CN108860484A - 一种仿飞鱼的三推进破冰船 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种仿飞鱼的三推进破冰船,包括破冰船体、冰面上船体、冰面下船体,冰面上船体与冰面下船体固定相连,冰面下船体下方连接水下推进器,冰面上船体船艉处设置第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体,第一冰面推进器前体后方设置第一冰面推进器后体,第二冰面推进器前体后方设置第二冰面推进器后体,第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体可分别进行上下转动,第一冰面推进器后体和第二冰面推进器后体可分别进行左右转动。本发明通过三推进装置进行推动,其中两推进装置可以改变船舶的航行状态,其稳定性以及可操纵性得到大大提升。船体的破冰船体设计大大减小了船舶所受冰阻力以及水阻力,其快速性得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种船舶,具体地说是破冰船。
背景技术
在船舶破冰中,当前主要破冰方式还是重力式破冰。但在船舶的创新研发中,仿生物的研发是一个重点方向,能够抓住生物特有的优点来进行设计是当前船舶设计中的热点,也是仿生学研究的分支。以申请号为20160831905.2为例的一种仿飞鱼海洋航行器来说,其主要利用的是飞鱼在水面的流线型优点,但是其对破冰来说,产生的破冰力太小,且不够稳定。当前还未出现利用飞鱼特性来进行破冰的海洋航行器。
发明内容
本发明的目的在于提供利用船舶自身重力以及推进器加载的压力实现小范围破冰的一种仿飞鱼的三推进破冰船。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种仿飞鱼的三推进破冰船,其特征是:包括破冰船体、冰面上船体、冰面下船体,冰面上船体与冰面下船体固定相连,冰面下船体下方连接水下推进器,冰面上船体船艉处设置第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体,第一冰面推进器前体后方设置第一冰面推进器后体,第二冰面推进器前体后方设置第二冰面推进器后体,第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体可分别进行上下转动,第一冰面推进器后体和第二冰面推进器后体可分别进行左右转动,第一冰面推进器前体、第一冰面推进器后体、第二冰面推进器前体和第二冰面推进器后体联合作用产生斜向下的作用力。
本发明还可以包括:
1、所述破冰船体的前方尖瘦,而后方为方形尾。
2、冰面上船体的表面曲度相对于冰面下船体的表面曲度变化较缓。
本发明的优势在于:本发明根据飞鱼的流线特点以及其进行的运动特性来进行破冰船的设计,由于其结构简单,节约了成本。在推进方面,通过三推进装置进行推动,其中两推进装置可以改变船舶的航行状态,其稳定性以及可操纵性得到大大提升。船体的破冰船体设计大大减小了船舶所受冰阻力以及水阻力,其快速性得到提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1,水下推进器1固定连接在破冰船体2下方。破冰船体2连接冰面下船体3,其中冰面下船体3与破冰船体2交接处夹角不易过小,避免造成应力集中。冰面上船体4固定连接冰面下船体3。在冰面上船体4船艉处分别安置冰面推进器前体5和冰面推进器前体6。其中,冰面推进器前体5与冰面推进器前体6可以上下转动。在冰面推进器前体5和冰面推进器前体6后方安置有冰面推进器后体7和冰面推进器后体8,其中冰面推进器后体7和冰面推进器后体8可以左右转动。
破冰船在水面航行时,主要利用的是水下推进器,冰面推进器主要控制船舶的航行方向;在冰区航行时,冰面推进器会产生斜向下的作用力,改变船舶稳态,增加破冰效率。
本发明主要应用于船舶破冰领域,包括提供动力的水下推进器,破冰船体,冰面下船体,冰面上船体,冰面推进器前体,冰面推进器后体。在本发明中,共有三个推进器,其分别水下推进器一个以及冰面推进器两个,其中冰面推进器拥有两个转动自由度来实现转向破冰。本破冰船的冰面上方的船体是根据飞鱼来进行设计的,其中上船体设计表面曲度变化稍缓,而下船体设计表面曲度变化较大,原理是利用冰面上迎风压力,上压力大于下压力,让船体有向下的压力作用,而其重力不变,根据理论,其破冰效果更强且成本更小。通过船艉的两个冰面推进器向移动可以产生斜向下的作用力,此时可以改变吃水并增加对冰的破冰力度,其主要用于对比较厚的当年冰进行处理。破冰船体斜度较大,让船体对冰的垂直作用力更大,其中产生的弯矩更大,使冰弯曲破坏更加明显,增加破冰效率。水下推进器的作用主要是给破冰船提供向前的推力,而由于其的水线面面积小,水对船体产生的摩擦阻力减小,即主要受力还是冰阻力,在此破冰船体前方设计为尖瘦而后方设计为方形尾,减小了冰对船体的阻力和兴波对船艉的影响以及增加了湿长度,提高了船舶速度。
Claims (3)
1.一种仿飞鱼的三推进破冰船,其特征是:包括破冰船体、冰面上船体、冰面下船体,冰面上船体与冰面下船体固定相连,冰面下船体下方连接水下推进器,冰面上船体船艉处设置第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体,第一冰面推进器前体后方设置第一冰面推进器后体,第二冰面推进器前体后方设置第二冰面推进器后体,第一冰面推进器前体和第二冰面推进器前体可分别进行上下转动,第一冰面推进器后体和第二冰面推进器后体可分别进行左右转动,第一冰面推进器前体、第一冰面推进器后体、第二冰面推进器前体和第二冰面推进器后体联合作用产生斜向下的作用力。
2.根据权利要求1所述的一种仿飞鱼的三推进破冰船,其特征是:所述破冰船体的前方尖瘦,而后方为方形尾。
3.根据权利要求1或2所述的一种仿飞鱼的三推进破冰船,其特征是:冰面上船体的表面曲度相对于冰面下船体的表面曲度变化较缓。
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Citations (5)
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20181123 |
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