CN108609110A - 最小波艏 - Google Patents

Abstract

一种船体包括主船体部分，具有从前缘沿着中心线延伸的底部，具有第一侧部和第二侧部并且具有顶部表面和倾斜的前沿面。船体还包括第一侧向鳍和第二侧向鳍，从主船体部分的前缘沿着主船体部分的第一侧部和第二侧部延伸，第一侧向鳍和第二侧向鳍中的每个具有外侧表面和内侧表面并且延伸至在前沿面下方的底部表面。位于第一侧向鳍和第二侧向鳍之间的水翼在前沿面下方的位置处的第一端部和第二端部之间延伸。主船体部分的前沿面与第一侧向鳍和第二侧向鳍的底部表面在过渡地点接合，形成在其的船尾的单一的连续的底部表面。

Description

最小波艏

技术领域

本发明大体上涉及海船船体并且具体地涉及用于艏波的减少的船体设计。

背景技术

当海船运动通过水域时，其把水位移并且创造尾迹或波，尾迹或波以V形状的拖尾从船向外地传播。船体的形状，并且特别是弓形状，相应于船效率，其与为了把船推进通过水所需要的能量相关，其中某个比例的能量作为波消散。通过减少产生的波，效率可以被增加，并且因此燃料消耗可以被减少。

在某些管辖区域中，尾迹不被允许，因为波可能干扰其他的海事操作，例如系泊设施或在其处人正在水面工作的地点，例如在浮舟或原木上。另外，尾迹可能在担忧海岸侵蚀的区域中被阻止，因为波作用帮助这样的侵蚀。在这些情况下，船必须减少它们的速度至为了保持机动性同时消除波所必需的最慢的速度。

典型地，单船体海船的最普遍的艏设计是相对于船体的其余部分的窄的艏，其有效地变窄至在前缘的尖部。艏的这种形状也是对于多船体船的分别的船体典型的。所有的这样的艏设计在高速产生尾迹。一个减少这样的尾迹的方法是包括在艏处的突出的球状物，其修改水围绕船体流动的路线。窄的艏的一个缺点是在船的前缘的减少的货舱容量，这在球状船首也仍然是一个问题。

发明内容

根据本发明的第一实施方案，公开一种船体，包括主船体部分，具有从前缘沿着中心线延伸的底部，具有第一侧部和第二侧部并且具有顶部表面和倾斜的前沿面。船体还包括第一侧向鳍和第二侧向鳍，从主船体部分的前缘沿着主船体部分的第一侧部和第二侧部延伸，第一侧向鳍和第二侧向鳍中的每个具有外侧表面和内侧表面并且延伸至在前沿面下方的底部表面。位于第一侧向鳍和第二侧向鳍之间的水翼在在前沿面下方的位置处的第一端部和第二端部之间延伸。主船体部分的前沿面与第一侧向鳍和第二侧向鳍的底部表面在过渡地点接合，形成在其的船尾的单一的连续的底部表面。

第一侧向鳍和第二侧向鳍可以是与主船体部分的第一侧部和第二侧部连续的。主船体部分的前沿面可以包括沿着中心线延伸的艏柱部分。艏柱部分可以以被选择为是在距竖直60至75度之间的前角在前缘和过渡地点之间延伸。艏柱部分可以具有紧邻于过渡地点的半径从而把艏柱部分平滑地过渡至主船体部分的底部。

第一侧向鳍和第二侧向鳍的外侧表面可以是实质上竖直的。第一侧向鳍和第二侧向鳍的外侧表面可以是实质上平行的。第一侧向鳍和第二侧向鳍的内侧表面可以是实质上竖直的。第一侧向鳍和第二侧向鳍的内侧表面可以以被选择为是在朝向前缘0至25度之间的锥度角成锥形。

水翼可以包括被选择为是在0至10度之间的攻角。水翼可以包括凸形的顶部表面。水翼可以包括凹形的底部表面。水翼可以包括平坦的底部表面。水翼可以当在操作中时被定位在吃水线下方。水翼可以被以在从第一侧向鳍和第二侧向鳍朝向中心线的方向的二面角以被选择为是在0至15度之间的倾斜角向上地倾斜。水翼可以被以在从第一侧向鳍和第二侧向鳍朝向中心线的方向的上反角以被选择为是在0至15度之间的倾斜角向下地倾斜。水翼可以在第一端部和第二端部之间实质上笔直地延伸。水翼可以以被选择为是在0至30度之间的掠角朝向中心线朝向主船体部分的前缘掠过。水翼可以以被选择为是在0至30度之间的掠角朝向中心线远离主船体部分的前缘地掠过。水翼的第一端部和第二端部可以延伸至第一侧向鳍和第二侧向鳍。

附图说明

本发明的其他的方面和特征将参考附图在以下的对本发明的具体的实施方案的描述的评论时成为对于本领域的技术人员明显的。

在图示本发明的实施方案的附图中，其中相似的附图标记表示每个视图中的相应的部分。

图1是根据本发明的第一实施方案的船体的透视图。

图2是图1的船体的沿着平面2-2取的横截面侧视图。

图3是图1的船体的前视图。

图4是图1的船体的俯视平面图。

图5是根据一个另外的实施方案的图1的船体的前视图。

图6是根据一个另外的实施方案的图1的船体的前视图。

图7是根据一个另外的实施方案的图1的船体的俯视平面图。

图8是根据一个另外的实施方案的图1的船体的俯视平面图。

图9是根据一个另外的实施方案的图1的船体的俯视平面图。

图10是根据一个另外的实施方案的图1的船体的前视图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的第一实施方案的船体一般地以10示出。船体10包括具有第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16的主船体部分12。第一（右舷）和第二（港口）侧向鳍14和16被在其之间的实质上水平的水翼18连接至主船体部分12的侧部。

主船体部分12沿着中心线50（如在图3和4中示出的）在前缘20和后缘（未示出）之间并且在第一侧部和第二侧部13和15之间延伸。虽然船体10的艏在下文进一步讨论，但是将意识到，船尾可以具有任何配置并且船体可以具有任何长度，如为了意图的用途需要的。相似地，第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16在前缘20和过渡地点之间延伸，这将在下文陈述。第一侧向鳍14沿着第一侧部13延伸，并且第二侧向鳍16沿着第二侧部15延伸。紧邻于前缘20，第一和第二侧向鳍艏柱17和19可以是竖直的，如图示的，虽然将意识到，它们也可以被朝向船尾成斜坡。紧邻于前缘20，主船体部分12在顶部表面22和前沿面24之间延伸。前沿面24可以被成斜坡和弯曲，如将在下文陈述的。

第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16在顶部表面22和底部表面26和28之间延伸。在沿着船体10的长度的过渡地点，一般地在图2和4中以32指示，第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16被与主船体部分12接合，使得表面24、26和28全部对齐以形成单一的连续的底部表面34。第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16可以被与主船体部分12共形成，或它们可以被分离地形成并且固定至主船体部分12。如在图3中示出的，底部表面34可以在第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16之间以普遍地被称为舭部升高的角度向下地成斜坡至船体中心线50。将意识到，底部表面34也可以是实质上水平的，虽然在这样的行业中完美的水平的表面难以生产，并且经常近水平的表面将被提供。

如在图1、3和4中示出的，主船体部分12可以包括艏柱部分38，如普遍地已知的，沿着主船体部分12的船体中心线50从前缘20延伸至过渡地点32。参照图2，艏柱部分38可以从前缘20以在距竖直60至75度的范围内的前角74向下地成斜坡并且可以被形成为具有紧邻于过渡地点32的过渡艏波半径36以提供向主船体部分的底部表面34的平滑的过渡。将意识到，在这样的行业中，完美的半径弯曲是困难的并且经常地接近半径的曲率将被提供。

现在转向图3和4，第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16在外侧表面40和42和内侧表面44和46之间延伸。外侧表面40和42可以是平行的并且实质上竖直的。内侧表面44和46可以以侧向鳍锥度角52从在前缘20处的点至过渡地点32朝向船体中心线50向内地成锥形，如在图4中示出的。侧向鳍锥度角52可以在0至25度的范围内。

水翼18在第一端部和第二端部84和86之间延伸，如在图3中示出的。第一端部和第二端部84和86，可以完全地延伸至紧邻于前缘20的内侧表面44和46，从而当在操作中时被定位在吃水线8下方。如在图2中示出的，水翼18在前缘和后缘60和62之间以及在顶部表面和底部表面64和66之间延伸。顶部表面64可以是凸形的，并且底部表面66可以是凹形的或实质上平坦的。任选地，水翼18可以是其他的形状，如普遍地已知的。水翼18可以被以攻角72安装，例如在0至10度的范围内。

现在参照图5和6，图示了本发明的另外的实施方案。在图5中水翼18可以被以水翼倾斜角54例如在0至15度的范围内在二面角配置中从第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16至船体中心线50朝向吃水线8向上地倾斜，并且图6图示了水翼18被以水翼倾斜角54例如在0至15度的范围内在上反角配置中远离吃水线8地向下地倾斜。虽然图5和6图示了整个的水翼被以水翼倾斜角54倾斜，但是将意识到，其的任何部分可以被倾斜。

现在转向图7、8和9，本发明的另外的实施方案被使用各种水翼18配置例证。水翼18的前缘60可以是在第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16之间实质上笔直的，如在图4和6中图示的，或水翼18可以以掠角70朝向船体10的前缘20掠过，例如在0至30度的范围内，如在图8中图示的，或水翼18可以以掠角70远离船体10的前缘20地掠过，，例如在0至30度的范围内，如在图9中图示的。水翼18可以具有在前缘60和后缘62之间的恒定的宽度，使得在前缘60的掠角70是与在后缘62相同的，或距离可以变化，如在图7中图示的。可以意识到，后缘62也可以包括任何其他的轮廓。

将意识到，水翼18也可以被其他的结构支撑。通过图示，图10示出了在其中水翼18被第一和第二竖直支柱80和82支撑的另外的实施方案。在本实施方案中，水翼18的第一端部和第二端部84和86可以被与第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16间隔开。第一和第二竖直支柱80和82可以从主船体12的前沿面24在其上的任何地点处延伸。

在操作中，第一侧向鳍和第二侧向鳍14和16防止艏波沿着船体10向外地传播，代替地推动在船体10下方的流动。水翼18在主船体部分12产生相反的效应之前产生负压区域，由此减少以高速度的船体的总体的阻力。

虽然本发明的具体的实施方案已经被描述和图示，但是这样的实施方案应当被认为仅是本发明的例证并且不被认为是限制本发明，如根据伴随的权利要求解释的。

Claims (20)

1.一种船体，包括：

主船体部分，具有从前缘沿着中心线延伸的底部，所述主船体部分在第一侧部和第二侧部之间延伸并且具有倾斜的前沿面；

第一侧向鳍和第二侧向鳍，从所述主船体部分的所述前缘沿着所述主船体部分的所述第一侧部和所述第二侧部延伸，所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍中的每个具有外侧表面和内侧表面并且延伸至在所述前沿面下方的底部表面；

水翼，位于所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍之间，所述水翼在在所述前沿面下方的位置处的第一端部和第二端部之间延伸；

其中所述主船体部分的所述前沿面与所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述底部表面在过渡地点接合，形成在其的船尾的单一的连续的底部表面。

2.根据权利要求1所述的船体，其中所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍是与所述主船体部分的所述第一侧部和所述第二侧部连续的。

3.根据权利要求1所述的船体，其中所述主船体部分的所述前沿面包括沿着所述中心线延伸的艏柱部分。

4.根据权利要求3所述的船体，其中所述艏柱部分以被选择为是在距竖直60至70度之间的前角在所述前缘和所述过渡地点之间延伸。

5.根据权利要求3所述的船体，其中所述艏柱部分具有紧邻于所述过渡地点的半径从而把所述艏柱部分平滑地过渡至所述主船体部分的所述底部。

6.根据权利要求1所述的船体，其中所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述外侧表面是实质上竖直的。

7.根据权利要求6所述的船体，其中所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述外侧表面是实质上平行的。

8.根据权利要求1所述的船体，其中所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述内侧表面是实质上竖直的。

9.根据权利要求8所述的船体，其中所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述内侧表面以被选择为是在朝向所述前缘0至25度之间的锥度角成锥形。

10.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼包括被选择为是在0至10度之间的攻角。

11.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼包括凸形的顶部表面。

12.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼包括凹形的底部表面。

13.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼包括平坦的底部表面。

14.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼当在操作中时被定位在所述吃水线下方。

15.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼被以在从所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍朝向所述中心线的方向的二面角以被选择为是在0至15度之间的倾斜角向上地倾斜。

16.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼被以在从所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍朝向所述中心线的方向的上反角以被选择为是在0至15度之间的倾斜角向下地倾斜。

17.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼在所述第一端部和所述第二端部之间实质上笔直地延伸。

18.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼以被选择为是在0至30度之间的掠角朝向所述中心线朝向所述主船体部分的所述前缘掠过。

19.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼以被选择为是在0至30度之间的掠角朝向所述中心线远离所述主船体部分的所述前缘地掠过。

20.根据权利要求1所述的船体，其中所述水翼的所述第一端部和所述第二端部延伸至所述第一侧向鳍和所述第二侧向鳍的所述内侧表面。