CN107054556A - 一种减小波浪中阻力增加的新型球首 - Google Patents

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夏召丹
缪国平
范佘明
杨素军
陆志妹
孙群
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708th Research Institute of CSIC
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Shanghai Jiaotong University
708th Research Institute of CSIC
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Abstract

本发明公开了一种减小波浪中阻力增加的新型球首，适用多种航行工况的船舶，其中，所述球首的内部呈镂空结构，且所述球首的外表面的两侧上在沿水线方向上对称的设有导水孔线；本发明的技术方案在显著降低波浪中阻力增加的同时，保持静水中的阻力性能基本不变。既适用于油船、散货船、液化气体船等肥大型船，也可适用于像集装箱船这种比较瘦削的中速船。

Description

一种减小波浪中阻力增加的新型球首
技术领域
本发明涉及船舶设计领域，涉及一种船舶首部外形结构，尤其是针对一种减小波浪中阻力增加的新型球首。
背景技术
由于全球经济增速放缓，国际航运市场形势长期低迷，各类海运价格指数持续走低，航运公司的利润空间被大大压缩。同时面对国际海事组织有关EEDI(能效设计指数)规则陆续强制实施的压力，船东强烈希望改善新造船的综合营运性能以降低油耗成本、满足新规则要求。
舰船在海洋中航行，受到波浪的作用会产生六个自由度的运动。其中，纵荡、横荡和首摇运动因运动幅度小，舰船的作战和舒适性影响不大，而横摇和纵摇运动有可能达到很大的摇摆角度，对于舰船的适航性、作战时武器攻击的准确性、船员工作与生活的舒适性，都有很大的影响，严重时有可能造成舰船失去战斗能力，甚至因摇摆而发生倾覆。横向运动各国都已经作出了深入的研究并投入使用了各种减摇装置和技术，如舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱等成熟技术而加以适当控制或大幅降低，如舭龙骨、减摇鳍在一定的航速范围内可以降低横摇70％～80％，而对纵向运动来讲，可以采取的措施较少，尚未见到有效的减摇装置。
发明内容
为了减少纵向运动产生的摇晃，本发明提供了一种减小波浪中阻力增加的新型球首。
为达到上述目的，本发明提供一种减小波浪中阻力增加的新型球首，适用多种航行工况的船舶，其中，所述球首的内部呈镂空结构，且所述球首的外表面的两侧上在沿水线方向上对称的设有导水孔线。
上述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其中，所述球首的内部镂空长度范围为：其最前点可延伸至所述球首的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离所述船首20站(首垂线)25％船长处。
上述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其中，所述外部沿流线方向的导水孔线的长度范围为：其最前点可延伸至所述球首的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离所述船首20站(首垂线)25％船长处。
上述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其中，所述船舶包括肥大型船和瘦削的中速船。
上述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其中，所述船舶包括油船、散货船、液化气体船和集装箱船。
本发明的有益效果是：
相对于现有技术，本发明的技术方案在显著降低波浪中阻力增加的同时，保持静水中的阻力性能基本不变。既适用于油船、散货船、液化气体船等肥大型船，也可适用于像集装箱船这种比较瘦削的中速船。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明实施例的船首外形结构横剖线图；
图2是本发明实施例的船首外形结构侧视图；
图3是本发明实施例的船首外形结构俯视图；
图4是本发明实施例的开孔线侧视图。
其中1为20站号处，2为20.25站处，3为20.5站处，4为水线，5为沿水线的开孔线，6为内部镂空轮廓线。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例
请参见图1至图4所示，示出了一种较佳实施例的减小波浪中阻力增加的新型球首，适用多种航行工况的船舶10，其中，球首11的内部呈镂空结构，且球首11的外表面的两侧上在沿水线4方向上对称的设有导水孔线5。
本发明在上述基础上还具有以下实施方式，请继续参见图1至图4所示，
本发明的进一步实施例中，球首11的内部镂空长度范围为：其最前点可延伸至球首11的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离船首20站1(首垂线)25％船长处。
本发明的进一步实施例中，外部沿流线方向的导水孔线5的长度范围为：其最前点可延伸至球首11的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离船首20站1(首垂线)25％船长处。
本发明的进一步实施例中，船舶10包括肥大型船和瘦削的中速船。
本发明的进一步实施例中，船舶10包括油船、散货船、液化气体船和集装箱船。
使用者可根据以下说明进一步的认识本发明的特性及功能，
如图1至图4中所示的本发明的实施例的一种减小波浪中阻力增加的新型球首，适用多种船舶。
船舶20.25站2至球首11纵向轮廓线的最前端部分处于镂空状态，球首11的内部镂空轮廓线6如图2和图3所示。
导水孔线5位于船舶20.25站2至20.5站3长度处，分别位于球首11的两侧。其方向沿设计航速时的水线方向，故而保证了船舶10在静水中航行时，船舶处于定常状态，其阻力不会增加；当其在波浪中航行时，船舶会发生纵向运动及垂向运动，镂空球首里面的水也会跟着做往复运动，从而增加了船舶10的纵向及垂向运动惯量，进而在一定程度上抑制船舶的纵向运动及垂向运动，最终起到了减小船舶在波浪上阻力增加的效果。
综上所述，本发明的技术方案在显著降低波浪中阻力增加的同时，保持静水中的阻力性能基本不变。既适用于油船、散货船、液化气体船等肥大型船，也可适用于像集装箱船这种比较瘦削的中速船。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种减小波浪中阻力增加的新型球首，适用多种航行工况的船舶，其特征在于，所述球首的内部呈镂空结构，且所述球首的外表面的两侧上在沿水线方向上对称的设有导水孔线。
2.如权利要求1所述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其特征在于，所述球首的内部镂空长度范围为：其最前点可延伸至所述球首的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离所述船首20站(首垂线)25％船长处。
3.如权利要求1所述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其特征在于，所述外部沿流线方向的导水孔线的长度范围为：其最前点可延伸至所述球首的纵向轮廓线的最前端，最后点可延伸至距离所述船首20站(首垂线)25％船长处。
4.如权利要求1所述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其特征在于，所述船舶包括肥大型船和瘦削的中速船。
5.如权利要求1所述的减小波浪中阻力增加的新型球首，其特征在于，所述船舶包括油船、散货船、液化气体船和集装箱船。
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