CN1008718B - 有船尾螺旋桨的船舶及其驾驶方法 - Google Patents

Abstract

船体1的后端3有和船在深水航行的正常状态的水线W对应的大于其前端2吃水T₁的吃水T₃龙骨线K从首向尾倾斜，吃水T₂等于船在浅水航行的设计吃水。船体1有装置使满载的船纵倾，它包括尾燃油舱8和与此连接的首燃油舱9。在浅水航行通过将燃油从舱8移至舱9使船在首部下沉而相应地在尾部上升而纵倾，此时龙骨线平行于水线W。这样结构使螺旋桨5基本不受吃水限制而最优化并由于尾部升量而有比传统设计中固定安装的螺旋桨大的直径。

Description

本发明涉及一种有与船内驱动发动机连接的船尾螺旋桨的船舶，船有底部由龙骨线包络的船体，并有装置调节螺旋桨的浸没深度。

本发明还和船舶的驾驶方法有关。

船舶中尤其是有低速主机和大直径螺旋桨的船舶，已属于已知，这种船的螺旋桨的最大直径和浸没深度，主要受船的吃水限制，在螺旋桨设计中吃水是决定性因素，并且吃水是为船在浅水中行驶而设计，例如，在海港入口和海岸附近的行驶，而这种行驶在船舶的驾驶时间中仅占一小部分。因此，在占驾驶时间主要部分的条件下，螺旋桨不能取得最佳化运转，而事实上，在大部分时间中，由于没有深度限制，本易允许使用直径大很多的最佳化螺旋桨，以取得推进效率和燃料节约。

在如德国专利DE-OS    3，303，554号中揭示的此类船舶中，一个大直径螺旋桨设置在一根有枢轴的螺旋桨轴上，可向上、下运转位置调节，在向下的运转位置上时用于深水，在向上的静止位置用于浅水。在向下的位置上时，桨毂在龙骨线下方。在向上的静止位置上时，桨毂处在龙骨线的上方，桨叶锁定。已知的这种螺旋桨设置，要求螺旋桨轴有相当复杂的安装件和控制件;并且要求有一个辅助驱动装置来在浅水中驱动和驾驶此类已知船舶。

本发明的目的是提供一种船舶，在这方面有改进而费用可以降低，具体则是不用附加的机械控制装置，不用中断动力传递而使螺旋桨的直径和浸没深度最佳化，基本没有吃水限制，目的在于提高螺旋桨的效率。

因此，根据本发明，船体的后端和行驶在深水的船舶正常位置的相应吃水线比较，吃水大于船体的前端，并且，调节螺旋桨浸没深度的装置是一个纵倾调整系统，用于使满载船舶纵倾，并能按相对于吃水线的预定量，将船体前端下沉，后端升高。

按本发明的船舶操纵方法，在船进入浅水以前，通过纵倾调整改变其正常的水深状态，使船首按相对于吃水线的预定量下沉，使船尾按相对于吃水线的相应量升高，并保持这纵倾状态，在深水行驶时，通过向相反方向作适当的纵倾调整，从后一纵倾状态恢复正常的状态，并保持其正常状态。

本发明的船舶很容易将螺旋桨调整到任何需要的浸没深度，通过船尾的上升量，螺旋桨可以有比传统的船尾螺旋桨大许多的直径。本发明还可改进船体的水下部分形状，因为龙骨部分有比传统船舶长的向下伸展部分，可保证相当低的螺旋桨有改善的来流。

根据本发明结构，作为举例，可在载货时，单纯移动燃料，或结合已知压载水舱，将载货船舶作纵倾调整，或保持其相应的纵倾状态。

根据本发明中公开的实施例，可保持船舶的龙骨线和吃水线平行的纵倾状态。

根据本发明中设计船体的后端部，使剖面局部表面的分布，在肋骨剖面的高度上最佳化，因而比传统的结构有改进的来流。结果便有特别低的螺旋桨载荷变化和改善的效率。

关于有水平龙骨线的船体，在相应端部中基本由梨形肋骨型线构成的一个船尾部，在德国专利DE-PS545，311号中已揭示。但是，船尾部的这种已知结构，和权利要求5提供的效果比较，不能带来可与之相比的螺旋桨来流的改进，本发明的向下伸长的龙骨部分，和螺旋桨的相应较低的位置，对这种改进很重要。

从附图简示的本发明一个实施例的下文叙述，可以了解其他的特点：

图1为本发明船舶第一运转状态的侧视图;

图2显示了图1中船舶的第二运转状态;

图3为船体沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的局部剖视图。

图中所示的船舶有带有船首2和船尾3的船体1，尾舵4及螺旋桨5布置在船尾3上，螺旋桨5用轴6和船内的驱动发动机7连接。船体1用舱壁11分隔并有两个船尾燃油舱8，从图1及2中仅可见其一，有一个船首燃油舱9和舱8，按已知的方式连接，而图中未示出。从图1及2可见船舶中线，用点划线表示，并可见船的浮心A和吃水线W。

图1所示的船舶运转状态，相当于其深水运转的正常状态，在这状态中船舶的为简化而以直线表示的甲板部12，平行于水线W。在图2中，船体处于纵倾状态1′，用于在浅水中行驶，下文中将予叙述，其中甲板部12朝前向着水线W倾斜。龙骨线K包络船体1的底部;当船舶在图1所示的正常状态下，龙骨线K和水平线倾斜，从船首2向船尾3下斜。因此，船体1尾部，相对于船舶正常状态的水线W的吃水为T，吃水T大于船首端的相应吃水T。

浅水运行时，例如，进入海岸水域和海港前，用船体1中的已知输送装置（未示出），从船尾燃油舱8向船首燃油舱9输油，因而船体1的船首部以浮心A为圆心下沉，船尾部也按相应的预定量上升，例如，船长约为180米时这预定量为1米，直至船体1达到图2所示的纵倾位置1′。龙骨线K对水线W的倾斜角度可以是这样：船尾吃水T和在浮心A附近测量的船体中线吃水T的差值，差值对应于船尾升高的该预定量，因而当船体1处在图2所示的纵倾位置1′上时，龙骨线K基本与水线W平行。中线吃水T相当于船舶在浅水运行的容许设计吃水。船舶经纵倾调整后，浮心A从图1所示的最佳位置，转移到图2所示与纵倾位置1′一致的位置A′上。这些微小的位移在附图中的比例有些夸张但是可容许的，因为可设想到船舶在浅水中航行时速度将减低。

船尾燃油舱8的容积，是可在任何时候接受船首燃油舱9中的油料的量。除燃油舱8外，可按已知的方法设置其他的燃油舱（未示出），最好设在船尾部。如果船尾舱8中油料的量不足按上述方法调整船舶的纵倾时，例如油料供应基本告竭时，可通过在船首区中的压载舱14中注水，作相应的纵倾调整。为了甚至在油料存量少时，保证船舶保持其正常状态，可在船尾部也设置一个有相应量度的可注水压载舱。

船体形状取决于肋骨剖面15，假设各剖面在船舶的全长上分布，设计时预定船体1在正常位置时，浮心为A。图3显示与船体1尾部相关的一个这类剖面15。从图3可了解，这些剖面15的靠近用点划线表示的螺旋桨桨圈17的轴后投影的周围的区域15a，设计成使由区域15a构成的船体1的尾部的那部分具有基本为位于螺旋桨桨圈17的前面的排水体的形状。因为船在正常位置时螺旋桨处于相当低的位置，可使区域15a最优化而使螺旋桨来流在螺旋桨大部分外缘上均匀。

Claims (7)

1、一种船舶有一个和船内的驱动发动机(7)连接的船尾螺旋桨(5)，船舶有一个底部由龙骨线(K)包络的船体(1)，并有装置调节螺旋桨(5)的浸没深度，特征在于对应于船航行于深水中的正常状态的水线(W)，该船的后端(3)有大于船体前端(2)的吃水(T)，而且调节螺旋桨浸没深度的装置是一个纵倾调节系统，它可适于使满载的船纵倾并使船体的前端(2)下沉，而船体的后端(3)相应地相对于水线(W)以一个预定量上升。

2、如权利要求1的船舶，其特征为纵倾调整系统至少有一个船尾燃油舱（8）和至少一个可与船尾燃油舱（8）连接的船首燃油舱（9），船首燃油舱（9）的设计，是至少可间断的接受盛放在船尾燃油舱（8）中的一部分油料;设有船尾及船首压载舱（分别为10，14），容量至少基本和船尾、船首燃油舱（8，9）相当。

3、如权利要求1或2中的船舶，其特征为船体（1）的龙骨线（K）倾斜伸展，从前向后逐渐与水线（W）增大距离，在船体（1）尾端（3）测得的吃水（T）和在船体浮心（A）附近测得的吃水（T）的差值，和驾驶时船体（1）尾端（3）的最大预定浮升高度相符。

4、如权利要求1的船舶，其特征为船体的形状取决于肋骨剖面（15），每一剖面的设计是对应于浮心（A）相对于船体长度的位置，而这位置对船尾吃水（T）较大的船体正常位置属于最佳。

5、如权利要求4中的船舶，其特征为向着螺旋桨（5）逐渐收窄的船体尾端部，在螺旋桨桨圈（17）的尾端视投影附近形成，如同一个设置在螺旋桨桨圈（17）前面的排水件，其剖面形状最佳化，使螺旋桨（5）上的来流均匀。

6、如权利要求1中船舶的操纵方法，其特征为在船舶进入浅水区域前，通过纵倾调节，把船从正常深水行驶状态改变位置，将船首按预定量，相对于水线（W）下沉，船尾则按相应的量，相对于水线（W）浮升，并将这纵倾状态（1′）保持，深水中行驶时，按当的反方向纵倾调整，将船舶从后一纵倾状态（1′），恢复到正常状态。

7、如权利要求6的方法，其特征为是通过将燃油和/或可消耗压载从船尾向船首或从船首向船尾移动而使船舶纵倾。

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