CN101111427A - 船首 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船首，带有中央倾斜平面区和设置在该倾斜平面区域两侧的右舷和左舷的类似双体船的导流体，和在船中部方向上导流体大致伸入虚构的龙骨线。目的是建立这样一种非常经济，而同时对于各种各样的船型和运行地段可以以模块方式使用的船首。为此目的，该导流体具有类似楔子的构造，对于该倾斜平面区域在该导流体前端设置一个以一定的倾斜角α构造的自由流动的冲击开口。

Description

船首

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的船首。

这样一种在现代造船业中还可以用作模块的船首适用于不同的目的，诸如集装箱船、油船或通用船等。

带有可比形状的船首例如从DE 29 28 634 B1、DE 38 38 791 A1或DE 39 12 534 A1已知。

按照DE 29 28 634 B1的船体轮廓，是以三龙骨形状设计的。该轮廓导致货物空间损失。它几乎不可能实现不同类型的船的模块化结构，而集成气泡导向装置以减少船底摩擦看来是不可行的。

DE 38 791 A1描述了一种带有两个外伸龙骨线的船首。该船体下表面特别适用于运动和帆船比赛目的。不论就任何类型货船的应用而言，还是就集成现代驱动系统和模块化船体结构而言，几乎看不到实现的可能性。

DE 37 12 534 A1公开了一种带有两个类似双体船的侧浮体和一个上移的中央区域的船体。所述中央区域用作水流到大致定位在中央的推进器的通道区域。

由于该中央区域穿过整个船的长度，故意容忍无法使用的装货空间的缺点。因此，对该船首的模块改变只适用于在该先有技术中具体描述的船型。

在DE 103 43 078.4中描述的船首是专门针对把推进装置装入船的前部的情况设计的，其中看来还有可能对流体动力学定型的基本设计进行改进。

因此，上面描述的船首形状部分地不能够以模块方式用于不同的货船。

因而，本发明的目的是提供一种船首，在该船的运作具有良好的经济性的情况下，可以以模块方式用于非常不同的船型和航行区域，诸如浅水域或深水域。

按照本发明，该目的是用具有权利要求1的特征的船首达到的。

本发明的一个基本想法是提供一种类似于半双体船的船首，其带有类似滑道中央倾斜平面结构。该半双体船结构在过渡到中央船区，亦即，船首区之后被放弃，以便获得最大的装货空间。另一方面，在从最低部的虚构的龙骨线到最顶部的船首区的路径上，建立该倾斜平面的轮廓，一个倾斜平面连续地伸入较低的和较高的过渡区域，它使被拉入该船首区的波浪以对推进有效的方式滑到船底下面。

按照本发明，该倾斜平面区域的主表面相对于该虚构的龙骨线成大约10到25°的倾斜角，并有利地以一个大约10到40m的大圆弧半径延伸进入该船底或最前方的船首区。该倾斜平面具有大约逐渐消失的楔子形状，使对冲击波浪的阻碍作用在很大程度上得以避免，而且看来还适用于破冰航行。

该类似双体船的外导流体以直立楔子的方式设置左舷和右舷并在艏柱处具有最大的自由间隔A。

该导流体结构对该船中轴线优选成直线，并备选地还严格地平行于该船中轴线。该导流体的外轮廓以弓形方式从该前楔尖配置到最大宽度，而且在该外轮廓上的中间切线优选具有一个大约在6到20°范围内的角度λ。在该楔尖处该角度还可以大致为30°。该船首或该船的总宽度B对间隔A的比率取决于该船的预计的用途和设计。该比率优选在1.5到3.5的范围内选定。

取决于该船的前部推进装置的安装，并与可能采用的减少船底摩擦的装置协调，为了达到流体动力学上的改进，该导流体的内表面与通过该导流体尖端的船纵向轴线或船中轴线的平行线可以成一个大约-5°到+5°的角度β。

本发明的船首可以作为模块用于非常不同的船型，诸如集装箱船、油船或散装货船等，并且还适用于在很宽的范围内改变的船体尺寸。对内陆水域和沿海水域家深海水域的最佳适用性已经在模型上得到测试结果的确认。

导流体(Kufen)的艏柱的有利的、大致垂直的路径，连同中央倾斜平面的轮廓，在前面开口区域A给出一个用于冲击波浪的引入区，它还适用于在该倾斜平面和船底上的气泡润滑。

该船首特别适用于在浅水域，特别是内陆水域，以相对较高的速度航行，而且甚至在较高的速度下作为流体动力学结构的结果减少较高波浪的形成并达到高的经济效益。

在下文中将就一个实施例更详细地描述本发明，附图中：

图1是船中轴线区域通过船首的垂直剖面图；

图2是按照图1的船首模块底部区域的视图，带有与该船首几何形状有关的重要细节。

图1在沿着船中轴线30的剖面图上表示带有模块特性的船首1。左舷侧设置的直立导流体6的艏柱3具有大致上取垂直方向的前楔尖。船首1的最低区域沿着虚构的龙骨线4延伸，后者在向着船中部的方向上勾画出船底5。

在处于外侧的导流体6，7之间，以船中线30对称地设有类似滑道的倾斜平面区域9，它与虚构龙骨线4大致成10到25°的角度α。按照图1，该倾斜平面区域9弓形地以大的半径C从过渡区域14过渡到船底5。半径C可以是大约10至45m，优选至40m。

类似地在倾斜平面9的前区有一个弓形向上过渡区域15，半径D大约10到30m。

向前连接到过渡区域15的区域有利地以1到20°的角度ψ向艏柱3的方向伸展。

按图2向底侧方向看的视图示出了导流体6，7具有直线表面或内线18和一直伸到最大宽度25的弓形外轮廓19。在艏柱处，在导流体6，7的尖端之间，设有间隔A，作为船首侧的水的流入口。

自由间隔A最好作为船首区导流体6，7之间的内部间隔保持恒定。

为了改善流动特性，可以按照具体情况，诸如船首区的驱动技术等加以改变，并可以把内线18安排得与船中轴线30的平行线成+/-5°的角度β。

在减少船底摩擦的气泡引入装置的情况下，可以在该倾斜平面区域9设置大约2到3cm的有限高度的纵向条板23，以便更好地引导气泡雾。

平均角度λ，作为导流体17的弓形外轮廓19的切向角度约为6到20°。该角度在楔尖3处较大并可以大约为30°。

在模型测试中，船首1的最大总宽度B对间隔A的比率在1.5到3.5的范围已经被证明是特别有效的。根据船体、驱动功率和载重能力的具体的总体设计，可以设想该比率允许超出该范围变动。

本发明的船首的重要几何数据可以近似地从图1和2所示的比率采集。基本想法是，这种船首适用于不同的船型和水域，用于各种各样的驱动装置和甚至可以选择地用于破冰航行。

Claims (8)

1.船首(1)，具有：

中央的倾斜平面区域(9)和设置在其侧面的左舷侧和右舷侧的双体船类型的导流体(6，7)，其中

该倾斜平面区域(9)和导流体(6，7)在船中部方向上大致过渡到一个虚构的龙骨线(4)，

其特征在于，

该导流体(6，7)呈楔形，并在船中部方向上具有最大宽度(25)，

在导流体前端(3)处有一个间隔A，作为该倾斜平面区域(9)的自由水流冲击开口，而且

该倾斜平面区域(9)具有类似滑道的设计，带有大约10到25°的倾斜角α。

2.按照权利要求1的船首，

其特征在于，

在水平截面上，该导流体(6，7)具有一条内直线(18)或内表面，其大致与船中线(30)平行或者与船中线(30)的平行线成-5°到+5°范围内的角度β，而且

导流体(6，7)的外线条(19)与船中线的平行线基本上成角度λ，特别是以弓形轮廓变化，其中λ在约6到20°的范围内。

3.按照权利要求1或2之一的船首，

其特征在于，

该船首的最大总宽度B对该间隔A的比率V在大约1.5到3.5的范围内选择。

4.按照权利要求1到3之一的船首，

其特征在于，

在该船中部方向上该倾斜平面区(9)以大的弓形结构连续伸展，特别是以大约10m到45m的半径C过渡到虚构的龙骨线(4)或船底(5)，和

该船首的前区有一个半径D约为10到30m的弓形过渡区(15)。

5.按照权利要求1到4之一的船首，

其特征在于，

该倾斜平面(9)向前有另一个过渡区(在15处)，向上与倾斜平面(9)成一个大约1到20°的角度ψ。

6.按照权利要求1至5之一的船首，

其特征在于，

导流体(6，7)的内间隔A是恒定的，而且

导流体(6，7)的外轮廓(19)以连续的弓形方式从楔尖(3)延伸到最大宽度(25)。

7.按照权利要求书1至6之一的船首，

其特征在于，

该几何关系对应于按照图1和/或2的相对尺寸。

8.按照权利要求1至7之一的船首，

其特征在于，

在倾斜平面区域(9)和船底(5)的外侧区域设置有限的高度的，特别是2到3cm高度的纵向条板(23)，以便引导气泡。

Images