渔船纵向下水方案浅析

杨晗　业秋娜

【摘 要】文章总结并分析中船桂江造船有限公司承造的渔船在枯水期纵向下水方案制订和选取过程;通过对不同方案的结果进行研究讨论，分析不同方案调整对船舶下水过程的影响，为船舶下水方案的制订提供经验性指导。

【关键词】渔船;下水;纵向下水

【中图分类号】U671.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）06-0089-03

0 前言

渔船具有较高的呆木结构及托砂铸钢件，托砂底部最低点为该船基线以下1 200 mm，该船在船台定位时的高度较一般同主尺度类型船舶高1 m，且由于渔船线形设计中大量的浮力体积集中于船舯后部，导致该船纵向下水所需水位比一般船舶高。该船交船周期较紧，下水节点时间处于桂江枯水期，下水工作非常艰巨，需设计较精密的下水方案。

本文仅通过对比分析不同方案计算结论，从而针对实际水位为4.7 m的不利情况，对渔船下水方案做出及时调整，以确保该船顺利完成下水节点。

1 渔船纵向下水设施

1.1 下水方式简介

中船桂江造船有限公司采用牵引式纵向下水模式，滑道坡度β为1/13，即角度为4.398 7°;为有效降低船台高度，该公司重新研制并制作了一批高度仅为500 mm的150 t小车，最终布置在船台地面距船体基线1 750 mm处。

船舶起浮后小车间进行缩车时，车与车之间的距离最小为1 000 mm。

1.2 下水小车布置基本情况

下水小车布置基本情况如图1所示。

2 渔船纵向下水方案结论分析

2.1 方案1（初步方案）

2.1.1 方案简述

首小车位于FR82肋位，船台高度定于船体基线距地面1 750 mm，该船下水重量为696.8 t，重心距舯后位置为-1.726 m，下水重量包括空船重量、85 t水泥压载，除家具、装修板、地板架、部分管路及绝缘等外，已基本上船安装（如图2所示）。

2.1.2 方案结论

船舶重心距艏车支点距离为21.726 m，对艏支点的重力矩M=696.8×21.726×cos4.398 7°=15 094 t·m，根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间船的起浮浮力为542.47 t，艏车支点反力为696.8×cos4.398 7°-542.47=152.3 t。

根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间的艉吃水为3.786 9 m，尾车末端处船吃水（FR11）为3.321 m，通过计算得出该方案艉部起浮时所需水位高为5.07 m，全浮时所需水位高为6.71 m，采用缩车后全浮时所需水位高为5.291 m。

2.1.3 方案分析

该方案为渔船初步下水方案，经计算发现水位高度需求依然较高，无法满足枯水期下水的基本要求，需对方案进行调整。

2.2 方案2（首车后移至FR72）

2.2.1 方案简述

首小车位于FR72肋位，船台高度定于船体基线距地面1 750 mm，该船下水重量为685 t，重心距舯后位置为-1.944 m，下水重量包括空船重量、85 t水泥压载，除家具、装修板、地板架、部分管路及绝缘、锚链、锚及撑网杆等外，已基本上船安装（如图3所示）。

2.2.2 方案结论

船舶重心距艏车支点距离为16.444 m，对艏支点的重力矩M=685×16.444×cos4.398 7°=11 230.96 t·m，根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间船的起浮浮力为500 t，艏车支点反力为685×cos4.398 7°-500=182.9 t。

根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间的艉吃水为3.673 m，尾车末端处船吃水（FR11）为3.208 m，通过计算得出该方案艉部起浮时所需水位高为4.958 m，全浮时所需水位高为6.4 m，采用缩车后全浮时所需水位高为5.418 m。

2.2.3 方案分析

首车后移过程，浮力矩和重力矩同时降低，但较之重力矩降低程度大于浮力矩，所以方案2艉部起浮比方案1提前，所需艉起浮水位比方案1少约50 mm;同时，由于起浮浮力的减小，所以使首车所受支点反力加大。

首车的后移导致了缩车距离的缩短，从数据对比中得出全浮缩车后所需水位比方案1高出约250 mm;但首车后移利于船体至于水中后，采用拖力方法拉离首车和船体顶升方案的实施。

2.3 方案3（水泥压载及门柱结构暂不安装）

2.3.1 方案简述

首小車位于FR72肋位，船台高度定于船体基线距地面1 750 mm，该船下水重量为577.1 t，重心距舯后位置为-3.396 m，下水重量包括空船重量，除家具、装修板、地板架、部分管路及绝缘、锚链、锚及撑网杆等外，已基本上船安装。该方案减去85 t水泥压载和门柱结构，降低了下水重量（如图4所示）。

2.3.2 方案结论

船舶重心距艏车支点距离为17.896 m，对艏支点的重力矩M=577.1×17.896×cos4.398 7°=10 297.36 t·m，根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间船的起浮浮力为437.8 t，艏车支点反力为577.1×cos4.398 7°-455.7=119.7 t。

根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间的艉吃水为3.55 m，尾车末端处船吃水（FR11）为3.085 m，通过计算得出该方案艉部起浮时所需水位高为4.835 m，全浮时所需水位高为5.895 m，采用缩车后全浮时所需水位高为4.909 4 m。

2.3.3 方案分析

水泥压载及门柱结构暂不上船，使该船下水重量大幅降低，但由于原水泥压载和门柱结构重心靠舯前，减去后整船重心较方案2后移了1.4 m，总体上重力矩依然下降较为明显，所以方案3艉部起浮比方案2提前，所需艉起浮水位比方案2少约120 mm;同时，由于下水重量的降低，因此使首车所受支点反力降低。

由于全浮所需水位的大幅降低，所以采用缩车后所需的水位也同时线性降低，从数据对比中得出全浮缩车后所需水位比方案2降低约250 mm。

2.4 方案4（水泥压载、门柱结构及主机暂不安装）

2.4.1 方案简述

首小车位于FR72肋位，船台高度定于船体基线距地面1 750 mm，该船下水重量为555.8 t，重心距舯后位置为-2.923 m，下水重量包括空船重量，除家具、装修板、地板架、部分管路及绝缘、锚链、锚及撑网桿等外，已基本上船安装。该方案减去85 t水泥压载、门柱结构和主机，降低了下水重量，同时较方案3重心前移（如图5所示）。

2.4.2 方案结论

船舶重心距艏车支点距离为17.423 m，对艏支点的重力矩M=555.822×17.423×cos4.398 7°=965 5 t·m，根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间船的起浮浮力为425.5 t，艏车支点反力为555.822×cos4.398 7°-425.5=128.68 t。

根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间的艉吃水为3.465 m，尾车末端处船吃水（FR11）为3.000 m，通过计算得出该方案艉部起浮时所需水位高为4.75 m，全浮时所需水位高为5.892 m，采用缩车后全浮时所需水位高为4.906 m。

2.4.3 方案分析

对比方案3，主机暂不上船，使该船下水重量降低的同时，由于原主机重心靠舯后，减去后整船重心较方案3前移，总体上重力矩依然下降较为明显，所以方案4艉部起浮比方案3提前，所需艉起浮水位比方案3少约60 mm。

数据对比方案3，得出全浮所需水位并无变化，采用缩车后所需的水位基本无太大变化，全浮水位高度的需求并没有明显降低，但该方案使得主机安装工序移至码头作业，使得整体建造难度加大，周期延长，因此方案4无可行性。

2.5 方案5（水泥压载、门柱结构不安装，船艏部向下降低）

2.5.1 方案简述

首小车位于FR70肋位，尾小车前移至FR15肋位，尾部船台高度定于船体基线距地面1 700 mm，首部船台高度下沉至距地面1 300 mm，该船下水重量为577.1 t，重心距舯后位置为-3.396 m，下水重量包括空船重量，除家具、装修板、地板架、部分管路及绝缘、锚链、锚及撑网杆等外，已基本上船安装。该方案减去85 t水泥压载、门柱结构，同方案3重心一致（如图6所示）。

2.5.2 方案结论

船舶重心距艏车支点距离为16.796 m，对艏支点的重力矩M=577.1×16.796×cos4.398 7°=9 692.76 t·m，根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间船的起浮浮力为473 t，艏车支点反力为577.1×cos4.398 7°-463=112.4 t。

根据艉吃水—浮力矩、浮力曲线图，查得本船尾部起浮瞬间的艉吃水为3.479 m，尾车末端处船吃水（FR11）为2.964 m，通过计算得出该方案艉部起浮时所需水位高为4.664 m，全浮时所需水位高为5.56 m，采用缩车后全浮时所需水位高为4.526 m。

2.5.3 方案分析

对比方案3，该方案针对原始下水状态进行了较大调整，艏部的下沉使船舶在相同尾部吃水的情况下能获得更大的浮力体积，从而降低水位高度需求，比方案3起浮水位需求降低了约130 mm;同时，艏部的下沉使船舶在起浮后较早能达到全浮位置，从数据中可以得出，采用缩车后全浮所需的水位已经低于起浮状态。

方案5的结论最终满足该船在枯水期下水水位的需求，但该方案属于对该船下水状态的极限调整，且对整船进行线性下降处理的方法难度太大，易造成船体变形，所以在一般情况下不建议采用。

3 方案结论数据对比（见表1）

4 结语

船舶下水设计是一项复杂的静力学和动力学问题，涉及船舶浮性、稳性阻力及强度等一系列问题;纵向下水方案的设计和编制工作需结合不同船舶类型及水域情况等进行。

船舶下水对于每个船舶企业都是一项非常重要的节点项目。船舶枯水期下水作业，需针对枯水期水位实际情况和往年该时期的水位情况得出大致的水位预期，然后制订出若干假设方案，再对下水各调整方案进行理论计算，最后通过数据的研究分析得到最终适合当前情况的最优方案，从而确保节点能安全有效地完成。

参 考 文 献

[1]黄浩.船体工艺手册（修订本）[M].北京：国防工业出版社，2013.

[2]盛振邦，刘应中.船舶原理[M].上海：上海交通大学出版社，2004.

[3]中船桂江造船有限公司.渔船纵向下水计算书[Z].2015.

【作者简介】杨晗，男，云南个旧人，本科，中船桂江造船有限公司工程师，广西中船北部湾船舶及海洋工程设计有限公司工程师，研究方向：船体现代化建造技术;业秋娜，女，云南玉溪人，本科，中船桂江造船有限公司工程师，研究方向：船体现代化建造技术。