咨询个帆船的船帆和后支索以及龙骨的设计问题，请专业人士解答。

该帆船的原设计如图一所示，是一条鳍形龙骨三角帆的帆船。



我想把它改成图二所示这种方帆，从而提高船在弱风下的航速。




改成方帆后增大了主帆面积，所以为了安全考虑我要在不增加龙骨重量的情况下把鳍形龙骨改成图三所示这种T形龙骨。

有几个问题需要问一下：

一、我这样改了以后弱风状态下肯定会增加船的速度，但假如说原设计的帆重比正确的情况下，那我这么改了以后在强风下的速度是否也会比原设计快？

二、我在不增加总重量的情况下把鳍形龙骨改成T形龙骨后龙骨重心下移，扶正力增强，这种情况下船的扶正力会增强多少如何计算？增加的扶正力可以对应增加多大船帆面积？这方面的计算公式都有哪些可否提供一下？

三、如图一所示，船原设计为三角帆单后支索，我按照上面图中所示把帆改成方帆后就需要改成双后支索，这双后支索如何布置？还有方帆的帆骨如何布置？还有桅杆顶端需要加什么装置能把方帆撑起来？

我很认真的提问，这些问题困扰我好久了，希望我要航海网的专业人士能帮我解惑。

给你再youtube 扒了个视频，应该对你有帮助

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航海飞扬 发表于 2015-2-4 17:06
给你再youtube 扒了个视频，应该对你有帮助

这视频对我太有用了，十分感谢。

这两天我要航海网的 @徐鹏 花了很多的时间来为我解答这三个问题以及因其解答而引发我的更多问题，非常感谢 @徐鹏 的耐心解答，因为解答问题过程太繁琐所以我们在微信上语音沟通的，由其是今天沟通了整整一上午，再加上@航海飞扬 提供的视频目前得到的答案如下。

一、我这样改了以后弱风状态下肯定会增加船的速度，但假如说原设计的帆重比正确的情况下，那我这么改了以后在强风下的速度是否也会比原设计快？

答：增大帆面积后弱风下是能增加速度上的表现，但龙骨没必要改，因为改了以后对原船体设计的影响是起到连锁反应的，而增大帆面积后不改龙骨的话弱风下速度也同样会加快，强风时由于要更早调整帆的角度或缩帆，所以不会增加最高速度。

比如说该船的最大设计航速为10节，原来的三角帆需要在5级风的情况下才能达到10节的速度，超过五级风就要松主帆或缩帆从而避免船被风吹翻，而改成大帆后可能三级风就能达到10节的速度，但风力超过三级就需要松主帆绳或缩帆。

二、我在不增加总重量的情况下把鳍形龙骨改成T形龙骨后龙骨重心下移，扶正力增强，这种情况下船的扶正力会增强多少如何计算？增加的扶正力可以对应增加多大船帆面积？这方面的计算公式都有哪些可否提供一下？

由于问题一所提到的没必要改龙骨，所以这个也不用计算了。

三、如图一所示，船原设计为三角帆单后支索，我按照上面图中所示把帆改成方帆后就需要改成双后支索，这双后支索如何布置？还有方帆的帆骨如何布置？还有桅杆顶端需要加什么装置能把方帆撑起来？

@航海飞扬 提供的这个视频非常直观的说明了方帆的帆骨如何布置的同时还让我知道了之前没有考虑到的一个问题，那就是方帆的顶端帆骨斜插的情况下如果按三角帆的叠帆升帆方式是不行的，要么采用每次升帆都要重新穿桅杆升帆滑轨的方法，要么像视频中一样改进一下。 至于双后支索的安装我昨天看了沃尔沃帆船的后支索布置现在已经知道该怎么做了。



感谢 @航海飞扬 和 @徐鹏 的耐心解答，感谢我要航海网。{:soso_e142:}

付双英 发表于 2015-2-5 01:41
这两天我要航海网的 @徐鹏 花了很多的时间来为我解答这三个问题以及因其解答而引发我的更多问题，非常感谢  ...

很有用的知识，感谢。

这个视频真的很有用！

技术贴！

好久没来，一来就看见版主的技术贴。如果你不想改变原来的安全级别的话，一个原则: 改装风帆前后的受风中心位置变化引起的力矩，需要和压载的力矩保持一致。很细节，但很原则。同时，因为压载的变化，也需要计算龙骨的联接螺栓强度，规范上是按照校核船体横倾90°时，压载对螺栓强度最大情况来计算的。其实公式很简单，就是力臂力矩计算，但需要你仔细规划受风中心位置，以及对应的压载中心位置，还有水动力中心位置，因为改变了风帆和压载，这二个位置不确定的话，会造成浮态的不平衡，也就是要么埋艏，要么后倾，平时还好，怕的是在运动中会造成其他的影响，那就是个比较大的问题了。

上桁就是你要达到增加帆面积的东西，就如古典帆装的gaff-rig一样，甚至可以不拘泥于上桁的长度造成帆型的样子。另外，改变帆面积之后，风帆几个角受力肯定会有变化，意思是你还有可能换一套帆索才行

改装后速度是否明显增加，考虑的因素还有龙骨湿表面积增加造成的阻力增加具体情况。这个部分没法单靠公式计算，至少需要做个模拟试验才能得到比较准确的数据。