舰艇平衡条件及静力学原则

舰艇在任一装载状态下，漂浮于水面（或浸没于水中）一定位置处时，是一个处于平衡状态的浮体，这时作用于舰艇上的力，有船体本身的重力和静水压力所形成的浮力。

作用于舰艇上的重力是由舰艇本身各部分，如船体、机电设备、武器装备、弹药、人员及各种载荷等的重力所形成的一个垂直向下的合力，用P表示，合力的作用点G称为舰艇的重心，重心坐标位置用G（xg，yg，zg）表示。

当舰艇漂浮于水面一定位置处时，船体浸水表面的每一点都会受到静水压力，这些点所受静水压力都是垂直于船体表面的，其大小与浸水深度成正比。舰艇所受静水压力的水平分力相互抵消，垂直分力则形成一个垂直向上的合力，此合力就是支持舰艇漂浮于一定位置处的浮力ρgV。合力的作用点B称为舰艇的浮心，浮心坐标位置用B（xb，yb，zb）表示，如图2-6所示。

根据阿基米德原理，物体在水中受到的浮力等于该物体所排开的水的重量。因此，舰艇所受到的浮力就等于舰艇所排开的水的重量，通常称为重量排水量，即

式中　ρ——水的密度，t/m3。一般对于淡水可取ρ=1.0 t/m3；对于海水可取ρ=1.025 t/m3。

g——重力加速度，m/s2。

Δ'——舰艇的重量排水量，kN。

V——舰艇排水体积，m3。

图2-6　舰艇重力与浮力(https://www.xing528.com)

ρgV——浮力，kN。

习惯上采用舰艇排开水的质量来计舰艇排水量，即

通常，舰艇排水量均指以质量计的排水量。

舰艇的排水体积中心B就是舰艇的浮心。

因此，舰艇静止漂浮于水面一定位置处时，可以认为其只受到两个力的作用：作用于重心G点铅垂向下的重力P和作用于浮心B点铅垂向上的浮力ρgV。所以舰艇的平衡条件是：

（1）重力与浮力的大小相等、方向相反，即

（2）重心G与浮心B在同一条铅垂线上。