单体龙骨船/三体船自由切换------脱胎于我的救生艇改造帆船的构想

之前我发了一些帖子，主要是关于低成本改造救生艇成为帆船的想法，有兴趣的朋友可以看看我的其他帖子。
航速的问题是救生艇改帆船中最大的问题，龙骨的去留决定了重心的高低，决定了风帆的大小，在一定程度上也决定了船体倾侧航行的能力（主要由船宽决定），总之它的去留与深度决定了船速。
速度最快的船型是平底的类似快艇的船型，普通帆船的排水船型无法达到很高的航速，但却能够拥有更强的抗风浪能力。
我对速度有追求，所以我有了一个新的构思，我不用救生艇改造帆船了，我用快艇改造帆船。
龙骨的问题一定要解决，我不仅要龙骨单体船的抗风浪能力，还要三体船的高航速和极大的抗侧倾能力（意味着极强的侧风航行能力
）
我要制造两个铝合金/钢镀锌的支架，通过4个合页链接在船体两侧，通过类似桅索的绳子，操控支架的下放和抬起，支架的末端我会用抱箍箍两个浮筒，左右各一，可注入与排出海水。当想要趁好风快速航行时，就将浮筒拉到水面排空海水，升起大帆航行。当遇到波涛汹涌，船体颠簸严重时，就注满海水，将浮筒下放到船的下方，两边支架间的绳索收紧，这样，那两只注满海水的浮筒就起到龙骨的作用。请你们对我的构思提出意见，方便我将此方案修改得更加合适。

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@begun 大佬，我的许多知识来自你的帖子与回复，希望你能继续指教我，拜托了，老师！

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画得不甚美观，希望大家可以看懂我想表达的东西。

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直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

不假思索 发表于 2022-11-06 13:40
直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

是的，我准备使用厚壁金属管焊接成圆筒

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不假思索 发表于 2022-11-06 13:40
直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到keel的作用。

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快艇改造。。这个可能性很小。竞赛船中是有很多滑行艇，原因也很简单，他们一切为了速度，什么生活之类的那些全部靠边站。然后各种高科技都上，目的就是为了减轻重量。
现在你既没了高科技加持（因为你没钱），也不得不在船上塞满食物和水（因为你不想在远航中饥渴而死），所以你的船肯定很重，完全满足不了滑行艇的超轻重量的要求。
即便是滑行艇，也是在能操纵范围内，越大越好。原因也简单，因为你的海上消耗的水和食物以及你本身体重是固定的（这些东西就是船真正运载的，或者说相对于船只航行来说这些都是累赘），那么船越大，这些载荷相对就越轻，就能跑越快。而航速越高食物和水的消耗就越少（在海上逗留的时间被缩短了）。所以船越大越有优势。

看看环球航行记录可知，实际超长距离中滑行艇并没占什么优势，记录前列全部都是大型的三体船（或者双体）。这些船也不能简单归为排水型船，它们也有一些滑行效应。但总的来说，全是细长船体这点没错了。

伍六七 发表于 2022-11-6 17:24
而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到 ...

那你不妨想象一下，给你一个装满水的气袋，你抱着它下水，它能起到救生圈的作用能、还是秤砣的作用？
其实是什么作用也起不到！实质上它跟你周围的水是一回事。
难道说一袋水能把你压沉到海底？

伍六七 发表于 2022-11-6 17:24
而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到 ...

你要知道，在你的公式（厚壁+海水+足够长的力矩）里，你还要减去海水的浮力，所以你的公式实际上应该是：厚壁+海水+足够长的力矩 - 海水
你把两个浮筒灌满水沉到水下，你当然可以把它们视为一个整体，然后船的重心降低了。但是这个时候浮力"重心”不是也降低了吗？两者的位置关系并没有改变啊。

至于把个浮筒灌满水弄船底下去。。。这个做法对船的稳定性当然有用。主要原因是因为你的船体的质量的一部分被挪动到远离中心的边缘区域，这样船只横摇的惯性矩会变大，船被海浪影响后产生的力难以迅速让船体改变姿态。另外水下部分的摩擦阻尼也使得船只难以动摇。这和帆船弄了高大的桅杆后不容易摇动是同样的道理。一些深海钻井平台就是这样设计的（水底下有个几十米上百米深的阻尼结构）。

不过实际用不着搞这么麻烦的系统。钻探平台那样弄是因为水面和船体接触的部分极小，不受波涛影响（小水线面积设计）。你虽然搞了个大阻尼的水下部分，但船体本身依然和水面极大面积接触，所以在垂直起伏上照样摇动剧烈，而且还容易破坏结构（比如船体被海浪托举了，但水下结构又猛拽船体，两股巨力撕扯处境不妙）。

你要求的仅仅是不翻即可。这个和压载啥的半毛钱关系没有，这主要取决于船体横截面形状，不需要压载也可以完成不翻。

之前我发了一些帖子，主要是关于低成本改造救生艇成为帆船的想法，有兴趣的朋友可以看看我的其他帖子。
航速的问题是救生艇改帆船中最大的问题，龙骨的去留决定了重心的高低，决定了风帆的大小，在一定程度上也决定了船体倾侧航行的能力（主要由船宽决定），总之它的去留与深度决定了船速。
速度最快的船型是平底的类似快艇的船型，普通帆船的排水船型无法达到很高的航速，但却能够拥有更强的抗风浪能力。
我对速度有追求，所以我有了一个新的构思，我不用救生艇改造帆船了，我用快艇改造帆船。
龙骨的问题一定要解决，我不仅要龙骨单体船的抗风浪能力，还要三体船的高航速和极大的抗侧倾能力（意味着极强的侧风航行能力
）
我要制造两个铝合金/钢镀锌的支架，通过4个合页链接在船体两侧，通过类似桅索的绳子，操控支架的下放和抬起，支架的末端我会用抱箍箍两个浮筒，左右各一，可注入与排出海水。当想要趁好风快速航行时，就将浮筒拉到水面排空海水，升起大帆航行。当遇到波涛汹涌，船体颠簸严重时，就注满海水，将浮筒下放到船的下方，两边支架间的绳索收紧，这样，那两只注满海水的浮筒就起到龙骨的作用。请你们对我的构思提出意见，方便我将此方案修改得更加合适。

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@begun 大佬，我的许多知识来自你的帖子与回复，希望你能继续指教我，拜托了，老师！

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画得不甚美观，希望大家可以看懂我想表达的东西。

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直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

不假思索 发表于 2022-11-06 13:40
直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

是的，我准备使用厚壁金属管焊接成圆筒

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不假思索 发表于 2022-11-06 13:40
直觉上这个方案行不通，因为你往浮筒里注入的是海水，这意味着浮筒（加海水）自身的重量差不多已经被自己的浮力抵消完了，除非这个筒壁本身就比较重，否则起不到什么“铅锤”的作用。

而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到keel的作用。

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快艇改造。。这个可能性很小。竞赛船中是有很多滑行艇，原因也很简单，他们一切为了速度，什么生活之类的那些全部靠边站。然后各种高科技都上，目的就是为了减轻重量。
现在你既没了高科技加持（因为你没钱），也不得不在船上塞满食物和水（因为你不想在远航中饥渴而死），所以你的船肯定很重，完全满足不了滑行艇的超轻重量的要求。
即便是滑行艇，也是在能操纵范围内，越大越好。原因也简单，因为你的海上消耗的水和食物以及你本身体重是固定的（这些东西就是船真正运载的，或者说相对于船只航行来说这些都是累赘），那么船越大，这些载荷相对就越轻，就能跑越快。而航速越高食物和水的消耗就越少（在海上逗留的时间被缩短了）。所以船越大越有优势。

看看环球航行记录可知，实际超长距离中滑行艇并没占什么优势，记录前列全部都是大型的三体船（或者双体）。这些船也不能简单归为排水型船，它们也有一些滑行效应。但总的来说，全是细长船体这点没错了。

伍六七 发表于 2022-11-6 17:24
而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到 ...

那你不妨想象一下，给你一个装满水的气袋，你抱着它下水，它能起到救生圈的作用能、还是秤砣的作用？
其实是什么作用也起不到！实质上它跟你周围的水是一回事。
难道说一袋水能把你压沉到海底？

伍六七 发表于 2022-11-6 17:24
而且，压载的作用是抵抗船的左右摇摆，把它们看成一个整体，厚壁+海水+足够长的力矩，我认为这是可以起到 ...

你要知道，在你的公式（厚壁+海水+足够长的力矩）里，你还要减去海水的浮力，所以你的公式实际上应该是：厚壁+海水+足够长的力矩 - 海水
你把两个浮筒灌满水沉到水下，你当然可以把它们视为一个整体，然后船的重心降低了。但是这个时候浮力"重心”不是也降低了吗？两者的位置关系并没有改变啊。

至于把个浮筒灌满水弄船底下去。。。这个做法对船的稳定性当然有用。主要原因是因为你的船体的质量的一部分被挪动到远离中心的边缘区域，这样船只横摇的惯性矩会变大，船被海浪影响后产生的力难以迅速让船体改变姿态。另外水下部分的摩擦阻尼也使得船只难以动摇。这和帆船弄了高大的桅杆后不容易摇动是同样的道理。一些深海钻井平台就是这样设计的（水底下有个几十米上百米深的阻尼结构）。

不过实际用不着搞这么麻烦的系统。钻探平台那样弄是因为水面和船体接触的部分极小，不受波涛影响（小水线面积设计）。你虽然搞了个大阻尼的水下部分，但船体本身依然和水面极大面积接触，所以在垂直起伏上照样摇动剧烈，而且还容易破坏结构（比如船体被海浪托举了，但水下结构又猛拽船体，两股巨力撕扯处境不妙）。

你要求的仅仅是不翻即可。这个和压载啥的半毛钱关系没有，这主要取决于船体横截面形状，不需要压载也可以完成不翻。