设计帆船如何确定龙骨和帆的位置，如何确定龙骨的重量

本人想设计一艘帆船，但是设计刚开始发现考虑的因素太多，书中也没有介绍龙骨和风帆位置确定，龙骨的重量。设计帆船的流程是怎样开始的，请各位大神赐教

是确定船体重心和浮心，然后跟重心和浮心在一条线上吗？

你提的这个问题比较复杂，解释起来很费劲。类似一个俄文字母都不认识的人要去尝试写部俄文长篇诗歌。

建议找一个别人设计好的图纸，然后你在上面稍微做些非关键性改动就好了。也就是问题变成如何去寻找合适的图纸。如何分辨哪些图纸是你需要的。

比如你要造艘什么样的帆船？ 干什么用的，装多少人，要多大？

如果铁了心了，一定要一条路走到黑，就是要创造自己独特的船型。。。

可以参考这几本书：
游艇设计基本知识   (美)E.S.布鲁尔
这本书基本就是泛泛而谈，让你了解点基本常识，没有什么具体的设计计算之类的。
而且这书是中文版的。

principles of yacht design
这本书是以一艘40尺的帆船为例，做了个完整的数值计算，算是一本设计专业的教材。
这本书偏重于帆船设计好之后的各种验算。

风帆游艇设计原理  [瑞典]拉尔·拉尔森
这本我没看过，不过看目录内容和作者，好像就是前面那本。

不过呢，帆船设计特别是小帆船，基本还是一种“经验技术”， 而非一种精准的科学计算。所以你看着他算得津津有味，其实基本然并卵。绝大多数时候仅仅靠经验数据就可以免去这些繁琐计算了。或者简单点说，照以前的样式套用完事。

begun 发表于 2019-3-7 14:26
你提的这个问题比较复杂，解释起来很费劲。类似一个俄文字母都不认识的人要去尝试写部俄文长篇诗歌。

建 ...

谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风帆的性能，龙骨的水动力学性能，并没有阐述如何计算安装风帆和龙骨。您的意思就是通过仿照其他类似的风帆游艇，进行套用，然后进行基本稳性计算，不合适再进行调整位置就可以了是吧

问题中年 发表于 2019-3-8 10:32
谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风 ...

你如果试图把一艘动力艇改装成帆船。。这种可能性比较小。尤其是现代的动力艇，多半采用的是滑水型船型（也就是在强大的动力下船体会被水力托举出水面，从而获得高速），造型如同快艇，这种船低速下阻力很大。

而普通的帆船航行速度都很低，是完全的排水型船型。

当然，也有专门设计成慢速航行的动力游艇，不过现代很少见。救生艇里面倒是有很多这种类型的。另外即使是排水型的低速动力艇，船体设计和帆船也都不一样。这些船很少考虑大倾斜角度下的航行问题。强行安装个压重龙骨比较麻烦。

问题中年 发表于 2019-3-8 10:32
谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风 ...

简单一点说，比如你找的游艇都是些敞口船，改成帆船后一侧身就进水了，这还怎么玩。

帆船上的那个龙骨，基本作用有2个，一个是给帆船提供侧风下的较好航行能力（实际是鳍的作用）。另外一个用途是减弱帆船的侧倾（也就是压载的作用）。前面那个作用并不需要这种龙骨也可以有别的方法达成：比如中插板或者船体两侧的披水板。

在内河受风不大的帆船上，可以不安装压载龙骨，因为风力较小，船不会倾斜太大。这时通常考虑较宽的船身。利用船体侧倾时的侧边浮力来拮抗风压力。侧风航行的问题交给中插板之类的即可。
像双体船或者三体船，也可以视为这类，不需要压载龙骨。

begun 发表于 2019-3-8 17:22
你如果试图把一艘动力艇改装成帆船。。这种可能性比较小。尤其是现代的动力艇，多半采用的是滑水型船型（ ...

至于帆的大小如何选择，其实人们总是希望帆越大越好，只不过受限于真实环境，只能选择不那么大的而已。
作为一个经验数据，一般选择桅杆高度 = 船体长度的1.5倍为宜。船越大，桅杆高度相对越低。

现在帆船一般采用三角形的帆。现在桅杆高度已经知道了，那么也大致知道了帆的面积。
假设帆的底和帆船长度相同，而帆的高度是比桅杆高度少的，假设为船长度的1.2倍，那么可知帆的面积=0.6x船长度的平方。

比如一艘帆船船体长10米，那么桅杆高度大概有15米，风帆的面积有60平方米。
如果是一艘偏重速度的船，可能风帆会更大些，反之则更小下（太大的帆比较容易侧翻，如果不追求速度那么把帆弄小点增加航行安全）。

现在你已经可以确定帆的面积了。那么就可以看书中的数据去推算龙骨的尺度了。而其实这种推算 一般也是个经验数据，比如你搞重一点 也许帆船可以在更大的风浪下航行，而搞轻一点，帆船只能在较小的风浪下航行。那到底搞多大呢？ 说起来就是个经验选择而已。

principles of yacht design（2nd）
风帆游艇设计原理  [瑞典]拉尔·拉尔森
关于这两本书的问题，我昨天买了一本《风帆游艇设计原理》，确定这两本书是同一个作者的同一系列书籍。中文版的这个是比较新的版本（第四版）。
英文第二版里面那个样船是YD-40，中文版这个变成了YD-41。造型也更加接近现在流行的样式。

不过这个书里面也有些落伍于时代的东西。比如讲到CAD的时候居然还想着去把图纸打印成1:1的东西。。。这完全是没有必要的，因为现在切割钢板直接用CAD数据数控切割了，没必要出纸质的图纸再拓印到钢板上去切割。

一些帆船设计的基本参数：

桅杆高度 = 船长的1.5倍
这个实际是错的，桅杆高度和船长度本身并没直接关系，确切的说是桅杆高度和船的宽度成一定比例关系。

但因为在小帆船里面，
船长 = 船宽的3倍，基本是固定不变的（船越大，越狭长，最小的帆船有可能到2的长宽比）

那么所以桅杆高度也就和船长有固定的比例了。在实际应用中一般人们重视小帆船的长度（因为这会直接反应码头的收费）却很少去考虑宽度，所以就变成桅杆高度和船长度的比例关系了。

对于给定船宽的单体船来说，为了满足一定的抗倾覆性能，重心要在合适的位置。帆船上一般是用加重的龙骨压载来实现这个目的的。很显然，龙骨的相对吃水（相对于船宽来说）越深，越容易满足抗倾覆要求。
但实际的游艇码头的水深都是有限制的。一般来说超过8英尺（2.4m）的游艇码头非常罕见。作为一个限制，一般不要超过7英尺，否则很难找到停靠码头。对于赛艇来说，有可能忽略这个限制条件而大大增大龙骨吃水深度来获取性能优势。但常规游艇必须考虑吃水限制。

这会导致什么状况呢？ 也就是龙骨的吃水深度也被限制了。即使有些游艇设计了可收放的吃水深度可变的龙骨，也依然要面临难以在浅水区域活动的问题。

具体采用多大的龙骨吃水深度，这要看当地的码头建设状况。比如以前可能5英尺的是个比较容易接受的数值，而现在因为经济发达了，码头建设可能普遍增加到了7英尺。

那么你会注意到，即使你的船较大（比如长达60尺），但因为码头只有7英尺深，所以你的龙骨也不得不限制在小于7英尺（最起码收起后要小于码头水深）。而这个龙骨深度又限制了你的桅杆高度（尽管你可以增加龙骨的相对重量来改善桅杆高度的限制）。所以在较大的帆船上，桅杆的相对高度不得不降低，以满足吃水限制。

另外一些尺寸设计的限制来自人。你的帆船是给人用的，那么就必须满足人体的尺寸要求。比如10米的船舱最大净空高度是1.9米，但你20米的帆船如果只有一层甲板的话，你绝不会把净空高度给放大成3.8米。因为1.9米已经够用了，你最多也是稍微加点比如到2.1米（另外一种考虑是改成双层甲板）。同样，5米的帆船如果要满足和10米的基本使用环境，你也不能把净空高度压缩到0.95米，而顶多是把高度稍微压低比如到1.7米。

最终你可以看到，很多参数都纠结在一起彼此影响，改变一个后其他全部都会变动。所以实际设计的时候，不得不预先指定一些参数，以减少设计工作量。

本人想设计一艘帆船，但是设计刚开始发现考虑的因素太多，书中也没有介绍龙骨和风帆位置确定，龙骨的重量。设计帆船的流程是怎样开始的，请各位大神赐教

是确定船体重心和浮心，然后跟重心和浮心在一条线上吗？

你提的这个问题比较复杂，解释起来很费劲。类似一个俄文字母都不认识的人要去尝试写部俄文长篇诗歌。

建议找一个别人设计好的图纸，然后你在上面稍微做些非关键性改动就好了。也就是问题变成如何去寻找合适的图纸。如何分辨哪些图纸是你需要的。

比如你要造艘什么样的帆船？ 干什么用的，装多少人，要多大？

如果铁了心了，一定要一条路走到黑，就是要创造自己独特的船型。。。

可以参考这几本书：
游艇设计基本知识   (美)E.S.布鲁尔
这本书基本就是泛泛而谈，让你了解点基本常识，没有什么具体的设计计算之类的。
而且这书是中文版的。

principles of yacht design
这本书是以一艘40尺的帆船为例，做了个完整的数值计算，算是一本设计专业的教材。
这本书偏重于帆船设计好之后的各种验算。

风帆游艇设计原理  [瑞典]拉尔·拉尔森
这本我没看过，不过看目录内容和作者，好像就是前面那本。

不过呢，帆船设计特别是小帆船，基本还是一种“经验技术”， 而非一种精准的科学计算。所以你看着他算得津津有味，其实基本然并卵。绝大多数时候仅仅靠经验数据就可以免去这些繁琐计算了。或者简单点说，照以前的样式套用完事。

begun 发表于 2019-3-7 14:26
你提的这个问题比较复杂，解释起来很费劲。类似一个俄文字母都不认识的人要去尝试写部俄文长篇诗歌。

建 ...

谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风帆的性能，龙骨的水动力学性能，并没有阐述如何计算安装风帆和龙骨。您的意思就是通过仿照其他类似的风帆游艇，进行套用，然后进行基本稳性计算，不合适再进行调整位置就可以了是吧

问题中年 发表于 2019-3-8 10:32
谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风 ...

你如果试图把一艘动力艇改装成帆船。。这种可能性比较小。尤其是现代的动力艇，多半采用的是滑水型船型（也就是在强大的动力下船体会被水力托举出水面，从而获得高速），造型如同快艇，这种船低速下阻力很大。

而普通的帆船航行速度都很低，是完全的排水型船型。

当然，也有专门设计成慢速航行的动力游艇，不过现代很少见。救生艇里面倒是有很多这种类型的。另外即使是排水型的低速动力艇，船体设计和帆船也都不一样。这些船很少考虑大倾斜角度下的航行问题。强行安装个压重龙骨比较麻烦。

问题中年 发表于 2019-3-8 10:32
谢谢您，我主要是想将一艘游艇去掉上层建筑，设计改装成帆船游艇，我看过了您介绍的第二本书，只介绍了风 ...

简单一点说，比如你找的游艇都是些敞口船，改成帆船后一侧身就进水了，这还怎么玩。

帆船上的那个龙骨，基本作用有2个，一个是给帆船提供侧风下的较好航行能力（实际是鳍的作用）。另外一个用途是减弱帆船的侧倾（也就是压载的作用）。前面那个作用并不需要这种龙骨也可以有别的方法达成：比如中插板或者船体两侧的披水板。

在内河受风不大的帆船上，可以不安装压载龙骨，因为风力较小，船不会倾斜太大。这时通常考虑较宽的船身。利用船体侧倾时的侧边浮力来拮抗风压力。侧风航行的问题交给中插板之类的即可。
像双体船或者三体船，也可以视为这类，不需要压载龙骨。

begun 发表于 2019-3-8 17:22
你如果试图把一艘动力艇改装成帆船。。这种可能性比较小。尤其是现代的动力艇，多半采用的是滑水型船型（ ...

至于帆的大小如何选择，其实人们总是希望帆越大越好，只不过受限于真实环境，只能选择不那么大的而已。
作为一个经验数据，一般选择桅杆高度 = 船体长度的1.5倍为宜。船越大，桅杆高度相对越低。

现在帆船一般采用三角形的帆。现在桅杆高度已经知道了，那么也大致知道了帆的面积。
假设帆的底和帆船长度相同，而帆的高度是比桅杆高度少的，假设为船长度的1.2倍，那么可知帆的面积=0.6x船长度的平方。

比如一艘帆船船体长10米，那么桅杆高度大概有15米，风帆的面积有60平方米。
如果是一艘偏重速度的船，可能风帆会更大些，反之则更小下（太大的帆比较容易侧翻，如果不追求速度那么把帆弄小点增加航行安全）。

现在你已经可以确定帆的面积了。那么就可以看书中的数据去推算龙骨的尺度了。而其实这种推算 一般也是个经验数据，比如你搞重一点 也许帆船可以在更大的风浪下航行，而搞轻一点，帆船只能在较小的风浪下航行。那到底搞多大呢？ 说起来就是个经验选择而已。

principles of yacht design（2nd）
风帆游艇设计原理  [瑞典]拉尔·拉尔森
关于这两本书的问题，我昨天买了一本《风帆游艇设计原理》，确定这两本书是同一个作者的同一系列书籍。中文版的这个是比较新的版本（第四版）。
英文第二版里面那个样船是YD-40，中文版这个变成了YD-41。造型也更加接近现在流行的样式。

不过这个书里面也有些落伍于时代的东西。比如讲到CAD的时候居然还想着去把图纸打印成1:1的东西。。。这完全是没有必要的，因为现在切割钢板直接用CAD数据数控切割了，没必要出纸质的图纸再拓印到钢板上去切割。

一些帆船设计的基本参数：

桅杆高度 = 船长的1.5倍
这个实际是错的，桅杆高度和船长度本身并没直接关系，确切的说是桅杆高度和船的宽度成一定比例关系。

但因为在小帆船里面，
船长 = 船宽的3倍，基本是固定不变的（船越大，越狭长，最小的帆船有可能到2的长宽比）

那么所以桅杆高度也就和船长有固定的比例了。在实际应用中一般人们重视小帆船的长度（因为这会直接反应码头的收费）却很少去考虑宽度，所以就变成桅杆高度和船长度的比例关系了。

对于给定船宽的单体船来说，为了满足一定的抗倾覆性能，重心要在合适的位置。帆船上一般是用加重的龙骨压载来实现这个目的的。很显然，龙骨的相对吃水（相对于船宽来说）越深，越容易满足抗倾覆要求。
但实际的游艇码头的水深都是有限制的。一般来说超过8英尺（2.4m）的游艇码头非常罕见。作为一个限制，一般不要超过7英尺，否则很难找到停靠码头。对于赛艇来说，有可能忽略这个限制条件而大大增大龙骨吃水深度来获取性能优势。但常规游艇必须考虑吃水限制。

这会导致什么状况呢？ 也就是龙骨的吃水深度也被限制了。即使有些游艇设计了可收放的吃水深度可变的龙骨，也依然要面临难以在浅水区域活动的问题。

具体采用多大的龙骨吃水深度，这要看当地的码头建设状况。比如以前可能5英尺的是个比较容易接受的数值，而现在因为经济发达了，码头建设可能普遍增加到了7英尺。

那么你会注意到，即使你的船较大（比如长达60尺），但因为码头只有7英尺深，所以你的龙骨也不得不限制在小于7英尺（最起码收起后要小于码头水深）。而这个龙骨深度又限制了你的桅杆高度（尽管你可以增加龙骨的相对重量来改善桅杆高度的限制）。所以在较大的帆船上，桅杆的相对高度不得不降低，以满足吃水限制。

另外一些尺寸设计的限制来自人。你的帆船是给人用的，那么就必须满足人体的尺寸要求。比如10米的船舱最大净空高度是1.9米，但你20米的帆船如果只有一层甲板的话，你绝不会把净空高度给放大成3.8米。因为1.9米已经够用了，你最多也是稍微加点比如到2.1米（另外一种考虑是改成双层甲板）。同样，5米的帆船如果要满足和10米的基本使用环境，你也不能把净空高度压缩到0.95米，而顶多是把高度稍微压低比如到1.7米。

最终你可以看到，很多参数都纠结在一起彼此影响，改变一个后其他全部都会变动。所以实际设计的时候，不得不预先指定一些参数，以减少设计工作量。