CN1096386C - 上下双体船 - Google Patents

Abstract

一种上下双体船，属于海洋船舶中的囤船，特别是远洋中的特大型囤船组。消除海浪引起船体的摇摆，使船舶保持稳定，保证工作生活在船舶上的人们的舒适、安全。海浪在上下船体之间波动，船体所受浮力，只与浮箱体积有关，通过桁架将上下船体连接为一体。浮箱位于桁架水中部分内，浮箱内装有船载设备，桁架底部为龙骨，桁架的水中部分的周围及龙骨上装有爪子；本发明可用于海洋开发基地或超稳游船或超稳军舰或超稳浮动码头或海上机场或移动作战基地。

Description

上下双体船

技术领域：

本发明涉及于海洋船舶中的囤船，特别是远洋中的特大型囤船组，解决海洋开发中的生活、工作场地问题。

背景技术：

目前的船舶大都属于浮式船舶，受海洋的影响摇摆不停，不适于人们长期地在海上工作生活或到远海去开拓。

当海洋完全无浪时，海面为平面，此时船舶各部位受到一个静止的向上平行分力组，可称船舶受力的直流分量。当有海浪时，船舶又受到了一个交流分量力，它是随时间变化的函数。图1为船舶摇摆的原因示意图。当浪峰到达船尾时，海水多淹引起交流分量力F，将船尾上抬，船向逆时针方向以旋转速度ω转动；当海浪完全进入船身时，如图2所示，船又沿顺时针方向以旋转速度-ω转动。当船头处于浪谷，如图3，船头受到负F力的作用，船头下掉，船又往逆时针方向以旋转速度ω转动，海浪不停，摇摆不止，大浪击来，船摇摆得更厉害。

中国发明专利申请公开号为CN85106687A，发明名称为“重力式海上采油船台”，其“船身由上方的采油船台，下方的浮台和伸展式桁架结构支腿以及多根绷紧张索腿组成。船台和浮台间按需要装伸展式桁架结构”。该装置用支脚将采油船台举出水面，它的支脚是固定在浅海海底的岩石上，这时它已变成海上建筑，而不是船舶了。该装置的船台按船体设计，当伸展式桁架结构将支脚全部缩回后，船台慢慢降到海面，采油船台和浮台并靠在一起，绷紧张索腿的一端系于下浮台和上船台上，当该船到达新位置后，又可将支脚伸入海底的岩石上，将船台重新举到空中，进行采油作业。这种船在挪位过程中，船体会受海浪力的作用而摇摆，而且，这种船只能在浅海工作，因为在深海洋，支脚伸不到底。

发明内容：

本发明的目的为提供一种适合长期在海洋上工作、生活，能完全消除海浪对船体引起的摇摆，保持船舶平稳性与保证安全性，可在海洋上航行的上下双体船。

本发明的技术方案是保留船体所受海水的直流分量力，消除海浪对船的交流分量力的作用。根据海浪浪峰的最大值，把船体分离为上、下船体；通过桁架将上、下船体连接成一体，并有通道与上、下船体连通；上船体位于海浪之上，其上布置工作区和生活区；下船体由多个浮箱构成，位于海浪之下的桁架的水中部分内；由桁架固定各个浮箱的位置；第一浮箱与桁架之间装有伸或缩的弹性体。桁架为整船的骨干，承受和传递各种力；桁架底部装有纵横连为一体的龙骨，桁架的水中部分周围及龙骨上装有爪子；船上还装有船载设备，包括计算机水深自动调节装置、计算机水平自动调节装置；以及控制装置或动力设备；在设计时，应使整船的浮心高于整船的重心，以保证稳定性；当控制系统保证海浪在上、下船体之间波动时，虽然海浪不断波动，但上船体只受静止的浮力，而消除了海浪引起的交流分量力的作用；本发明特别适于作安全、超稳的海洋研究，开发、生产、生活基地，也可作超稳游船或超稳军舰或超稳浮动码头或海洋上的临时机场或移动作战基地。

本发明的技术效果为消除了海浪对船体的影响，显著减轻了摇摆；另外还具有水平性、稳定性、安全性和灵活性等。水平调节系统由水平仪，计算机及执行机构组成，它能不断调节各浮箱中的水量来调水平。稳定性表现在浮心高于重心，船倾斜后能自动还原，另外，上船体本身也能防止船继续倾斜，如当船长为200m，上船体与浮箱的空间高度为10m，则当船倾斜，为 $\mathrm{tg\θ}=\frac{5m}{200m}=0.025$ ，倾斜角为1.4°，海水会淹到上船体底角，由它产生一个力，便稳定下来了，上船体内的人们还感觉不到船的倾斜。安全性表现在浮箱为许多独立的箱，即使有少数浮箱因故进水，测量和计算机系统可自动关闭各舱门，消除沉船事故；其次是桁架底部及周围装有爪子，若发生触礁或碰船，桁架变形，浮箱不会损坏；浮箱橡胶垫将浮力传给桁架，浮箱上中部由一个大螺丝连接在桁架上，因此，桁架上出现较大的变形时，浮箱也不会变形漏水；此外，若上船体遭袭击损坏时，这里船作潜艇用，全部人员及重要物品可经上下相通的通道转移到下船体中去；当下船体被完全打坏沉没时，上船体与下船体自动分离，上船体再自动分为各个小船，下船体的人员和重要物品可转移到上船体中来；故具有多重安全保障系统。灵活性表现在可以用拖船或自己装的动力设备，而将本船航行到任何需要的地方去。经济性表现在本船体只受垂直方向的静力，不受弯曲力，因此，船体造价较低。

附图说明：

图1为船尾受到海浪作用时按逆时针方向转动示意图，

图2为船体中部受到海浪作用时按顺时针方向转动示意图，

图3为船头处于浪谷时按逆时针方向转动示意图，

图4为现有船上装减摇器后的受力示意图，

图5为现有的双体船受浪峰作用的位置图，

图6为双体船处于浪谷的位置图，

图7为海上石油平台的示意图，

图8为本发明在海洋中的位置示意图，为图9的EFGH截面。

图9为图8的ABCD截面图，

图10为本发明中浮箱的水平性调节示意图，

图11为有发动机时的浮箱布置图，

图12为一个浮箱的结构图

具体实施方式：

下面结合附图予以说明。

在图8中，[1]为上船体，[2]为下船体，[3]为连接用桁架，[4]表示海浪。在图9中，可将上船体作为整船体或由各个独立的小船组合而成，在紧急情况时可分成各个水面的小船，如作成纵横排均为4个小船组成方阵的上船体；其右边8个小船的编号为[1-1]、[1-2]、[1-3]、[1-4]、[1-5]、[1-6]、[1-7]、[1-8]，其左边也有8个与右边对应的小船。当需要时，上船体很容易分开为16支小船，独立使用。如图10所示，总浮箱由各个彼此独立的浮箱组成，当上船体破坏后下船体可像潜艇一样，继续航行。当船体长×宽＝200m×200m，浮箱尺寸为200m×200m×4m时，总浮力为16万吨；若作成40m×40m×4m的25个浮箱方阵；各个浮箱之间由舱门连接，每个浮箱的浮力为40m×40m×4m＝6400吨；分别垂直向上，通过桁架[3]支撑上船体[1]、桁架[3]及浮箱本身[2]的重量。桁架只受垂直方向的静止作用，可按此设计工程结构；海浪应在两船体间，可由水深仪、通过计算机控制，抽出或吸入海水于四周的浮箱[2-1]、[2-2]、[2-3]、[2-4]中进行调节；船体的水平位置由水平仪、计算机控制，通过[2-1]、[2-2]、[2-3]、[2-4]间的水量变化进行调节。图11为左、右两边各装十个单独浮箱，其中间有一大浮箱[2-5]，以在大浮箱内装动力设备。图12为一支浮箱的结构，该浮箱体[2-7]由钢板焊接成一封闭空腔，其上中部通过螺拴[2-6]连在桁架上，每一浮箱与桁架之间装有5个圆环状橡胶垫[2-10]，将浮力传给桁架。由于浮箱较大，在浮箱的上下方焊有加强的槽钢[2-9]、[2-13]；在四周焊有槽钢[2-8]；在浮箱的四周开有交通舱门[2-11]；在浮箱内又由钢板[2-12]将浮箱隔为9间舱房，各舱房均有舱门相通；所在舱门均可在现场开或关，亦可由中央控制室统一开或关。

Claims (4)

1.一种上下双体船，包括船载设备、动力设备及桁架，其特征在于把船体分离为上、下船体，通过桁架将上、下船体连接成一体，并有通道与上下船连通，上船体位于海浪之上，其上布置工作区与生活区，下船体由多个浮箱构成，位于海浪之下的桁架内，由桁架固定每一浮箱位置，每一浮箱与桁架之间装有伸或缩的弹性体，桁架底部装有纵横连为一体的龙骨，桁架的水中部分周围及龙骨上装有爪子，船载设备包括计算机水深自动调节装置，计算机水平自动调节装置和控制装置。

2.根据权利要求1所述的上下双体船，其特征为上船体由各个独立的小船组合而成。

3.根据权利要求1所述的上下双体船，其特征为总浮箱由各个独立的浮箱组成。

4.根据权利要求1所述的上下双体船，其特征为浮箱与桁架之间装有圆环状橡胶垫。

Images