1.4 船体型线图
船体型线图是表达船舶型体整体几何形状的图样。
船型体表面是不规则的三向空间曲面,不能精确地用数学方法描述,只能采用等高线地形图的方法,在地图上,把海拔高度相同的点连接成线,称为等高线。用等高线表示地面高低起伏的地图称为等高线地图,例如用地形等高线表达山体的形状(见图1-13)。
图1-13 等高线地形图
船体形状的描述是将船体用平行于三个基本剖面的若干剖面剖线,组成了表达船体几何形状的三组互相垂直的曲线(见图1-14),它与船体轮廓线及其他特殊表面线称为型线,这种以线条标识型体的图称为船体型线图(见图1-15)。
以某船船体型线图为例,绘制的大致步骤如下:
第一步,剖出型线。
一是以包括纵向船中垂直平面在内的数个纵向垂直平面,在型体左侧片体上,剖出中纵剖线和若干彼此相互平行且间距等同的纵剖线,通常标以Ⅰ纵剖线、Ⅱ纵剖线、Ⅲ纵剖线……也有以距中纵剖面的距离值标出的情况,如图1-15上标以1 000(mm)纵剖线、2 000纵剖线、3 000纵剖线。纵剖线个数以剖出的纵剖线能够反映出左侧片体形状的纵向变化程度为准则。
图1-14 船体型线图,通常采用三向视图表达法
二是在设计水线长上按等同间距分隔出0,1,…,19,20共21个站点,并以每个站点的横向垂直平面,在型体上剖出第0站横剖线,第1站横剖线,……,第19站横剖线,第20站横剖线,对型线比较平直的船也有全船只剖取11个站的横剖线的。
三是在设计吃水高度上,以几个等间隔的不同吃水位置水平面,一般特别加上设计水线,如图1-15在型体上剖出4条水线:400水线、800水线、1 200水线、1 600水线(设计水线),这些水线是相互平行的。不同吃水位置水平面个数的确定,以剖出的水线能够反映出型体水下形状的垂直方向变化程度为准则。
第二步,建立剖面图。
将上述这些剖出的型线按三向视图投影规则,一起投放到纵向船中垂直平面图、横向船中垂直平面图和基平面图上,分别给出:
一是由各站点横剖线与各水线的投影直线以及剖出的中纵剖线、各纵剖线所组成的纵剖面图。
图1-15 船体型线图
二是由各条水线与各条纵剖线的投影直线以及剖出的各个站点横剖线所组成的横剖面图。其中,后体站点横剖线的左半部分放在船中横剖线左侧,前体站点横剖线的右半部分放在船中横剖线右侧。
三是由各条纵剖线与各个站点横剖线的投影直线以及剖出的各条水线和设计水线所组成的水线半宽图。
第三步,构成型线图。
在纵剖面图和横剖面图上标出船中符号,并在纵剖面图、横剖面图、水线半宽图上写出型线名称,构成完整的船体型线图。
有的木帆船型线图的横剖线是以横舱壁和/或肋骨位置作为站点的,因此它的横剖线站线不一定是等分的。
完整的型线图还要附有型值表、标注主尺度及标题栏。型值表上标出各站水线半宽值、各纵剖线在各站的高度值以及甲板边线、首尾端等船体轮廓线数值。
船体型线图给出了呈多向曲度变化的流线型几何曲面体的型体外形,是船舶性能计算和船体建造的重要依据。