CN109094743B - 一种大型极地运输船构型 - Google Patents

一种大型极地运输船构型 Download PDF

Info

Publication number
CN109094743B
CN109094743B CN201811085787.0A CN201811085787A CN109094743B CN 109094743 B CN109094743 B CN 109094743B CN 201811085787 A CN201811085787 A CN 201811085787A CN 109094743 B CN109094743 B CN 109094743B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waterline
top box
degrees
skeg
ship
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811085787.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109094743A (zh
Inventor
郝金凤
强兆新
程保国
姜舜
邱延
李忠刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Ship Design & Research Center Co ltd
Original Assignee
China Ship Design & Research Center Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Ship Design & Research Center Co ltd filed Critical China Ship Design & Research Center Co ltd
Priority to CN201811085787.0A priority Critical patent/CN109094743B/zh
Publication of CN109094743A publication Critical patent/CN109094743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109094743B publication Critical patent/CN109094743B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
    • B63B35/083—Ice-breakers

Abstract

本发明设计了一种极地运输船构型，特别适于在极地自破冰和浮冰区域以及跟随破冰船航行的复杂冰况中航行。其构型主要包括船艏部区域、艉部区域、艉部顶盒和艉鳍，其冰区最大吃水和最小吃水间的纵剖面倾角和两水水线间进水角度控制在一定数值范围内，使其既具备适当的破冰能力，又具备良好的浮冰环境和开敞水域航行性能，尤其是适用于大型极地运输船构型。

Description

一种大型极地运输船构型
技术领域
本发明涉及一种大型极地运输船的船体构型，特别适于在极地自破冰和浮冰区域以及跟随破冰船航行的复杂冰况中航行。
背景技术
地球北极和南极的大部分区域常年被冰雪覆盖，航行条件恶劣。但随着全球气候变暖，极地海冰覆盖范围逐渐缩小，通航条件向好，尤其是北极的东北航道商业价值越来越高，越来越受到关注。随着北极资源的开发以及经航北极区域的经济性的提高，极地运输船开发已成为极地技术研究的重点，尤其是大型(载重量7万吨级以上)极地运输船型研发越来越受到重视。
极地运输船不同于破冰船和极地科考船等船型，更注重航行的经济性，因此在需考虑通航能力、营运需求及经济性的平衡，而其中最重要的是破冰能力以及开敞水域航行的性能的最佳结合点，这主要体现在极地运输船的构型方面。本专利即是为了解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种极地运输船构型，既具备适当的破冰能力(艉向航行具备PC4极地级，能够在大于1.0m厚度层冰中连续破冰航行)，提高极地层冰环境自航能力，又能具有良好的浮冰环境和开敞水域航行性能(艏向航行满足芬兰-瑞典规则中IA Super冰级要求，且具有良好的开敞水域航行性能)，且具备大载重量的特点，更好的符合运输船的功能需求和经济考量。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
所述一种大型极地运输船构型由主甲板、主船体、艉鳍和顶盒构成，其连接关系是：主甲板与主船体通过焊接连接；艉鳍与主船体艉部通过焊接连接；顶盒与主船体艉部通过焊接连接；这四部分连接在一起，共同构成一个封闭空间；重点描述在特定位置控制特定角度的艏部船体及艉部船体、艉部区域的半水滴形顶盒结构构型以及机翼型艉鳍的构型。
采用以上技术方案，使本发明具有以下优点和效果：
1、使本发明的船体构型更好的兼顾极地冰区航行和开敞水域航行的性能，并且实现大型船舶大载重量的设计目标。
2、艉部双顶盒构型不仅易于双推进器的安装，利于排开碎冰更好的保护推进器，更是与艉部船体融合在一起，作为艉向航行时破冰的部位，左右舷对称布置，更有利于破碎冰层。
3、设置机翼型艉鳍的作用是优化艏向航行时的艉部流场，提高开敞水域及少量浮冰环境航行时的推进器的推进效率。
4、通过控制艏部线型特定位置的角度，使其在保证较好的开敞水域性能的基础上实现肥大型运输船在浮冰水域的航行性能。
附图说明
图1为本发明大型极地运输船侧视示意图
图2本发明大型极地运输船俯视图(半宽，左舷，右舷对称，省略)示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
所述发明如图1、2所示，由主甲板1、主船体2、艉鳍3和顶盒4构成，其连接关系是：主甲板1主船体2通过焊接连接；艉鳍3与主船体2艉部通过焊接连接；顶盒4与主船体2艉部通过焊接连接。这4部分连接在一起，共同构成一个封闭空间。其中艉鳍3由艉鳍舷侧立面13、艉鳍船中侧立面14、艉鳍前端面15和艉鳍下端面18通过焊接与主船体2艉部连接。其中顶盒4由顶盒舷侧立面10、顶盒船中侧立面11、顶盒前端面12和顶盒下端面17通过焊接与主船体2艉部连接。其中中纵剖线5、B/4纵剖线6、水线一7和水线二8都是为了表征特定位置角度的纵剖线和水线。
所述主船体2的艏部区域，通过控制水线一7(最大吃水-高位冰区水线UIWL)和水线二8(最小吃水-低位冰区水线LIWL)相关位置角度而实现其冰区和开敞水域航行性能。
其重要特征之一，图1中，控制中纵剖线5在水线一7处的艏柱倾角φ1和B/4纵剖线6在水线一7处的B/4纵剖线6倾角φ2以及在水线二8处的B/4纵剖线6倾角φ3的角度。其中φ1小于等于35°，φ2小于等于50°，φ3为65°～80°之间；
其重要特征之二，图2中，控制水线一7和水线二8之间水线在B/4纵剖线6船宽位置的进水角的角度，所述位置进水角需小于等于40°。所述发明中水线一7在此位置的进水角α1为36°±0.9°，水线二8在此位置的进水角α2为40°±0.9°，则水线一7和水线二8之间水线的进水角在36°～40°之间，那么船舶吃水在水线一7和水线二8之间变化时也确保实现相当性能；
所述主船体2艉部区域，通过设计半水滴状顶盒构型4、机翼型艉鳍3以及主船体2共同组成的艉部构型，适合艉向破冰航行；并且通过控制水线一7(最大吃水)和水线二8(最小吃水)相关位置角度而实现其破冰性能。
其重要特征之一，图1中，控制顶盒4定点处纵剖线16在水线一7处的倾角ψ1和控制顶盒4定点处纵剖线16在水线二8处的倾角ψ2的角度。其中ψ1小于等于40°，ψ2小于等于35°，那么船舶吃水在水线一7和水线二8之间变化时也确保实现相当性能；
其重要特征之二，图2中，控制水线一7和水线二8之间水线在通过顶盒4顶点纵剖线16位置的进水角角度，所述位置进水角需小于等于55°；所述发明中水线一7在此位置的进水角α01为55°±0.9°，水线一8在此位置的进水角α02为40°±0.9°，则水线一7和水线二8之间水线的进水角在40°～55°之间，那么船舶吃水在水线一7和水线二8之间变化时也确保实现相当性能。
所述顶盒4构型如图1、2所示，图2中俯视图为半水滴型，顶盒舷侧立面10为弧线面，顶盒船中侧立面11为弧线面，或倾斜面或垂直面，顶盒前端面12为弧线面、倾斜面或垂直面，顶盒下端面17为水平面或倾斜面。顶盒大小根据所选推进器进行调整，使其适于安装匹配。
所述艉鳍3构型如图1、2所示，图2中俯视图为机翼型，其舷侧立面13、船中侧立面14和前端面15可为弧线面、或倾斜面或垂直面，艉鳍下端面18为水平面或倾斜面。艉鳍大小和后端尖角的方向根据船体流线方向进行调整，使其与艉部流场匹配。
综上，本发明的船体构型保证了艉向航行时的破冰性能，同时保证了艏向航行时碎冰水域和开敞水域的航行性能。

Claims (3)

1.一种大型极地运输船构型，由主甲板(1)、主船体(2)、艉鳍(3)和顶盒(4)构成，其连接关系是：主甲板(1)与主船体(2)通过焊接连接；艉鳍(3)与主船体(2)艉部通过焊接连接；顶盒(4)与主船体(2)艉部通过焊接连接；这四部分连接在一起，共同构成一个封闭空间；所述主船体(2)的艉部区域，通过设计半水滴状顶盒构型(4)、机翼型艉鳍(3)以及主船体(2)共同组成的艉部构型；
所述艉鳍(3)由艉鳍舷侧立面(13)、艉鳍船中侧立面(14)、艉鳍前端面(15)和艉鳍下端面(18)通过焊接与主船体(2)艉部连接；艉鳍(3)为机翼型，其舷侧立面(13)、船中侧立面(14)和前端面(15)可为弧线面、或倾斜面或垂直面；艉鳍下端面(18)位水平面或倾斜面，艉鳍大小和后端尖角方向根据船体流线方向进行调整，使其与艉部流场匹配；
所述顶盒(4)，由顶盒舷侧立面(10)、顶盒船中侧立面(11)、顶盒前端面(12)和顶盒下端面(17)通过焊接与主船体(2)艉部连接；所述顶盒(4)为半水滴型，顶盒舷侧立面(10)为弧线面，顶盒船中侧立面(11)为弧线面，或倾斜面或垂直面，顶盒前端面(12)为弧线面、倾斜面或垂直面；顶盒下端面(17)为水平面或倾斜面，顶盒大小根据所选推进器进行调整，使其适于安装匹配。
2.根据权利要求1所述一种大型极地运输船构型，其特征是：所述主船体(2)的艏部区域，中纵剖线(5)在水线一(7)处的艏柱倾角φ1和B/4纵剖线(6)在水线一(7)处的B/4纵剖线(6)倾角φ2以及在水线二(8)处的B/4纵剖线(6)倾角φ3为艏部构型特征角；其中φ1小于等于35°，φ2小于等于50°，φ3为65°～80°之间；水线一(7)和水线二(8)之间水线在B/4纵剖线(6)船宽位置的进水角需小于等于40°；其中水线一(7)在此位置的进水角α1为36°±0.9°，水线二(8)在此位置的进水角α2为40°±0.9°，则水线一(7)和水线二(8)之间水线的进水角在36°～40°之间，那么船舶吃水在水线一(7)和水线二(8)之间变化时也确保实现相当性能。
3.根据权利要求1所述一种大型极地运输船构型，其特征是：顶盒(4)顶点处纵剖线(16)在水线一(7)处的倾角ψ1和顶盒(4)顶点处纵剖线(16)在水线二(8)处的倾角ψ2特征角；其中ψ1小于等于40°，ψ2小于等于35°，那么船舶吃水在水线一(7)和水线二(8)之间变化时也确保实现相当性能；水线一(7)和水线二(8)之间水线在通过顶盒(4)顶点纵剖线(16)位置的进水角需小于等于55°；其中水线一(7)在此位置的进水角α01为55°±0.9°，水线二(8)在此位置的进水角α02为40°±0.9°，则水线一(7)和水线二(8)之间水线的进水角在40°～55°之间，那么船舶吃水在水线一(7)和水线二(8)之间变化时也确保实现相当性能。
CN201811085787.0A 2018-09-19 2018-09-19 一种大型极地运输船构型 Active CN109094743B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811085787.0A CN109094743B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种大型极地运输船构型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811085787.0A CN109094743B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种大型极地运输船构型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109094743A CN109094743A (zh) 2018-12-28
CN109094743B true CN109094743B (zh) 2021-08-31

Family

ID=64866605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811085787.0A Active CN109094743B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种大型极地运输船构型

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109094743B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110053724B (zh) * 2019-03-20 2020-07-28 江苏大津重工有限公司 一种撬冰式破冰拖轮船体结构
CN114104213B (zh) * 2021-11-23 2023-10-24 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种极地科考漂流船

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2241840A1 (de) * 1972-08-25 1974-03-07 Exxon Research Engineering Co Heckkonstruktion fuer eisbrecher
US4428735A (en) * 1982-01-25 1984-01-31 Arctic Pilot Project Inc. Propeller mount for icebreaker
CN1035468A (zh) * 1988-02-18 1989-09-13 蒂森有限公司北海工厂 破冰船
JP4408377B2 (ja) * 2004-02-17 2010-02-03 住友重機械マリンエンジニアリング株式会社 砕氷船
CN104309772A (zh) * 2014-11-12 2015-01-28 南通中远川崎船舶工程有限公司 一种鸭尾式船尾破冰结构
CN105829202A (zh) * 2013-11-06 2016-08-03 克雷洛夫国家研究中心 用于优选地在浅覆冰水中操作的破冰船
CN106080988A (zh) * 2016-08-27 2016-11-09 南通中远川崎船舶工程有限公司 一种多体极地航行船
CN107406123A (zh) * 2015-03-13 2017-11-28 卡特彼勒推进产品公司 用于船舶的发动机舱布置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2241840A1 (de) * 1972-08-25 1974-03-07 Exxon Research Engineering Co Heckkonstruktion fuer eisbrecher
US4428735A (en) * 1982-01-25 1984-01-31 Arctic Pilot Project Inc. Propeller mount for icebreaker
CN1035468A (zh) * 1988-02-18 1989-09-13 蒂森有限公司北海工厂 破冰船
JP4408377B2 (ja) * 2004-02-17 2010-02-03 住友重機械マリンエンジニアリング株式会社 砕氷船
CN105829202A (zh) * 2013-11-06 2016-08-03 克雷洛夫国家研究中心 用于优选地在浅覆冰水中操作的破冰船
CN104309772A (zh) * 2014-11-12 2015-01-28 南通中远川崎船舶工程有限公司 一种鸭尾式船尾破冰结构
CN107406123A (zh) * 2015-03-13 2017-11-28 卡特彼勒推进产品公司 用于船舶的发动机舱布置
CN106080988A (zh) * 2016-08-27 2016-11-09 南通中远川崎船舶工程有限公司 一种多体极地航行船

Also Published As

Publication number Publication date
CN109094743A (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101704043B1 (ko) 선박의 쇄빙특성 개선방법 및 그 방법에 따라 구성된 선박
US20080053356A1 (en) Steering and propulsion arrangement for ship
CN110466698B (zh) 破冰船
CN101137536A (zh) 排水型船舶的船艏布置
KR101871885B1 (ko) 결빙된 천해에서 작업을 위한 쇄빙선
CN109094743B (zh) 一种大型极地运输船构型
WO2017081996A1 (ja) 船舶
CN202609027U (zh) 双m形隧洞体高性能减阻减兴波船
CN111572720A (zh) 一种高速高海况可下潜的多体无人航行器及其控制方法
CN102145742B (zh) 具有方位角推进装置的船舶结构
CN202193204U (zh) 一种鱼尾舵
CN101500889A (zh) 驳船装置及用于驳船装置操作的方法
EP2571750B1 (en) Double-ended trimaran ferry
Fukazawa et al. Full-scale gate rudder performance obtained from voyage data
KR200406760Y1 (ko) 유빙으로부터 선체를 보호하기 위한 장치
CN110949624B (zh) 一种双折角舷侧的破冰船型
CN112793722A (zh) 一种可双向破冰的极地科考船型
KR101298924B1 (ko) 유빙 방어용 스턴핀이 부착된 선체구조
CN109866870B (zh) 一种冰区航行船舶艏部线型
CN201457689U (zh) 浅吃水船的船体
US9193423B2 (en) Hull configuration for submarines and vessel of the displacement type with multihull structure
KR20120133964A (ko) 쇄빙선박의 선형
CN205396417U (zh) 一种小型lng运输船双全回转拉式桨推进的尾部结构
CN212556696U (zh) 一种高速高海况可下潜的多体无人航行器
KR200485247Y1 (ko) 선박의 추진 구조체

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant