CN100430290C - 船舶及筏的滚动式航行方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种船舶及筏的滚动式航行方法，属船舶科学的船型学领域。其特征在于采用卧式浮筒体产生的浮力来支承整艘船舶或筏的重量，利用卧式浮筒体与浮筒体轴之间的转动关系，或浮筒体轴与支承轴承座之间的转动关系，使船舶或筏航行时与水面间的相对运动变成卧式浮筒体表面与水面之间的滚动关系，从而改变了船舶或筏航行时的主机能耗随航速多次方递增的运动规律，达到船舶或筏的降阻目的，特别是降低船舶高速航行和浅水航行时的运动阻力目的。

Description

船舶及筏的滚动式航行方法

技术领域

本发明属于船舶科学的船型学领域。

背景技术

船舶的降阻技术，大致采用两种方法。一种是利用船舶运动过程中的水动升力或气动升力或动力转动叶轮时产生的垂向水动分力，使船体从水中抬起或抬离水面。例如：滑行艇、水翼艇、冲翼艇和气垫艇等的发明，就属于这一类方法。另一种方法，采用增大船体的长宽比，使单个船体细长化或瘦身化。例如：穿浪型船舶和小水线面积船舶的发明就属于这一类。上述的两种船舶降阻方法，在其各自的适用航速范围内，均有一定的降阻效果。但是，这些船舶的实用航速和运行效率却远低于陆用的交通工具。

本发明根据交错科学发展的理论，借鉴火车、汽车、拖拉机等陆用交通工具的有益技术，达到为水上船舶和筏的服务。

发明内容

本发明述及的是一种《船舶及筏的滚动式航行》方法，其技术特征是采用卧式浮筒体产生的浮力支承整艘船舶或筏的重量，卧式浮筒体安装在船体浮力平台的下方或两侧，利用卧式浮筒体与浮筒体轴之间的转动关系，以及浮筒体轴与支承侧体轴承之间的转动关系，使船舶或筏航行时与水面之间的相对运动变成卧式浮筒体表面与水面之之间的滚动关系。从而改变了船舶航行时的水阻力成份，克服了常规船舶或筏航行时的主机能耗随航速多次方递增的运动规律。

附图说明

本发明的附图1为一个实施实例的轮廓配置图，这种实施轮廓配置法，适用于浅水窄航道航行的筏或船上。

本发明的附图2为附图1的A-A剖视放大图。

本发明主要有六大部件组成(参见附图1及附图2)即：1，卧式浮筒体；2，浮筒体轴；3，浮筒体轴承；4，支承侧体；5，船体浮力平台；6，船艏消波导流板。

上述6个部件中，卧式浮筒体1通过浮筒体轴2安装在船体浮力平台5和支承侧体4上，支承侧体4设置在船体浮力平台5的两侧(或两舷)。卧式浮筒体通过浮筒体轴承3可以自由地在浮筒体轴2上转动，无需外加动力驱动。船艏消波导流板6安装在船艏卧式浮筒体1的前面，水线以上。

上述6个部件，组成了船舶或筏滚动式航行的关键部分。它们是承载船体自重和荷载的有效浮力产生部件。其中各卧式浮筒体产生的浮力为船舶或筏航行时的功能性浮力。船体浮力平台产生的浮力为船舶或筏的储备浮力。上述6个核心部件与常规船舶必备的上层建筑、动力装置、操纵系统、锚泊系缆等装置和设施相结合，使本发明具有正常船舶或筏的营运功能。

本发明6个核心部件的结构：1.卧式浮筒体：由内、外筒体和端封板组成。内、外筒体和端封板之间，形成一个水密空间，为船舶或筏提供了承载浮力。外筒体表面是平整的，根据需要，亦可以设计制造成波形的，或其他功能相似的几何形状。内筒体的两端，装有滑动轴承衬套，衬套的内径与浮筒体轴上相应轴段的外径匹配。制造卧式筒体的材料可以采用钢材、轻金属、工程塑料或其他复合型结构材料。2.浮筒体轴：为了减轻重量，一般采用空心结构。其制造可选用优质碳素钢或其他合金材料。浮筒体轴与卧式浮筒两端的轴承衬套接触处，安置耐磨材料层。浮筒体轴两端与支承侧体接触处，设置滚动轴承装置。3.支承侧体：支承侧体位于船体浮力平台的下方，它与船体浮力平台的结构连接在一起，共同组成一个刚性完整体，供安装浮筒体轴两端的滚动轴承装置使用。支承侧体数量的多少，取决于卧式浮筒体与浮筒体轴组合件列数的多少，可以为2件，亦可以为多件。4.浮筒体轴承：由安装在卧式浮筒体内筒两端的衬套组成，选用磨擦系数小的材料制造，其内径大小与浮筒体轴相应轴段的外径匹配。5.船体浮力平台：由金属构架组成。在强度和刚性允许的条件下，可以采用玻璃钢等非金属材料制造。船体浮力平台的上面，安装有船舶的上层建筑和船舶运行必需的其他相关设备和装置。整个平台体，包括支承侧体在内，设计制造成水密结构，为船舶或筏滚动式航行提供足够的储备浮力。6.船艏消波导流板：安装在船体浮力平台首部迎流处，板面型线光顺，不规则迎面水流通过板面导流后，可光顺通畅地流向卧式浮筒体的表面。

本发明与现有船舶或筏技术的比较

本发明具有如下优点：

1.高速航行时的阻力小，主机能耗少。船舶或筏滚动式航行改变了船舶或筏航行时的水阻力成份，突破了现有船舶高速航行时的主机能耗随航速多次方递增的常规规律。

2.浅水航行时的增阻效应小。理论上讲，船舶及筏滚动式航行的阻力与船舶或筏航行时的航道深浅无关，它只与卧式浮筒体两端的轴承和浮筒体轴之间的磨擦系数有关，或与浮筒体轴和支承侧体轴承之间的磨擦系数有关。

3.具有卧式浮筒体产生浮力和船舶浮力平台产生浮力的双重浮力生成结构形式，航行时安全可靠。

4.航行时，对河道的状况和深浅状态的适应性强。因此，船舶及筏滚动式航行的船舶便于通用化、标准化和批量生产。

本发明的主要用途

本发明的杰出用途是实现浅水河流的通航化和水上航行的高速化。特别适用于船舶载荷较轻，航速要求较高的水上快运和水上客运事业的发展。例如：水上快运船舶，内河客运船舶，浅水河流中营运的旅游船舶和溪流中航运的旅游船筏等水运工具。

本发明的实施实例

桂林漓江60客位旅游船：

一、现有船舶参数：总长26.5m，平均吃水：0.42m，载客人数60人，主机功率：45kW，航速：14km/H。由于吃水和航速关系，枯水季节，该旅游船只能行驶至杨堤，不能直达杨朔。而且，平时只能单程载客旅游。

二、采用本发明后的船舶设计参数：总长、主机功率和载客人数不变的情况下，平均吃水为：0.25m，航速为：29km/H。亦就是说，可以实现桂林至杨朔来回双向载客和整年直达旅游。

Claims (4)

1，一种船舶及筏的滚动式航行方法，主要由卧式浮筒体(1)，浮筒体轴(2)，支承侧体(3)，浮筒体轴承(4)，船体浮力平台(5)和船艏消波导流板(6)核心部件组成，其特征在于：采用卧式浮筒体产生的浮力支承整艘船舶或筏的重量，卧式浮筒体(1)安装在船体浮力平台(5)的下方或两侧。

2，根据权利要求1所述的船舶及筏的滚动式航行方法，其特征在于：卧式浮筒体(1)通过浮筒体轴承(4)可以在浮筒体轴上自由转动，无需动力驱动。

3，根据权利要求1或2中所述的船舶及筏的滚动式航行方法，其特征在于：在船体浮力平台(5)的首部和卧式浮筒体(1)浸水线的上方迎流处安装有船艏消波导流板(6)。

4，根据权利要求1中所述的船舶及筏的滚动式航行方法，其特征在于：船体浮力平台(5)上设置有储备浮力的水密空间。

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