本节结合真实舰船从船体、上层建筑、各种设备和装置等方面对舰船模型的组成进行介绍。
一、作用在船体上的力
舰船在水面上航行，主要受到重力和浮力的作用，此外，船还会受到其他作用力。舰船的结构设计是为了平衡这些力对船体的作用，因此，要了解舰船的结构，首先就要了解这些力对船体的作用情况。
1.重力
船体结构要承受的重力包括船体自身的重量（空载重量）和各种武器、货物的重量（载重量）。重力的分布主要由舰船构件的布局和货物的装载情况决定。船体在重力的作用下会发生整体或局部变形。
2.水压力
舰船在水中要承受水的压力。水压力的大小同船体浸入水中面积的大小和船体吃水的深浅有关，面积越大，吃水越深，水压力就越大。图1-1-1是船体水下部分单位面积水压力的分布情况。单位面积水压力同吃水深度成正比。在水面处，水压力等于零，吃水越深，单位面积水压力就越大。
图1-1-1船体水下部分
单位面积水压力的分布情况水压力是垂直于船体表面的，它可以分解成垂直向上和水平两部分。垂直向上部分就是船体受到的浮力，它也使船体产生变形。浮力的总和等于船体水下部分排开水的重量。水平部分形成横向压力，船体抵抗横向变形的能力，叫做横向强度。由于水对船壳的压力，以及在甲板上和舱底的设备及大量货物的作用，造成了船体的横向变形；如果船舶斜置于波浪上时，船的首、尾受到方向相反的水压力作用可能会造成船体甲板扭曲和皱折变形，如图1-1-2所示。
图1-1-23.浮力
船体在静水中，总的浮力和总的重力是平衡的。但是，由于浮力的分布和重力的分布并不均衡，船中段宽大，浮力大于重力，船首尾段瘦削，浮力小于重力，使船体形成中间段向上、首尾段向下的纵向弯曲，如图1-1-3a所示。
舰船在航行的时候，会受到波浪的影响，船体各部分的浮力也会随着变化。当波峰在船体中段、波谷在船首段和尾段的时候，中段吃水加深，浮力加大，首段和尾段吃水变浅，浮力减小，使中间段向上、首尾段向下的纵向弯曲更加突出，如图1-1-3b所示。这种弯曲叫做中拱弯曲。船体发生中拱弯曲变形同一个人挑两桶水时扁担发生的变形相似。
当波峰在船体的首段和尾段、波谷在船体中段的时候，首段和尾段吃水加深，浮力加大，中段吃水变浅，浮力减小，产生相反的纵向弯曲，也就是中段向下，首、尾段向上，如图1-1-3c所示。这种弯曲叫做中垂弯曲。船体发生中垂弯曲同两个人抬一桶水时扁担发生的变形相似。
图1-1-3浮力和重力引起的纵向弯曲4.阻力
船在水中以一定速度航行时，必然会遇到各种阻力，这些阻力主要包括摩擦阻力、兴波阻力和涡漩阻力。
（1）摩擦阻力：水是具有黏性的液体，舰船航行时就要克服由于水的黏性产生的阻力，这种阻力称为摩擦阻力。摩擦阻力的大小和船体浸水的湿表面面积、船与水的相对速度、船壳表面粗糙度等因素有关。船体水下部分的面积越大，摩擦阻力就越大；表面越光滑，摩擦阻力就越小。
例如，舰船在海水中航行、外壳表面常常寄生许多水草、蛤壳、贝介之类的附生动植物，称为污底。这时船壳表面异常粗糙，摩擦阻力大大增加，在热带航行的舰船尤甚。所以舰船都要定期清除污底，重新油漆，以减少摩擦阻力。
（2）兴波阻力：舰船行驶时，船首对水施加压力，把水劈开而前进，于是就激起了一组随船前进的波浪，这就是首波。船尾在前进时，水中留出了一个低压区，成为波谷，形成了一组由船尾引起的波浪，称为尾波。造成波浪也要消耗能量，叫做兴波阻力，因为它是由于水的压力变化而引起的，所以又叫做压力阻力。
兴波阻力与舰船的长度和速度有关。船速越高，兴波阻力越大，为了减小这种阻力，把船首水线以下做成球鼻状的流线型，利用球状部分所形成的低压，降低首波的高度，从而减小兴波阻力。这是一种既经济又有效的提高船速的方法。
（3）涡漩阻力：舰船航行时，由于水流经过船的尾部所形成的漩涡吸收了舰船的能量，产生一串串涡漩，阻碍了舰船的前进，这就是涡漩阻力。
涡漩阻力的大小同船体的形状有关。尽量将船体设计成流线型，特别注意后部及尾部体型的合理性，可以减小涡漩阻力。
此外，舰船在海上航行还会受到其他阻力，如空气阻力及汹涛阻力等，但相对上述3种阻力来说，均可忽略不计。舰船所受水阻力为上述3种阻力之和，即：
总阻力＝摩擦阻力＋兴波阻力＋涡漩阻力
模型试验求得的舰船总阻力和舰船所要求达到的速度的乘积就是克服水阻力所要花费的功率。如果知道舰船动力装置和推进器的效率，就可以确定舰船应该安装多大的主机了。
5.其他作用力
舰船在航行中还会受到其他作用力。比如发射武器，船体会受到反作用力；舰船在风浪中航行，会受到风浪的冲击力；舰船停靠码头，会受到码头的碰撞力，等等，都会造成船体的局部变形。
二、船体模型的基本结构
为了使船舶具备优良的使用性能和航行性能，在船体结构方面不但要使船体保持一定的形状，而且应有足够的强度。
船体结构的构件一般有板壳和骨架两大部分。例如内外船底板、舷板、外壳板、横隔墙、上下甲板等都属于板壳；龙骨、肋骨、纵桁、横梁等都属于骨架。与船体前后方向近乎平行的构件叫纵向构件，如龙骨、纵桁等，与船体中央纵剖面垂直的构件叫横向构件，如横梁、肋骨、横隔墙等。船体结构形式有3种：
a）纵骨架式：在船舶结构中，如果纵向骨架布置的较多，横骨架布置的较少，那么这种结构形式就叫做纵骨架式。这种结构形式使得船舶纵向有较高的强度，多用于油轮和军舰。
b）横骨架式：如果横向骨架用得较密，纵向骨架用得较稀，这种结构形式就叫横骨架式。很显然，横向强度要求更高。它多用于小型船舶、内河船舶、大型船舶的舷、舰结构。
c）混合骨架式：船上部分采用纵骨架式，部分采用横骨架式，这种结构形式就叫混合骨架式。它多用于干货船上。
实际舰船的船体结构是十分复杂的，而舰船模型的船体结构要简单得多。下面以小型船舶内部结构为例，介绍舰船模型的基本结构。如图1-1-4所示，船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。
1.龙骨
龙骨是在船体基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件。它主要承受船体的纵向弯曲力矩，制作舰船模型时要选择木纹挺直、没有节子的长方形截面的松木条制作。
2.旁龙骨
旁龙骨是在龙骨两侧的纵向构件。它承受部分纵向弯曲力矩，并且提高船体承受外力的强度。舰船模型的旁龙骨常用长方形截面松木条制作。
3.肋骨
肋骨是船体内的横向构件。它承受横向水压力，保持船体的几何形状。舰船模型的肋骨常用三合板制作。
4.龙筋
龙筋是船体两侧的纵向构件。它和肋骨一起形成网状结构，以便固定船侧板，并能增大船体的结构强度，舰船模型的龙筋通常也由长方形截面的松木条制作。
5.船壳板
船壳板包括船侧板和船底板。船体的几何形状是由船壳板的形状决定的。船体承受的纵向弯曲力、水压力、波浪冲击力等各种外力首先作用在船壳板上。舰船模型的船壳板可以用松木条、松木板拼接黏结而成。
6.舭龙骨
有些船体还装有舭龙骨，它是装在船侧和船底交界处的一种纵向构件。它能减弱舰船在波浪中航行时的摇摆现象。舰船模型的舭龙骨可以用厚0.5~1毫米的铜片或铁片制作。
7.船首柱和船尾柱
船首柱和船尾柱分别安装在船体的首端和尾部，下面同龙骨连接，它们能增强船体承受波浪冲击力和水压力，还能承受纵向碰撞和螺旋桨工作时的震动。
三、舰船的外形
船舶是一种水上工程建筑物，同时它还是一个巨型造型艺术品。对于它的外形设计，除了要对船舶在结构、性能、使用等方面提出各种要求外，还要考虑到它的外形设计。
船体的形状与舰船的航海性能有着密切的关系。一般舰船的外形都是两端较瘦的狭长流线型体，以减少航行阻力和布置各种必要的设备。从侧面看，由于用途不同，舰船的甲板线和龙骨线的形状各不相同，如图1-1-5所示。船首和船尾的形状也各不相同，为了提高舰船的航海性能，许多舰船都把船首和船尾甲板边线设置成弧形，分别被称为首舷弧和尾舷弧，如图1-1-6所示。
图1-1-5甲板线和龙骨线的形状图1-1-6舰船的舷弧舰船的外形主要表现在上层建筑、船艏部、船艉部的形状。
1.上层建筑
当人们看到一艘船时，最抢眼的恐怕就是那好似楼房的上层建筑了，如图1-1-7所示。上层建筑坐落在叫做上甲板的结构上。上甲板又叫主甲板，是船舶最上一层从船首至船尾的连续的甲板。坐落在它上面的“楼层”结构统称为上层建筑。
图1-1-7舰船的上层建筑一般来说，上层建筑结构的两侧是伸向两舷并同船舷连在一起的。如果两侧不同船舷相连而缩进一定的距离，形成两边通道的结构叫做甲板室。多层甲板室自下而上是逐渐收缩的，它们所形成的甲板叫顶甲板、驾驶台甲板、救生甲板、起居甲板等。对于客船来说，为了满足载客的需要，要求有较多的空间，所以甲板层数很多，上层建筑显得很高，这是有别于其他民船的特点，而货船一般为了布置货舱和吊货设备，在船的中部或后部布置船员居住舱室和驾驶室。
位于船首的上层建筑叫做艏楼，位于的船中部的上层建筑叫做桥楼，而位于船尾的则叫做艉楼。具有这3种结构形式的叫做3岛式船舶，这种形式早期多用于干货船上，现在已很少采用。为了增大上层建筑的空间，有的将艏楼和桥楼连接为一个整体，有的将桥楼和艉楼连接为一个整体，有的则把三者全连接起来。
军用舰艇为了执行各种战斗任务，要在舰艇的中前部布置舰桥（小型舰艇称驾驶台或指挥台），一些大中型的舰艇除在前面布置主舰桥外，还在舰的后部布置第二（备用）战斗指挥台和驾驶系统，称为后舰桥或副舰桥，如图1-1-8所示。
图1-1-8军舰的舰桥需要指出的是，船舶的上层建筑形式与船舶主机的安装位置有一定关系。有艉机型船、舯机型船和舯后机型船几种。此外，船舶上的烟囱、桅杆的形式和位置、雷达、救生设备、舷墙乃至门、窗、栏杆等部件的配合，对船舶的外形也都有一定的影响。
除了上层建筑的形式之外，船舶的艏、艉部形状对船的外形也有很大影响。
2.艏部形状
艏部在形状能够给人一种方向感和速度感，如图1-1-9所示，艏部在外形主要有以下几种：
（1）冲角型——早期军舰水线以下舷部设计成突出的冲角，用于撞击敌舰。早在第一次世界大战时已消失。
图1-1-9艏部形状（2）垂直型——大型货船的艏部形状多为垂直式。
（3）倾斜型——一般舰船多采用倾斜式艏，其外形显得大方，由于甲板向前伸出，不但增加了甲板面积，而且还有利于减缓航行时海浪打上甲板，所以具有良好的耐波性。根据倾斜度分为倾斜型和急倾斜型两种。
（4）飞剪型——艏底部稍呈弧形，水线附近曲线向首端明显突出，类似倾斜式，但中间稍有弯曲，造型更显得优美漂亮。现代舰船用得较多。
（5）破冰船型——属于倾斜型的另一种形式。破冰船由于破冰的需要，舷的水下部分有较大的倾斜度，以便于冲上冰层，依靠自重将冰层压碎，开辟出航道。
（6）球鼻型——为了减小舰船的航行阻力，提高航行速度，现在很多大型船舶和军舰都在舷水线以下设计成球形，即球鼻舷，军舰还利用球鼻空间安装声呐设备。图1-1-10为球鼻型艏的几种形式。
图1-1-10球鼻型艏的形式（7）梅亚型——该型艏为直线肋骨线，因为浸水面积减少，所以摩擦阻力和兴波阻力较小，又因舰艇撞击海水声音减小而有利于对潜作战。
3.艉部形状
如图1-1-11所示，舰船的艉部形状也是多种多样的。
图1-1-11艉部形状（1）椭圆形艉——用于早期的船舶上，现在已很少应用。
（2）巡洋舰艉——它的特点是水线比较长，有利于减小船舶阻力，提高航速，对螺旋桨和舵也能起到一定的保护作用，所以采用得较多。
（3）变形的巡洋舰艉——由于巡洋舰艉制造工艺难度较大，在有的舰船上采用一种变形的巡洋舰艉，即在艉部用一斜平板封闭，其他仍保留巡洋舰艉的特点。
（4）方艉——在舰船艉部用一垂直平面或斜平面所截切。它可以减小船在高速航行时艉部的下沉程度，还可以增大艉部的甲板面积，有利于舵机的布置。方艉多被高速艇采用。
四、舰船外形的表达
表达舰船外形一般采用线型图、主要尺度和船型系数这3种方式。
1.线型图
船体是一个不规则的几何体，为了正确表示船体外形的形状和大小，需要一套叫做船体线型图的特殊图纸，它包括纵剖线型图、横剖线型图和半宽水线图3种。这3个图是从3个不同方向（纵向、横向、垂向）对船体进行纵剖和横剖，投影而得。投影平面是3个相互垂直的平面，如图1-1-12所示。
