CN1095999A - 真空自吸隧洞体流线型船舶 - Google Patents

Abstract

真空自吸隧洞体流线型船舶，特点是从船尾部0 站—6.5站是封闭尾隧线型点，0站封闭点A在船尾 1站附近，A的起点尺度在设计空船吃水线以下至少 5cm，A点处线型又高于B点线型，从船尾封闭点A 至6.5站的B点范围内是呈W形船体的真空超水面 隧洞体，船体两侧与底基线平，推进器位于3—4.5站 范围内。本发明可大幅度提高推进效率。降低涡流， 具有良好的稳定性，操纵性和适航性，适应各种航道 的超浅水船设计，对大中型货轮或军用浅水登陆艇等 也有重大开发价值。

Description

本发明属船舶船体线型技术，尤其是一种真空自吸隧洞体流线型船舶。

近年来在国内外船舶设计制造中，由于不少沿海港口和内河河道受水浅的限制，大型船舶，特别是万吨级船舶都无法驶入港口卸货，需要借助小船驳运中转，严重影响沿海和内河运输业的发展，若要建设深水港码头，则耗资大，周期长，见效慢。我国内河航道由于水浅，通航里程只占全国河流总长的20%左右，若要修建铁路、公路。则需要投资巨款，又要占用大量土地和宝贵良田。最好办法是发展水运，它投资少、见效快。常规船舶线型设计一般采用尾推进方式，当设计者满足推进器最佳吃水设计时，船体线型设计吃水较深而无法满足航道行驶的要求。若设计船体吃水较浅，推进器桨叶达不到最佳推进效果，也容易露出水面，则影响推进效率和操纵性能，对于常规的尾隧洞型尾推进方式的船舶，由于其隧洞设计长度受到船用主机位置的制约，尾部隧洞长度受到限制，导致隧洞纵剖线短而陡，曲率变化较大，将使推进器工作后的水流受到堵塞作用，并加剧了船尾推进器周围水流紊乱，由于上述原因，使得各类尾隧洞型船舶未能在浅水海区和浅水内河航道中得到广泛的应用，从而无法在浅水航道中发挥水运运输的优势。

中国专利“W型隧洞体流线型的船舶”（CN87103815），该专利技术的特点是船体纵剖面线型在船体总长设为10站的1.5站至6站范围内呈W形线型（并可采用双封闭式双隧洞），推进器位于隧洞范围内。其优点是有明显改进常规船舶线型和提高推进效率，克服了尾隧洞型船舶的缺点，主要适用于一般浅水航道和各种河道的急流航段的超浅水船。其缺点是上述优越的性能（或优点）虽表现在1.5站-6站之间，但该W型船舶的尾部封闭点尺度没有确定，即船体尾部封闭点尺度在水线以下没有明确提供尺度，从而会给船舶的设计制造造成影响。

本发明的任务是要对上述现有专利技术作进一步的改进，采用高速推进时的自动排抽法和或真空抽气法并产生真空自吸的原理，解决上述W形线型尾部封闭点尺度没有确定问题，从而设计一种真空自吸隧洞体流线型船舶，使之有利于进一步提高船舶的推进效率，同时提高船舶的稳定性、操纵性和适航性。

本发明的任务是这样实现的：设各类船舶其船体总长仍为10站，推进器仍位于呈W型船体的隧洞中，特点是从船尾部O站-6.5站设计成是封闭尾隧线型点，船尾部封闭点A在船尾O站向前1站附近（船尾部封闭点A具体设计时应根据不同船舶或推进方式设定，并设在隧洞真空流线型的光顺封闭处为佳），该封闭点A的起点尺度（或位置）在设计空船吃水线（的水面）以下至少5cm，但A点位置的线型又高于6.5站附近的封闭点B点的线型（高多少应根据空船设计吃水而定），从船尾封闭点A至6.5站的B点范围内则是呈W形船体的真空超水面隧洞体。上述这种设计主要是确保尾部空气不易进真空隧洞又保证推进器工作后的水流畅通;此外，还同时要求船体两侧应与船底基线处于同一水平面（这样才利于保证船体两侧空气不进入真空隧洞中，并使真空隧洞产生向船体周围水面进行吸水），推进器位于船体总长为10站的3站-4.5站范围内为宜。

本发明的特点还在于作为推进器的螺旋桨，其桨叶可超出设计空船吃水线以上（超幅可达60-150%甚至200%），推进器桨叶又不超出船底基线。

本发明适应作各类排水型船舶超浅水船设计，而船体的真空隧洞可设计成用于（或可适用于）单隧洞、双封闭式双隧洞、多个隧洞式的牵引式或推进式等的船舶中。

本发明中，对较大型的船舶在高速推进时，其真空隧洞还可结合采用安装抽气机装置对其进行抽真空。

本发明推进器桨叶直径设计可大于船体空船吃水深度的1倍-1.5倍，甚至2倍，在高速推进时的自动排抽作用下，隧洞体内空气被排出并产生真空状态，而对于较大型以上船舶还可采用真空抽气法（即用抽气机进行抽真空）。在外部大气压强作用下，船体周围的水可不断填补高于水面线以上的真空隧洞体，由于隧洞体内始终充满了水，将大大提高船舶推进效率，降低涡流，使船舶在航行时不产生下吸、提高其稳定性、操纵性和适航性，本发明适应各类排水型船舶超浅水船设计，适用于内河、湖泊、山区各急流航道、对沿海、大中型货轮包括采用浅水登陆艇等也有着重大开发价值。

以下是本发明的附图说明：

图1是本发明为推进式船舶的侧视图（示意图）;

图2是本发明船舶的横剖视图（示意图）;

图3是本发明为单隧洞时螺旋桨位于3.5站位置的横剖视图;

图4是本发明为双隧洞时螺旋桨位于3.5站位置的横剖视图;

图5是本发明为牵引式船舶的侧视图（示意图）。

其中：1船体，2设计空船吃水线，3船首，4船尾，5舵，6W形船体隧洞顶线，7船底基线，8推进器，9、推进器轴中心线，10抽气机装置，11推进式船舶主机，12牵引式船舶主机;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅹ为船舶各站位。

在图1和图5中，其中0-2.5站为整流区Z，2.5-5站为吸水区X。

实施例：80T内河船舶，船体总长29m，设计水线28m，船型深1.4m，艏艉型深1.7m，型宽4.8m，设计满载吃水0.90m，空船吃水平均0.28m，肋距50cm，功率80HP，尾部吃水0.38m，艏部吃水0.19m，0站封闭点A的起点尺度在设计空船吃水线以下10cm，船体两侧与底基线平，推进器位于3.5站，推进器位于隧洞中，其螺旋桨直径为65cm，螺旋桨超出水线以上32.5cm，螺旋桨超出水线116%，螺旋桨叶又不超出船底基线。

本发明上述实施例的船舶，没有常规船的尾部下吸现象，操纵灵活。在某浅水航道，船舶吨位历史上只能达15吨，本发明设计可达80吨，提高河道运输量吨位的5.4倍，使河船及航道利用率有极大提高。

Claims (5)

1、一种真空自吸隧洞体流线型船舶，推进器(8)位于呈W型船体的隧洞中，其特征是从船尾部0站-6.5站是封闭尾隧线型点，船尾部封闭点A在船尾0站向前1站附近，该封闭点A的起点尺度在设计空船吃水线(2)以下至少5cm，A点位置的线型又高于6.5站附近封闭点B点的线型，从船尾封闭点A至6.5站的B点范围内是呈W形船体的真空超水面隧洞体，船体(1)的两侧与船底基线(7)处于同一水平面，推进器(8)位于船体(1)总长为10站的3站-4.5站范围内。

2、根据权利要求1所述的船舶，其特征是推进器（8）的桨叶可超出设计空船吃水线以上，推进器桨叶又不超出船底基线（7）。

3、根据权利要求2所述的船舶，其特征是推进器（8）的桨叶可超出设计空船吃水线60-150%。

4、根据权利要求1所述的船舶，其特征是船体（1）的真空隧洞可设计成用于单隧洞、双封闭式双隧洞、或多个隧洞式的牵引式或推进式的船舶中。

5、根据权利要求1所述的船舶，其特征是对较大型船舶可结合安装有对隧洞抽真空用的抽气机装置（10）。

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