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船舶基本性能/舒適性
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    正如同其他的交通工具一樣,船舶在滿足了實用性的基本需求之後,也需要提升船上人員的居住環境,所以「舒適性」的要求也越來越高。目前可分兩分面考量:
  1. 降低船舶在惡劣海象環境中的搖晃,減少船員的暈眩,必須提升船舶的「耐航性能」
  2. 減低船上機械產生的「振動噪音」,改善居住的品質;以下是「耐航性能」、「振動噪音」的說明。
耐航性能
    船舶不像汽車,可以在平坦的道路上奔馳;船舶航行在海洋中,隨時受到海風吹襲、水流推動、波浪拍擊等大自然力量的作用,導致航行中船舶運動及姿態會隨時改變,好像運動越野車在崎嶇不平的河床上起伏不定,在長時間航行過程中,就容易造成人員暈船嘔吐的現象,當遭遇惡劣氣候時,船舶姿態的大幅度變化,更將危及船上人員及器械設備的安全。

    一般而言,船舶運動姿態之穩定性,主要與船舶大小、航行速度、波浪方向等因素有關,如船艦尺寸較大者,其隨波搖晃程度較低、航速提高可降低船舶搖晃程度、由船側邊湧進的波浪會引起較大幅度的搖晃運動 。

    由於船舶運動姿勢的改變幅度,攸關船舶航行安全性,其中以橫向搖晃的影響最大,而目前常見的減搖裝置有:
  1. 泌龍骨:為一長條行鐵板(如鋼船),大部份皆附著在船體的中間部位,且靠近船底處 , 但不能超出船底及船殼; 當船舶橫搖時,泌龍骨產生與橫搖方向相反的阻力,形成減搖力矩,減少船舶橫向搖動,屬於最簡單、有效、常見的減搖裝置 。
  2. 穩定翼:如同魚的魚鰭,船兩側所伸出的長形板,其剖面類似於舵板,經由翼面與水流相對角度的改變,產生不同大小不同方向的昇力,因而形成減搖力矩,抑制橫向搖動;船速越高,而穩定翼的減搖效果越好,故多用於高速船舶如海巡船艇,此種裝備大多安裝於泌龍骨的後面 。
  3. 減搖水櫃:當船產生搖動時,櫃內的水位會隨之變化,抵消船的搖動。而此種減搖水櫃大多設置於客輪、貨船,以及觀光客輪等,需經精密計算,來確定位置及容積大小,一般置於主甲板的上方。

泌龍骨
泌龍骨

泌龍骨與穩定翼

泌龍骨與穩定翼
振動噪音
    振動及噪音對人體健康影響很大,因此越來越多的船東會要求船廠建造時,需符合國際標準組織的規範,以改善船員居住的品質。
  
    船舶最主要的振動噪音來源為引擎。而現在採取的隔振降噪的方法,一為隔絕主機振動,一為阻隔噪音傳遞途徑 。  
 
    隔絕振動的方法,有點類似大家腳上的氣墊鞋或是你家中的彈簧床。以這些柔軟有彈性且具吸振效果的材質,安裝於船體結構與引擎之間,阻絕振動的傳遞路線,達到減振的效果。
  
振動噪音來源示意圖
振動噪音來源示意圖
    阻隔噪音傳遞途徑的方法,就可用吵雜的 KTV 包廂來比擬。將引擎室等區間,使用各式吸音材及隔音材貼滿四周,使其聲響不向外擴散 。體結構與引擎之間,阻絕振動的傳遞路線,達到減振的效果。   
 
    拜現今材料科學的進步,各式新型的隔音制振材料不斷推陳出新。相信可以滿足極大多數人 需求,但大量使用這些隔音制振材料的同時,除了造船的成本大幅增加之外,船重也相對提昇而影響了船速。如何在舒適度、船舶性能與成本之間取得平衡,才是真正考驗造船工程師的課題。

 


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