愛華網(wǎng)近年來，多體船的發(fā)展引起了人們極大得興趣。在設(shè)計中最主要關(guān)注的是減少多體船的阻力，尤其是利用各體之間產(chǎn)生相互干擾的波浪來減少興波阻力。多體船有很多優(yōu)點，如較大的內(nèi)部空間、甲板面積，更好的橫穩(wěn)性，良好的適航性能，通過各船體的布置、改變各船體的船型有更多可供選擇得方法來減少興波阻力。
三體船1
三體船2
三體船3
三體船的發(fā)展
90年代英國研究三體船的研究取得了一定的成果。澳大利亞、美國、俄羅斯等國相繼對三體船進行廣泛研究。目前世界各國建造的三體船大致有兩種形式。
(1)英國FBM Marine公司開發(fā)的Tricat三體船
1995年，F(xiàn)BM Marine公司為香港cTS Parkview渡船公司建造第一艘香港一澳門航線的Tricat三體渡船“Universal MK 2001”號Tricat三體船為2個非常細(xì)長片體的中問布置了1個伸出片體外的船首，形成了1種雙體船加1個船首的三體船，。Tricat三體船由于加了1個船首增加首部的浮力，在波浪上緩和了船首砰擊和船體的縱搖運動，使船的適航性能得到改善。其船體細(xì)長，在較高速度下，具有較好的阻力性能?！癠niversal MK 2001”號三體船總長45 in，寬11.8 in，吃水1.45 m，旅客定員318人 該船選用2臺Solar Taurus60M 燃?xì)廨啓C，每臺持續(xù)功率為4 200 kW ，轉(zhuǎn)速13 000 r／min，通過減速齒輪箱驅(qū)動KaMeWa 90 S I1噴水泵。“Universal MK 2001”號實船適航性試驗是在波高1．5m下進行的。在主機全功率、不同航向下，該船船首上浪少，有較好的甲板干燥性，而且主機能發(fā)揮全功率。在迎浪中，該船失速約2kn。實船試驗和航行實踐有力地證實Tnical三體船的優(yōu)點。
1999年7月+澳大利亞Austal公司為德國AG Reederei Frisia航運公司建造的Tricar三體旅游船“CatNo 1”號在德國北部海灣投人營運。該船總長5260Irt+寬12．99in，吃水1．5in+旅客定員432人。該船采用4臺MTU 16V 4000M70柴油機．通過ReintjesVLJ 930減速齒輪箱驅(qū)動4臺KaMeWa 71S11噴水泵，滿載航速達到42 kn?！癈atNo．1”號在7級風(fēng)、浪高2 5n 的海浪下能消除船首砰擊，并且有效地減少船在浪高2．5 m 以上的海浪中的縱搖運動。
1997年8月美國建造的第一艘Tricar三體客船“Sassacus”號進行碼頭試驗、速度試驗和尾部波高測量，試驗結(jié)果證明該船性能令人滿意。
(2)英國造船工程師Nigel lrens開發(fā)的Trimaran三體船。
Trimaran三體船為1個細(xì)長船體和兩個舷外浮體相結(jié)合形成的一種三體船這種Tri—tnarall三體船的快速性能和穩(wěn)性可以分開考慮：設(shè)計者可以根據(jù)重量要求決定船體的長度、寬度和船型系數(shù)以獲得最佳阻力性能。船的穩(wěn)性可以由兩側(cè)舷外的浮體來補償。如果1個舷外浮體受損，另1個舷外浮可以自動凋節(jié)，補償穩(wěn)性損失。1988年，Nigel lrens設(shè)計的第一艘TriFtlaran三體船“l(fā)lan Voyager”號長21 3 m，載重量5 5 t 該船主機功率180 kW"時，航速28kn，航行時船體十分平穩(wěn)，乘坐人員感到十分舒適。試航時，“l(fā)lanVoyager”號不加油環(huán)繞不列顛島航行，花時72 h 24min，平均航速21 5 kn，燃油消耗2 000 L。航行實踐證實了Trimaran三體船在航速和續(xù)航力方面是十分成功的。
近年來，英國國防研究部設(shè)計了排水量為5 828 t的 Ffilnaran三體護衛(wèi)艦。該艦的特點是中間主船體長160 m，艦體十分細(xì)長，其長寬比L ／B =14 41。主艦體的兩側(cè)分別布置1個約為主艦體長度1／3更細(xì)瘦的艦體，形成了1種具有中間寬大，首、尾尖瘦的艦型。采用三體船型的護衛(wèi)艦，其生存能力和隱形性能有很大提高，建造費用也比單體船低，因為三體船的特殊結(jié)構(gòu)允許采用簡化的推進系統(tǒng)和電力系統(tǒng)。在航速、耐渡性和作戰(zhàn)系統(tǒng)的布置方面三體船也比單體船更具優(yōu)勢。
1993年泰晤士渡船公司建造了第一艘長12 2 m 的高速Trimaran三體水上出租車“埃比尼澤-斯克魯奇”號。該船的特點是，中間為長寬比L ／B=10的細(xì)長主船體，舷外兩側(cè)的船體為主船體的一半長度，形成Trimaran三體船。
“埃比尼澤·斯克魯奇”號主船體尾部裝1臺Sabre350C柴油機，額定功率為257 kW ，驅(qū)動一套PP140噴水推進器。兩側(cè)船體起消渡、穩(wěn)定作用、該船在試航和使用中反映出良好的快速性、機動性和穩(wěn)定性。
高速三體船具有良好的經(jīng)濟性、寬敞的甲板面積和良好的安全性、較好的舒適性和靈活的操縱性等優(yōu)點，無疑是一種很有發(fā)展前途的新船型。三體船的結(jié)構(gòu)、性能特點
采用三體船的主要目的是降低興波阻力。因為雙體船通常兩片體是并列的，兩片體興起的波浪在船長方向是同步的，即具有兩組相同相位的橫波。如果兩片體間距不是足夠大的話，它們之間必然要疊加，而使波高增大。若欲使兩片體間的波產(chǎn)生有利干擾必須使兩片體前后錯位，這對雙體船來說將使其受力不對稱，在使用上帶來了諸多不便，三體船則可以在確保船體左右對稱的前提下使片體相互間有縱向錯位以產(chǎn)生相互干擾的橫波阻力。
三體船大體分為兩類：
一類3個片體尺度基本相當(dāng)，包括三個片體相同的常規(guī)水面船形式、三個片體相同的小水線面船、中間片體為常規(guī)水面船而兩側(cè)片體分別為中間片體之半其外側(cè)平直。另一類三個片體尺度差別較大，包括兩個大片體帶一個小片體或者一個大片體帶兩個小片體。目前研究較多的是一個大片體帶兩個小片體的形式。
在阻力方面，為了獲得良好的消波效果，三體船各片體需要前后錯位，這就使三體船與同等排水量的單體船和雙體船相比，其總長度較大。三體船的寬度通常比同排水量的單體船雙體船要寬。這是因為三體船的片體寬度往往比單體船雙體船窄。如果總寬于它們相同其水線面對縱軸的慣性矩必然下降，導(dǎo)致橫穩(wěn)性下降，為確保橫穩(wěn)性，往往要加大總寬。另外若總寬相等，三體船的片體間距只有雙體船的一半。片體間距過小易于形成水流阻塞，對阻力也是不利的，而三體船的吃水往往比雙體船小，因為若保持同樣的片體長寬比，三體船水線面面積的總值要大于相應(yīng)的雙體船，在同等排水量下其吃水就要淺一些，所以三體船可用于某些淺水特殊航區(qū)。三體船的甲板面積則由于長度和寬度的增加而比相應(yīng)的單體船雙體船要大，這也是三體船的優(yōu)點之一。
在推進方面，對于三個片體尺度相當(dāng)?shù)娜w船往往采用3個螺旋槳。與單體船和雙體船相比，大大降低了螺旋槳的負(fù)荷，也可以使效率有所提高。但是相應(yīng)帶來的問題是動力裝置較復(fù)雜，動力裝置重量增加，以及成本提高，還有因為片體較小使動力裝置的布置也較困難。對于帶浮子的三體船，尤其是中間大船體帶兩個側(cè)浮子的形式，無論在結(jié)構(gòu)重量和使表面面積上都會更有利些，因而阻力也較小。但是一般說來浮子中較難布置動力裝置，所以常常不得不采用單槳，這對于水面船片體會使效率降低，對小水線面片體則可使螺旋槳直徑增大而獲得補償，若能采用同軸對轉(zhuǎn)螺旋槳則更為理想，但是技術(shù)相對較復(fù)雜。
總之，從阻力性能出發(fā)，三體船只要對不同的Fr數(shù)，相應(yīng)地選定合適的片體縱向錯位距離，都可以獲得興波有利干擾，從而降低阻力。但是對應(yīng)較高的速度，片體縱向錯位距離相當(dāng)大，這樣會帶來使用上的困難，因而從這個角度考慮，三體船的速度范圍Fr=0.4~0.6，這正是雙體船的不利干擾區(qū)。
在耐波性方面，三體船一般也要優(yōu)于同排水量的單體和雙體船型。首先，橫搖欲縱搖固有頻率與相應(yīng)的單體船雙體船要低得多，從而橫搖和縱搖得周期相對較長，這對較小排水量的船來說意味著對應(yīng)的共振波波長更大一些，表明抗浪能力的提高。其次，三體船在波浪中的沖擊也較單體船和雙體船緩和。這是因為波浪在沖擊通常集中在前三分之一船長區(qū)域，中后部所受沖擊很小。而三體船的水線面積較集中的后部，相對而言前部受沖擊的面積較小，沖擊力也相應(yīng)較小，基于此三體船可以適當(dāng)降低連接橋甲板的高度，使其與水面間隙減小，從而降低了整個上層建筑的高度和重心，也使結(jié)構(gòu)重量減小。另外，試驗表明，在同樣的濕面積下帶浮子小水線面三體船在頂浪、順浪、橫浪時的耐波性均不差于小水線面雙體船。
