外伸龙骨对龙骨帆船性能的影响规律

孙炜涤，钟学基，宗庆圆

（大连理工大学 船舶工程学院，辽宁大连 116024）

0 引言

目前我国总造船量突飞猛进，但“高产量低技术”的现状仍需改变，转型和研发高技术船型的需求迫在眉睫。帆船在旅游和娱乐业中的表现突出，这类小型船舶不同于传统大船，在船东和个人层面都有着庞大的市场，国内帆船市场在国产帆船上仍存在很多空间。加装外伸龙骨的帆船可以极大提高帆船的稳性，为海洋航行与无人帆船的发展提供了可能。

近年来，国内学者在龙骨帆船静水稳性、随浪稳性以及航行状态下的动稳性变化规律[1]、载荷位置对大倾角稳性的影响[2]、龙骨结构参数优化设计[3]上已经做了很多研究。国际上在利用计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）与计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）从数值角度完善帆船龙骨设计[4]、分析大型帆船倾斜龙骨对船员安全的影响[5]、对比得出最小阻力龙骨形状[6]方面也有着一定的探索。目前，从外伸龙骨高度的角度研究帆船多项性能表现的文章未见报道，依然具有一定的研究空间。

本文以龙骨帆船的外伸龙骨高度为主要变量，探索其对帆船的固有频率、静稳性、阻力和结构强度的影响规律，为未来龙骨帆船设计中的计算校核给出参考。

1 建模

小型帆船由于其尺度小，售价和租价相比大型船只更易于接受，其潜在市场相比昂贵的豪华游艇更广阔。本文以某一5米级帆船为基础设计方案，研究龙骨高度对其性能方面的影响规律。主尺度方面，该模型船长L=5.1 m，船宽B=2.4 m，船高D=1.2 m，设计吃水为0.6 m（无外伸龙骨状态下）。……