CN104787262B - 一种不倒翁船型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶设计技术领域，具体涉及一种不倒翁船型，本发明的不倒翁船型增加了底部平衡舱有效降低了船的重心高度；由于增加了船的排水体积，使得干舷增高，进水角高度相对增高；在双层底和底边舱设置折边形，使船横摇过程中增加了阻力，横摇频率降低；自由液面在百分之五十处的面积矩相对减小，所以自由液面影响减小；从而使得船舶更加趋向于稳定平衡状态，安全性能大大提高，通过稳定性计算方法，增加GM值可以增加船舶稳定平衡的可靠度，安全性能越强。

Description

一种不倒翁船型

技术领域

本发明涉及船舶设计技术领域，具体涉及一种不倒翁船型。

背景技术

目前，大多数的船舶的横剖面呈近似“V”型，具体结构呈现出底部相对尖瘦而舷侧明显呈外倾，使得船舶湿表面积较小，可有效减小摩擦阻力，水流易向船底流动，并可避免在舭部产生涡流等优点。但是，上述结构也导致了船舶的重量中心相对增高、稳定性下降，船舶排水体积有限、船舶干舷减小，船舶横摇过程中的阻力较小引起的频率相对增加，自由液面影响增大，进水角高度相对降低等问题，使得船舶的静稳性存在不平衡不稳定的隐患。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种不倒翁船型，其能够有效解决“V”型横剖面船舶重心高、干舷小、横摇频率大、自由液面影响大、进水角高度相对低，稳定性及安全性较差的问题。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种不倒翁船型，包括由外壳及甲板构成的呈梯形状的船体，所述船体的底部设置有压载舱，所述外壳的下部设置有底边舱，所述外壳的上部设置有顶边舱。

其中，所述压载舱设置于船体底部的外侧，所述底边舱设置于外壳下部的外侧，所述顶边舱设置于外壳上部的外侧。

作为优选的，所述压载舱、底边舱和顶边舱均呈折边状。

其中，所述底边舱设置于船体底部的外侧，所述底边舱设置于外壳下部的外侧，所述顶边舱设置于外壳上部的内侧。

作为优选的，所述压载舱和底边舱均呈折边状。

作为另一优选的，还包括平衡舱，所述平衡舱设置于船体的底部，所述压载舱设置于平衡舱的底部，所述平衡舱的两侧及外壳的下部均设置有底边舱，所述外壳的上部设置有顶边舱。

其中，所述压载舱、底边舱和顶边舱均呈直边状。

作为优选的，所述压载舱、底边舱和顶边舱均呈折边状。

一种不倒翁船型的稳定性计算方法，所述不倒翁船型的初稳性高度通过以下计算公式计算获得：

GM＝KB+BM+-KG-￡，

其中，GM为初稳性高度，KB为浮心高，BM为恒稳性半径，KG为重心高度，￡为自由液面高度。

其中，通过该方法进行计算，增加GM值可以增加船舶稳定平衡的可靠度，安全性能越强。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明的不倒翁船型增加了底部平衡舱有效降低了船的重心高度；由于增加了船的排水体积，使得干舷增高，进水角高度相对增高；在双层底和底边舱设置折边形，使船横摇过程中增加了阻力，横摇频率降低；自由液面在百分之五十处的面积矩相对减小，所以自由液面影响减小；从而使得船舶更加趋向于稳定平衡状态，安全性能大大提高。

附图说明

图1为现有技术的“V”型船舶的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的结构示意图。

图3为本发明的实施例2的结构示意图。

图4为本发明的实施例3的结构示意图。

图5为本发明的实施例4的结构示意图。

图中：1-外壳，2-甲板，3-压载舱，4-底边舱，5-顶边舱，6-平衡舱。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示为现有技术的“V”型船舶的结构示意图，该种类型的船舶结构导致了船舶的重量中心相对增高、稳定性下降，船舶排水体积有限、船舶干舷减小，船舶横摇过程中的阻力较小引起的频率相对增加，自由液面影响增大，进水角高度相对降低等问题，使得船舶的静稳性存在不平衡不稳定的隐患。

实施例1。

如图2所示，本实施例的不倒翁船型，包括由外壳1及甲板2构成的呈梯形状的船体，所述船体的底部设置有压载舱3，所述外壳1的下部设置有底边舱4，所述外壳1的上部设置有顶边舱5。

本实施例的不倒翁船型增加了底部压载舱3，有效降低了船舶的重心高度；由于增加了船的排水体积，使得干舷增高，进水角高度相对增高；自由液面在百分之五十处的面积矩相对减小，所以自由液面影响减小；从而使得船舶更加趋向于稳定平衡状态，安全性能大大提高。

本实施例的不倒翁船型尤其适用于船舱内部装载固体货物的运输，所述压载舱3设置于船体底部的外侧，所述底边舱4设置于外壳1下部的外侧，所述顶边舱5设置于外壳1上部的内侧。压载舱3、底边舱4设置于船体的外部，一方面有利于保护船体外壳1免受碰撞损伤，另一方面不会占用船舱内部空间；由于船舱内部的上部夹角处空间狭小，无法放置固体货物，本实施例将该区域空间设置为空腔的顶边舱5，更有利于降低船体自身的上部重量，达到降低重心及提高稳定性的目的。

作为优选的，所述压载舱3和底边舱4均呈折边状，折边状的压载舱3和底边舱4有利于大大提高船体底部与水面的接触面积，增大了船体在横摇过程中与水的接触面的阻力，延长了船体横向摇摆的周期，从而降低了船体横摇的频率及幅度，更有利于提高船体的稳定性。

实施例2。

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述压载舱3设置于船体底部的外侧，所述底边舱4设置于外壳1下部的外侧，所述顶边舱5设置于外壳1上部的外侧。压载舱3、底边舱4和顶边舱5均设置于船体的外部，一方面有利于保护船体外壳1免受碰撞损伤，另一方面本实施例的不倒翁船型尤其适用于船舱内部装载液态货物的运输。压载舱3、底边舱4和顶边舱5均设置于船体的外部，一方面有利于保护船体外壳1免受碰撞损伤，另一方面不会占用船舱内部空间。

作为优选的，所述压载舱3、底边舱4和顶边舱5均呈折边状，折边状的压载舱3、底边舱4和顶边舱5有利于大大提高船体底部与水面的接触面积，增大了船体在横摇过程中与水的接触面的阻力，延长了船体横向摇摆的周期，从而降低了船体横摇的频率及幅度，更有利于提高船体的稳定性。

实施例3。

如图4所示，本实施例的不倒翁船型还包括平衡舱6，所述平衡舱6设置于船体的底部，所述平衡舱6可以与船体舱室分开或组合使用，不仅能够增大船体的舱室体积，而且有效降低了船体的重心，增加了船体的排水体积，使得干舷增高，进水角度相对增高，大大提高了船体的稳定性及安全性能。

其中，所述压载舱3、底边舱4和顶边舱5均呈直边状，所述压载舱3设置于平衡舱6的底部，所述平衡舱6的两侧及外壳1的下部均设置有底边舱4，有利于保护船体外壳1免受碰撞损伤，所述外壳1的上部设置有顶边舱5，降低船体上部的重量，有利于降低船体重心。

实施例4。

如图5所示，本实施例与实施例3的区别在于：所述压载舱3、底边舱4和顶边舱5均呈折边状，折边状的压载舱3、底边舱4和顶边舱5有利于大大提高船体底部与水面的接触面积，增大了船体在横摇过程中与水的接触面的阻力，延长了船体横向摇摆的周期，从而降低了船体横摇的频率及幅度，更有利于提高船体的稳定性。

实施例5。

本实施例提供一种不倒翁船型的稳定性计算方法，所述不倒翁船型的初稳性高度通过以下计算公式计算获得：

GM＝KB+BM+-KG-￡，

其中，GM为初稳性高度，KB为浮心高，BM为恒稳性半径，KG为重心高度，￡为自由液面高度。

其中，通过该方法进行计算，增加GM值可以增加船舶稳定平衡的可靠度，安全性能越强。

本发明的不倒翁船型由于增加了船的排水体积，使得干舷增高，进水角高度相对增 高；横摇频率降低；自由液面在百分之五十处的面积矩相对减小，所以自由液面影响减小；从而使得船舶更加趋向于稳定平衡状态，安全性能大大提高。

以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种不倒翁船型，包括由外壳及甲板构成的呈梯形状的船体，其特征在于：所述船体的底部设置有压载舱，所述外壳的下部设置有底边舱，所述外壳的上部设置有顶边舱，所述压载舱设置于船体底部的外侧，所述底边舱设置于外壳下部的外侧，所述顶边舱设置于外壳上部的外侧，所述压载舱、底边舱和顶边舱均呈折边状。

2.根据权利要求1所述的不倒翁船型，其特征在于：还包括平衡舱，所述平衡舱设置于船体的底部，所述压载舱设置于平衡舱的底部，所述平衡舱的两侧及外壳的下部均设置有底边舱，所述外壳的上部设置有顶边舱。