水线面

水线面（water plane）是船舶工程中的一个重要概念，指的是水平面与船体的截交面。这一概念对于理解船舶在水中的行为及其特性至关重要。水线面的概念不仅适用于静态情况，还涉及到船舶在动态条件下的表现，特别是在海浪的作用下。

基本概念

水线面系数

水线面系数是指与基平面相平行的任一水线面的面积与由船长和型宽所构成的长方形面积之比。这个系数常用于衡量设计水线两端的尖瘦程度，对船的初稳性和快速性都有重要影响。一般来说，低速船的水线面系数较大，而高速船的系数较小。

设计水线面

设计水线面是指通过船舶设计水线（民用船舶通常是船舶满载时的吃水线）与中纵剖面垂直的水平面，它将船体分为水上和水下两部分。设计水线面与船体表面的交线被称为设计水线。

小水线面双体船

船型特点

小水线面双体船（Small Waterplane Area Twin Hull，SWATH）是一种特殊的船型，由水下左右两个潜体、宽敞的上船体和连接水下潜体的支柱三部分组成。这种船型的设计原理是将提供船舶大部分浮力的浮体置于远离波浪干扰的深度，同时缩小水线面上的支柱截面，以减小水线面面积。这样，上船体距离水面较远，能够显著降低波浪对船体的扰动，从而提高耐波性。在相同排水量的情况下，SWATH船长通常更小，船宽更大，吃水更深，满载吃水以下船体湿表面积比单体船大近80%，干舷更高。

主要优点

小水线面双体船的主要优点包括良好的耐波性、较高的推进效率、宽大的甲板面积、出色的操纵性和横稳性。这些优势使其在海上环境中表现出色，尤其是在应对海浪和风浪方面。

主要缺点

然而，小水线面双体船也有一些不足之处，主要包括纵稳性较差、纵向稳定性不佳、空船重量较大、湿面积大导致摩擦阻力较大，以及机器设备布置维护与检修较为困难。

四体船

20世纪90年代，洛克希德·马丁公司推出了小水线面四体船——“司莱斯” (SLICE)，这是一种在小水线面双体船基础上发展而来的新船型。SLICE船型旨在保持原有的耐波性能特点的同时，进一步减小阻力、提高推进效率和航行的舒适性。该船型采用了四支柱、四下潜体式的结构，各下潜体均采用球鼻艏和尖锥艉型，以降低凯尔文波影响并减少兴波阻力。SLICE船型没有舵，而是通过左右桨差动实现转向，下潜体内侧配有稳定鳍，与压载水舱实现综合控制，以调节船的重量和浮态。该船配备了触屏式船舶运动姿态控制系统，能够在各种海情、航速和工况下自动控制，确保航行的平稳和舒适。

参考资料

小水线面双体船.国际船舶网.2024-10-30

SLICE——洛克西德·马丁公司de得意之作.万方数据.2024-10-30