一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏制造技術

本實用新型專利技術公開了一種應用弓箭型水線的低阻穿浪船艏，船艏各主要水線的形狀呈弓箭型，最前端呈瘦削狀，向后經(jīng)過一個光順反曲過渡后快速變胖。該型船首具有優(yōu)秀的穿浪性能，可在保證良好快速性能的基礎上，大幅縮短船舶入流段并延長平行中體長度，從而為船舶提供更大的有效艙容面積，同時也有效地增加了船舶的儲備浮力。本實用新型專利技術適用于方形系數(shù)較大的中低速船，可以有效地抑制肩波的生成，減小靜水阻力并改善波浪增阻，降低能耗。本實用新型專利技術兼顧了最新的冰級規(guī)范，采用該型船首可大幅減小對船舶冰區(qū)航行最小推進功率的要求。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術屬于船舶與海洋工程
，涉及弓箭型水線的低阻穿浪船艏。
技術介紹
隨著NOx/SOx排放新標準、新船能效設計指數(shù)EEDI等一系列新規(guī)范、新標準的相繼出臺，綠色、低能耗的環(huán)保型船舶越來越受到造船界的廣泛關注。其中例如穿梭游輪、PSV等中低速傅氏數(shù)Fr <0.25,寬體型方形系數(shù)Cb 2 0.7船，常常由于其本身的工程特性，需要具有相當?shù)募装逵行娣e和較大的艙容。因此，此類船一般為平行中體較長，入流段、去流段均很短的淺吃水肥大型船舶。較大的方形系數(shù)和過短的入流段導致此類船舶航行時阻力偏高，快速性能較差;較一般的瘦削型船舶相比，需要更大的動力定位能力。同時此類船舶在冰區(qū)航行時，受限于冰級規(guī)范要求需要安裝相當大推進功率的主機以滿足冰區(qū)最小推進功率的要求，這也將造成極大的建造成本增加，給船廠、船東均帶來很大的困擾。
技術實現(xiàn)思路
本技術針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，提出采用弓箭型水線的低阻穿浪船艏，在有效的滿足中低速船舶對甲板有效面積和艙容要求的同時，可大幅減小船舶航行時受到的興波阻力，提高船舶的快速性并改善了砰擊性能。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是:弓箭型水線的低阻穿浪船艏，包括船體中前部，船體中前部由平行中體和船艏構成，船艏由甲板線、結構水線、設計水線、壓載水線、平底線和艏柱組成，結構水線、設計水線和壓載水線形狀為弓箭型，船艏的下部安裝有艏側(cè)推。結構水線、設計水線和壓載水線具有明顯的反曲過渡，水線前端的瘦削段經(jīng)反曲過渡后寬度迅速增加，直至平邊線與水線交點處達到船舶半寬。設計水線最前端瘦削部分的長度占整個船艏長度的4%?15%。船艏為直艏并與平行中體相連，設計水線半入水角取15°?45°。設計水線距船體中心線寬度為B/4的位置，對于有冰級要求的船舶，設計水線與船體B/4寬度縱剖線的交點處的入水角為20°?40°。艏側(cè)推管隧寬度不大于艏側(cè)推直徑的3倍。本專利技術可起到抑制肩波的生成，縮短入流段的作用，但出于船舶快速性能的考慮，船體入流段長度不小于船體總長度的15%。本技術適用于^，^3，18，1(:等冰級法規(guī)。本技術的有益效果是:采用弓箭型水線的低阻穿浪船艏，有效的滿足了中低速船舶對甲板有效面積和艙容要求的同時，大幅減小了船舶航行時受到的興波阻力，提高了船舶的快速性并改善了砰擊性能。同時易于一個或多個艏側(cè)推的安裝，減少因管隧長度過長帶來的推力折減。本技術還可有效地應用于冰區(qū)航行船舶，可有效地減小冰級規(guī)范對最小推進功率的要求，提高船舶的經(jīng)濟性能。【附圖說明】圖1是本技術的弓箭型設計水線示意圖。圖2是本技術的側(cè)視結構不意圖。圖3是本技術的俯視結構不意圖。圖4是本技術的型線示意圖。圖中:1、船體中前部，2、平行中體，3、船艏，4、甲板線，5、弓箭型結構水線，6、弓箭型設計水線，7、弓箭型壓載水線，8、平底線，9、艏柱，10、平邊線，11、艏側(cè)推。【具體實施方式】下面結合附圖1、圖2和圖3對本技術做進一步說明:本技術的弓箭型水線的低阻穿浪船艏，包括船體中前部I，船體中前部I由平行中體2和船艏3構成，船艏3由甲板線4、結構水線5、設計水線6、壓載水線7、平底線8和艏柱9組成，結構水線5、設計水線6和壓載水線7形狀為弓箭型，船艏3的下部可很據(jù)實際需要安裝若干個艏側(cè)推U。結構水線5、設計水線6和壓載水線7具有明顯的反曲過渡，水線前端的瘦削段經(jīng)反曲過渡后寬度迅速增加，直至平邊線10與水線交點處達到船舶半寬。設計水線6最前端瘦削部分的長度占整個船艏長度的4%?15%。船艏3為直艏并與平行中體2相連，設計水線6半入水角取15°?45°。c點是設計水線6與船體B/4寬度縱剖線的交點，對于有冰級要求的船舶，該點處的入水角為20°?40°。艏側(cè)推11管隧寬度不大于艏側(cè)推11直徑的3倍。本技術可起到抑制肩波的生成，縮短入流段的作用，但出于船舶快速性能的考慮，船體入流段長度不小于船體總長度的15%。本專利技術適用于^，^3，18，1(:等冰級法規(guī)。圖1是本技術弓箭型水線的示意圖，弓箭型水線是由a，b，c，d，e五個點采用Mult1-Segmented Smooth法生成的光順B樣條曲線，a點是水線面的最前端，a點處的水線半入水角取15°?45°，具體大小因航速和船型而異;b點的位置由艏側(cè)推的安裝位置及艏部的瘦削程度決定，通常ab段的縱向長度占ae段總的縱向長度的6%?15%;c點是根據(jù)FinnishMaritime Administrat1n簡稱FMA規(guī)范所要求的B/4寬度位置水線點，對于有冰級要求的船舶，c點處的入水角應控制在25°?30°左右;d點是平邊線與設計水線的交點；e點是平行中體的起始點，一般來說e點越靠近船頭艙容越大，浮心位置也相對越靠前。圖2、圖3和圖4是本技術的實施例的一個優(yōu)選例。優(yōu)選船型為一極地甲板運輸船，長寬比為4?4.75。結構水線5、設計水線6、壓載水線7均采用弓箭型艏部設計，船艏3安裝有2個1.25?2m直徑的艏側(cè)推11。該優(yōu)選例有IA或IA以上的冰級要求，冰區(qū)最小最近功率不大于I萬千瓦。本技術適用范圍:1、中低速船舶，傅氏數(shù)Fr<0.22，寬體或較寬體方形系數(shù)0.85 2 Cb 2 0.65船型；2、甲板面積和艙容需求較大的船;3、可以滿足布置艏側(cè)推的需要以及IA、I AS、IB、IC冰級要求;4、如集裝箱船、大型PSV、油船、穿梭游輪、極地甲板模塊運輸船等船舶及海洋工程裝備。以上對本技術的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本技術并不限制于描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本技術進行的等同修改和替代也都在本專利技術的范疇之中。因此，在不脫離本技術精神和范圍下所做的均等變換和修改，都應涵蓋在本技術的范圍內(nèi)。本技術要求保護范圍由所附的權利要求書及等同物界定。【主權項】1.一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，包括船體中前部(I)，船體中前部(I)由平行中體(2)和船艏(3)構成，船艏(3)由甲板線(4)、結構水線(5)、設計水線(6)、壓載水線(7)、平底線(8)和艏柱(9)組成，船艏(3)的下部安裝有艏側(cè)推(11)，其特征在于，結構水線(5)、設計水線(6)和壓載水線(7)形狀為弓箭型，所述的結構水線(5)、設計水線(6)和壓載水線(7)有明顯的反曲過渡，水線前端的瘦削段經(jīng)反曲過渡后寬度迅速增加，直至平邊線(10)與水線交點處達到船舶半寬。2.根據(jù)權利要求1所述的一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，其特征在于，所述的設計水線(6 )最前端瘦削部分的長度占整個船艏長度的4%?15%。3.根據(jù)權利要求1所述的一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，其特征在于，所述的船艏(3)為直艏，并與平行中體(2)相連;設計水線(6)半入水角為15°?45°。4.根據(jù)權利要求1所述的一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，其特征在于，所述的設計水線(6)距船體中心線寬度為B/4的位置。5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，其特征在于，所述的設計水線(6)與船體B/4寬度縱剖線的交點處的入水角為20° ~40°。6.根據(jù)權利要求1所述的一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，其特征在于，所述的艏側(cè)推(11)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種弓箭型水線的低阻穿浪船艏，包括船體中前部（1），船體中前部（1）由平行中體（2）和船艏（3）構成，船艏（3）由甲板線（4）、結構水線（5）、設計水線（6）、壓載水線（7）、平底線（8）和艏柱（9）組成，船艏（3）的下部安裝有艏側(cè)推（11），其特征在于，結構水線（5）、設計水線（6）和壓載水線（7）形狀為弓箭型，?所述的結構水線（5）、設計水線（6）和壓載水線（7）有明顯的反曲過渡，水線前端的瘦削段經(jīng)反曲過渡后寬度迅速增加，直至平邊線（10）與水線交點處達到船舶半寬。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳鴿，張利軍，張琪，王永剛，李玉庫，
申請(專利權)人：中遠船務工程集團有限公司，
類型：新型
國別省市：遼寧;21