船長[L] Length
船長包括：總長，垂線間長，設計水線長。 總長 （Length overall）
——自船首最前端至船尾最後端平行於設計水線的最大水平距離。 垂線間長 (Length Between perpendiculars) 首垂線（F.P.）與尾垂線（A.P.）之間的水平距離。
首垂線：是通過設計水線與首柱前緣的交點可作的垂線（⊥設計水線面） 尾垂線：一般舵柱的後緣，如無舵柱，取舵桿的中心線。
基本介紹
- 中文名：船長
- 外文名：Length overall
定義,主尺度,長度測量,阻力影響,使用條件,船長要求,相關影響,
定義
1、船長L(m)：系指船舶靜浮於水面時，其剛性水密船體位於設計水線以下部分的總長，不包括設計水線處及以下的附體。
2、船舶由龍骨線起量至最小型深85%處水線總長的96%，或是該水線上從首柱到舵桿軸線之間的長度，取其大者。
3、船長L（m）：系指沿船舶最小型深的85%處水線，由艏柱前緣量至舵桿中心線的長度，但不得小於該水線長；對掛槳（機）船、無舵船或舵在舷外船按該水線長的100%計取；非金屬船舶包括船殼板的厚度；對無船舶圖紙資料的現有船，其船長可按上甲板長度的90%計算。
4、一般船舶的船長指船舶的總長；漁業船舶的船長指自龍骨上緣量至最小型深85%處水線總長的96%或該水線從艏柱前緣量至舵桿中心線的長度，取大者，船舶設計為傾斜龍骨時，其計量長度的水線應和設計水線平行。
5、沿夏季設計載重線，由艏柱前緣量至舵柱後緣的長度；對無舵柱的船舶，由艏柱前緣量至舵桿中心的長度，但均不得小於設計夏季載重線總長的96%，且不必大於97%。該船長主要用於船級社規範計算及有關國際公約。船長又稱垂線間長。
6、氣墊船在無氣墊時，包括上層建築在內的船體型表面最前端與最後端之間的水平距離。
主尺度
船舶主尺度
分為船的總長、垂線間長和設計水線長三種，見圖。
(1)總長Lz：船舶首端至尾端的最大水平距離。
(2)垂線間長L⊥：又稱兩柱間長，是指船舶首垂線與尾垂線間的水平距離。所謂首垂線是指通過首柱前緣與設計水線交點所作的垂線，尾垂線是指通過尾柱後緣(無尾柱船舶則為舵桿中心線)與設計水線交點所作的垂線。
(3)設計水線長Ls：設計水線與首尾輪廓線交點之間的水平距離。
在一般情況下船長泛指設計水線長或垂線間長，用符號L表示。
長度測量
(1)在水平船台上用線錘及捲尺測量船體總長
在船尾端吊線錘，在船台中心線上得A'，在船首端吊線錘，在船台中心線上得B'；C、D為船台船長劃線的尾止點和首止點。分別測量A'、B'和C、D的距離，得A'C和B'D(見圖)。
若A'、B'兩點在CD之內，則船體總長Loa為
Loa=CD一(A'C+B'D)一(δ1+δ2)
式中CD―理論船體總長；
δ1―首舷牆鋼板厚度；
δ2―尾封板鋼板厚度。
若A'、B'兩點在CD外，則Loa為
Loa=CD+(A'C+B'D)一(δ1+δ2)
若A'、B'有一點在CD外，一點在CD內，則Loa為
Loa=CD±(A'C－B'D)一(δ1+δ2)
上式中，A'點在CD內為減，A'點在CD外為加。
(2)用雷射經緯儀測量
在水平船台中心線上，超出主船體尾點和首端點位置線一定距離，分別取點O與O'。通過O、O'兩點分別作船台中心線的垂線。將雷射經緯儀分別置於該垂線上，對中、整平，發射雷射束，使視準軸對準該垂線。在主船體首尾端點處焊一扁鋼，垂直方向調整望遠鏡，使光束射在該扁鋼上(見圖3－18)。分別測量扁鋼上的光點到船尾、首端點的距離l1、l2，則船體總長為
Loa=OO'一(l1+l2)一(δ1+δ2)
傾斜船台上船體總長的測量
(3)在傾斜船台上船體總長的測量
在傾斜船台上，用線錘法度量的長度測算船體總長，還應考慮船首尾端高度差與船台坡度(圖3－19）。實際船體總長為
Loa=A”B”一(δ1+δ2)=A’B’+(BD-AC)tanα－(δ1+δ2)
式中BD一AC為船首尾高度差。
阻力影響
在保持排水量不變時，改變船長必然引起L/B及L/▽1/3的變化，當排水量一定時，選用較大的船長L，則B，d，Cb必然要作適當的減小及L/B，L/▽1/3隨之增加。隨著L/B或L/▽1/3乃的增加，船體變得瘦長，船體型線的縱向曲率變小，船體興波區域的型線變得平直，興波作用趨於和緩，波高變低，興波作用所消耗的能量減少，所以興波阻力隨著變小。同時由於船長增加以後，尾部型線變平順減少了旋渦的產生，從而降低了旋渦阻力。剩餘阻力等於興波阻力與旋渦阻力之和，所以剩餘阻力隨船長的增加而減少。
與此相反，摩擦阻力卻隨船長的增加而增大。這是因為，摩擦阻力與船的濕表面面積成正比，在排水量不變時，隨船長L的增加，Ω隨√L增加，雖然船長增加時雷諾數也增加而使得摩擦阻力係數稍有下降，但下降很小，抵消不了Ω的增加。所以當船長增加時，摩擦阻力隨著加大。
由於不同航速時，摩擦阻力和剩餘阻力占總阻力的比例是不同的，所以船長對阻力的影響隨船速不同而不同。對低速船(通常Fn0.3的船)因剩餘阻力占總阻力的比例很大，所以總阻力隨船長的增加而減少，較長的船長可獲得較低的剩餘阻力，其最低阻力船長較長，如圖(a)所示。基於上述原因，通常低速船都設計得短而肥，而高速船設計得較為瘦長。
對中高速船(Fn不十分低的運輸船)，在排水量不變的情況下，隨著船長的變化，對應一定航速可以得到總阻力最低的船Lopt，同時也可找到使總阻力開始顯著增加的最短船長(稱臨界船長)。
由於增大船長，船體鋼料重量將顯著增加，從而引起船的造價及與造價相關的營運開支增加，對經濟性不利。因此民用運輸船從營運經濟角度出發，常選用阻力稍有增加的較短船長，稱其為經濟船長Le。不言而喻，船長不能縮小到總阻力開始顯著增加的臨界船長，否則為保證航速將使主機功率增加，耗油量及燃料開支增加，對經濟性也是不利的。
經濟船長通常受到各方面因素的影響，包括不同國家在不同時期的船舶造價、燃料價格、運費、船體型線研究、船舶動力裝置的發展等。從國外造船的發展過程看，在1973年石油危機前，運輸船設計時，Le比Lopt小得較多，以使造價大幅度下降，平時耗油量及燃料費用有所增加，但總的經濟性還是有利的。自石油危機以後，船價的影響沒有油價上漲的影響大，因此減少阻力，降低燃油消耗量就成了主要矛盾，Le又有加大趨勢。
使用條件
確定設計船的長度，首先必須調查該船預定航線上碼頭、船閘及航道具體條件，因為船長往往要受到這些具體條件的限制。對於進入運河或內河的船舶，要考慮航道最小曲率半徑對船長的限制，如進入長江口和黃浦江航道的船舶，其總長不能超過200m。航道上如設船閘，船進入船閘後，船閘兩端應有富裕長度，對船舶最大長度有限制，如巴拿馬運河船閘長295m，限制通航船舶最大長度不能超過274.32m(客船、貨櫃船船長允許289.56m)。
確定船長時應考慮與航線各港的碼頭的泊位長度相適應。為方便系纜及節省靠泊費，一般不希望船長大於泊位長度。為此，有的船東在設計任務書中往往對船長提出限制。
其次，從建造角度來說，應考慮船塢及船台對船長的限制。船進塢後首尾應留操作間隙；當船體建造採用整體式縱向下水時，選定的船長應保證尾部的裝配及焊接工作。
船長要求
船長應滿足艙容和甲板面積的要求，滿足布置要求的船長可以作為設計船船長的下限值。對客船和推拖船等布置地位型船舶在選取船長時，往往參照相近型船繪出布置草圖，以確定設計船滿足布置要求的最小船長的數值。
相關影響
船長對操縱性、耐波性、抗沉性的影響
船長增加對船的迴轉性不利，因此對迴轉性要求高的船舶，應儘量使其船長短些。從航向穩定性角度來說，則與迴轉性相反，適當增加船長則容易保持航向。
船長主要影響船的縱搖和升沉，增大船長可以使縱搖減輕。當船長大於海上常見波長的1.3倍時縱搖幅值及加速度將不會很大；且增加船長後，L/▽1/3增加，在海上也較易保持航速。因此增大船長對耐波性有利。
增加船長對改善抗沉性有利，包括可浸長度增加和海損時穩性損失相對下降。
船長對重量及造價的影響
一般地說，增加船長將使船體鋼料及舾裝設備的重量增加，船的造價就要增加。船長對重量影響最大，其次是船寬，再次是型深，對吃水及方形係數的影響較小。因此，從造價方面考慮，應儘可能減少船長，這可獲得造價上較大收益。但也應注意船長過短，可能使經濟性不利。當船價的影響沒有油價上漲影響大時，船長過短使阻力和主機功率增大，引起燃料費用大幅度增加，經濟性可能不利。
船長應滿足浮力要求
任何船舶均應滿足浮力與重力平衡的條件，選擇船長時，應滿足浮性方程式。
從以上論述中可知，選擇船長時要考慮多方面因素，解決的矛盾很多，但對具體船舶來說，必有起主導作用的主要矛盾，這個主要矛盾對船長起著決定性作用。在選擇設計船船長時，應該針對具體情況及使用特點，找出影響船長的主要矛盾。例如港作推拖輪的主要任務是在港區內及錨地拖帶頂推其他船舶，要求操縱靈活，迴轉性能好，故設計時通常取滿足布置要求的最小船長。客船的載客艙室、生活艙室多，總布置是影響船長的主要因素，船長通常是按各類等級旅客艙室及公共性艙室的布置確定的。貨櫃船在滿足總載箱量布置要求的前提下，力求選取的船長對快速性有利。對大型油船，保證貨油艙艙容及專用壓載水艙艙容所需船長，力求取經濟船長，對提高經濟性有利。
