军舰作为在水中航行的物体,为了降低船体遇到的阻力和节省能耗,一般都需要将船体做成流线型的形状。今天我们在CAD等软件的辅助下,可以通过电脑直观的看到一艘正在设计的船的3D外形,并且能够从各个不同的角度对其进行检查,但在1980年之前的造船业是没有这个福气的。

那时的设计师和绘图员是在绘图板上,用一张平面的大图纸来描绘将要建造的船的船体形状,为了能够在2D的图纸上正确的反应船体形状,工程师们发明了船体型线图。

下图是日本航母大凤号的船尾和船首型线图,这一大堆的曲线看上去还是挺复杂的吧。其实,这些曲线定义了船体的曲线走向,外人看来如同一团乱麻,但在造船师眼中却能看出这艘军舰婀娜的身姿。一般而言,船首如剑锋,尖利狭长,这样才能破开波浪,稳定前行。但全船毕竟还要搭载大量设备,留出足够的空间给中部,到了中部,线条逐渐变得丰满,很多船只的中部纵剖面几乎就是个倒角的矩形,这样的形状才能达到更大的容积,离开中部走向尾部,线形逐渐收缩,线条也开始抬高,这样做一方面是改善航线性能的需要,同时也得考虑如何布置螺旋桨和舵叶。

其实制作船体型线图的原理并不复杂。

我们假设这个船体是用面团捏出来的,为了用若干根(比如10根)线来描述它表面的形状,我们用10块极薄的刀片来切这个面团,如下图。

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