較大，因此具有很大的甲板面積與穩定性。一艘雙體船的初橫穩心高度是同樣長度和排水量的單體船的8～10倍，多體船的橫穩性則更好[1]。

第二，多體船的主船體和兩側的片體皆為細長體，長寬比顯著大于單體船。此外，考慮到合理分配各船體的排水量和產生有利干擾的橫向間距，可使興波阻力顯著降低[2]。

第三，優良的耐波性能也是多體船的顯著特點之一。雙體船與同比的單體船相比，橫搖幅度值較小，而縱搖角度近似相等；三體船的橫搖和縱搖性能又優于雙體船[3]。多體船的縱向力和力矩相對較小，因此多體船的結構強度和船體重量主要依據于水平的橫向力和橫向彎矩，幾乎與航速無關，使多體船能夠在波浪中保持高速航行。

1.3 多體船開發案例

雙體船在大型商船領域的運用十分令人矚目。在日本，最初小型雙體船被用來作為湖泊游覽船與東京灣車客渡船，隨后于瀨戶內海建造了 4艘大型雙體車客渡船。但是由于燃油價格越來越高昂，過大的復原力造成了旅客乘坐的不適，以及搭載車輛時晃動過大等問題，最后被單體船代替[3]。

日本多體船的開發計劃名為TSL，在該計劃中建造了一艘載重量1000噸、航速 50節的雙體貨船，在亞洲等近海區域進行高速航運，然而建造完成的SES型（表面效應船）實船，名為“TSL小笠原”號，由于其燃費過于高昂，至今仍未投入使用。

在歐美等發達國家也有過與日本的 TSL計劃類似的大型多體船開發計劃，不過多以建造短途航線適用型的車客渡船為目標[4]。澳洲的Incat公司與奧斯塔公司相繼開發出了40節速度級的超高速雙體渡船。這種可用于短距離航線的超高速雙體渡船也十分符合渡船公司的需求，因此以歐洲與南美為中心，廣泛應用于世界各國[5]。

2 多體型游艇設計創新案例分析

本文針對兩項多體型游艇設計獲獎作品進行案例分析，總結其內在規律，并結合現代設計方法與多體船的自身特點，提出適用于多體型游艇創新設計的有效方法。

2.1 渦輪式108英尺三體游艇設計分析

如圖1所示，渦輪式108英尺三體游艇設計靈感來源于將要憤然悅動的樹蛙的肢體語言，寓意著“悅動”將要自由滑翔在大海之上，同時參考鷹喙外形，使整體造型大氣又不失銳利。

從悅動的設計上可以看出，多體型游艇由于甲板的空間較大，為設計者提供了很大的設計自由度。設計者可以利用空間大的特征，加以靈活的設計想象，便可以做出多種豐富的造型設計，同時還可以很輕松的添加一些單體船難以布置的功能結構件。

作為一款游艇，露天的部分成為整船的設計重心所在，因此如圖所示，悅動的俯視圖設計效果圖便可將船的大體設計思路清晰表達。多體型游艇同樣適用普通游艇的設計思路和方法。

圖1 悅動三體游艇設計（設計：馮杰華 主持：鄭剛強）

2.2 36英尺混合動力三體帆艇設計分析

如圖2所示，名為翔翼的36英尺混合動力三體帆艇將傳統帆船與多體型游艇進行融合式創新設計，由于多體船甲板空間較大的特點，翔翼得以表達出比普通帆船更多的設計語言。同時，分析其四視圖不難發現，整船的設計語言較多呈現在俯視圖上，因此與悅動的設計思路較類似。

圖2 翔翼混合動力三體帆艇設計（設計：宋洲、周依婷 主持：鄭剛強）

3 結束語

經過對具有代表性的多體型創新性游艇設計的案例分析，由于多體船甲板空間較大的特點，多體船得以表達出比普通船更多的設計語言，更容易發揮想象力與創新性，得出了多體型游艇的設計規律——造型可塑性與創新性極強。

同時，經過對多體型創新性游艇設計的案例分析可以得出，鑒于多體船造型設計關鍵點偏頂部的特點，結合多體型游艇自身的特點與現代設計方法，總結出適用于多體型游艇創新設計的有效方法——俯視圖整體創新設計法。為多體型游艇的創新式設計的發展指明了方向。

[1] 孫路.高性能多體船發展趨勢分析[J].中國水運,2013,13(9):10001.

[2] 沈蘇雯.多體船的發展與開發實例[J].船舶與配套,2012(8):74-81.

[3] 沈蘇雯.時尚多體船[J].中國船檢,2012(8):70-74.

[4] 沈蘇雯.國外雙體船?多體船應用實例探討[J].船舶經濟貿易,2012(7):15-17.

[5] 黃冬.漸入主戰艦艇行列的軍用多體船[J].現代軍事,2005(2):42-46.