CN110949624B - 一种双折角舷侧的破冰船型 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双折角舷侧的破冰船型，涉及船舶设计制造技术领域，包括：第一舷侧平板，设置于破冰船型的靠近船底的舷侧平边区域并沿破冰船型的船长方向设置，且背离舷侧的方向具有一第一倾斜角；第二舷侧平板，位于第一舷侧平板上方且背离述舷侧的方向具有一第二倾斜角；第二舷侧平板连接第一舷侧平板并与第一舷侧平板之间形成一下折角；第三舷侧平板，位于第二舷侧平板上方且沿竖直方向设置；第三舷侧平板连接第二舷侧平板并与第二舷侧平板之间形成一上折角；轻载水线，设置于第一舷侧平板上且位于下折角下方；破冰水线，设置于第二舷侧平板上且位于下折角和上折角之间。本发明有效解决破冰船型舷侧倾斜带来的水量损失过多和型宽过大的问题。

Description

一种双折角舷侧的破冰船型
技术领域
本发明涉及船舶设计制造技术领域，尤其涉及一种双折角舷侧的破冰船型。
背景技术
破冰船是用于破碎水面冰层，开辟航道，保障舰船进出冰封港口、锚地，或引导舰船在冰区航行的勤务船。分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。船身短而宽，长宽比值小，底部首尾上翘，首柱尖削前倾，总体强度高，首尾和水线区用厚钢板和密骨架加强。推进系统多采用双轴和双轴以上多螺旋桨装置，以柴油机为原动力的动力推进。螺旋桨和舵有防护和加强。破冰时，首部压挤冰层在行进中连续破冰或反复突进破冰。随着全球变暖，北极地区的航运活动、北极地区的油气开发、两极地区的科学调查等极地活动日益增多。北极地区以北冰洋为主，南极大陆也被南大洋包围，两极的活动离不开冰区船舶的支撑。破冰船作为专业的冰区船舶，可以对冰区运输船、冰区科考船等其它冰区加强型船舶进行破冰引航、救助拖带，同时，也是人们深入两极的重要工具。
破冰船作为冰区重要的开道护航平台，要求其具有优秀的破冰能力和出色的冰中操纵性，船型设计是影响破冰船性能的主要因素。破冰船舷侧形式对破冰船冰中回转性能有重要的影响。通常，随着破冰厚度的增加，船舶平边区域的舷侧角度需逐渐增加来保障破冰船的回转性能，但当船舶破冰能力很高时，较大的倾斜角度会导致同样的主尺度下破冰船排水量减小过多，无法与空船重量、载重量平衡的问题，如果提高船舶的主尺度来增加排水量又会带来阻力增大、空船重量增大等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种双折角舷侧的破冰船型，具体包括：
第一舷侧平板，设置于所述破冰船型的靠近船底的舷侧平边区域并沿所述破冰船型的船长方向设置，且所述第一舷侧平板背离所述舷侧的方向具有一第一倾斜角；
第二舷侧平板，设置于所述破冰船型的所述舷侧的所述平边区域并沿所述破冰船型的所述船长方向设置，所述第二舷侧平板位于所述第一舷侧平板上方，且背离述舷侧的方向具有一第二倾斜角；
所述第二舷侧平板连接所述第一舷侧平板并与所述第一舷侧平板之间形成一下折角；
第三舷侧平板，设置于所述破冰船型的所述舷侧的所述平边区域并沿所述破冰船型的所述船长方向设置，所述第三舷侧平板位于所述第二舷侧平板上方，且沿所述竖直方向设置；
所述第三舷侧平板连接所述第二舷侧平板并与所述第二舷侧平板之间形成一上折角；
轻载水线，设置于所述第一舷侧平板上且位于所述下折角下方；
破冰水线，设置于所述第二舷侧平板上且位于所述下折角和所述上折角之间。
优选的，所述第一倾斜角小于所述第二倾斜角。
优选的，所述第一倾斜角的取值范围为[0°,10°]。
优选的，所述第二倾斜角的取值范围为[15°,25°]。
优选的，所述下折角采用圆弧过渡工艺处理。
优选的，所述上折角采用圆弧过渡工艺处理。
优选的，所述第一舷侧平板和所述第二舷侧平板之间的连接线与所述破冰水线之间的距离不小于所述破冰船型破冰厚度的50％。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)通过设置双折角舷侧结构，使得现有具有一个倾斜角度的平边区域分为三个不同倾斜角度的舷侧平板，且第一舷侧平板为小角度倾斜，用于开场水域航行，可以减小船舶水线宽度，并使船舶排水量不会因为舷侧倾斜而损失过多；第二舷侧平板采用大角度倾斜，用于冰区航行，可提高冰区中的操纵性，减小冰区中的阻力；第三舷侧平板为垂直结构，可控制船舶的型宽不致因倾斜变的过大；有效解决由于破冰船型舷侧倾斜要求带来的船舶水量损失过多和船舶型宽过大的问题；
2)通过设置轻载水线和破冰水线，且轻载水线所在的第一舷侧平板与破冰水线所在的第二舷侧平板具有不同的倾斜角，既可以保障破冰船破出的航道宽度，提高船舶在冰中的操纵性能，又可以保障开敞水域航行时的阻力、船舶的排水量，而且降低倾斜舷侧对船舶的耐波性能的影响。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中，一种双折角舷侧结构的破冰船型的结构示意图；
图2为本发明的较佳的实施例中，一种双折角舷侧结构的破冰船型的横剖面结构示意图；
图3为本发明的较佳的实施例中，一种双折角舷侧结构的破冰船型的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种双折角舷侧的破冰船型，如图1至图3所示，具体包括：
第一舷侧平板11，设置于破冰船型1的靠近船底的舷侧平边区域并沿破冰船型1的船长方向设置，且第一舷侧平板11背离舷侧的方向具有一第一倾斜角；
第二舷侧平板12，设置于破冰船型1的舷侧的平边区域并沿破冰船型1的船长方向设置，第二舷侧平板12位于第一舷侧平板11上方，且背离述舷侧的方向具有一第二倾斜角；
第二舷侧平板12连接第一舷侧平板11并与第一舷侧平板11之间形成一下折角2；
第三舷侧平板13，设置于破冰船型1的舷侧的平边区域并沿破冰船型1的船长方向设置，第三舷侧平板13位于第二舷侧平板12上方，且沿竖直方向设置；
第三舷侧平板13连接第二舷侧平板12并与第二舷侧平板12之间形成一上折角3；
轻载水线4，设置于第一舷侧平板11上且位于下折角2下方；
破冰水线5，设置于第二舷侧平板12上且位于下折角2和上折角3之间。
具体地，本实施例中，上述舷侧平边区域位于破冰船型1的舷侧，且位于船中的不包含向船首、船尾及船底延伸的过渡圆弧区域，且上述舷侧平边区域与上述过渡圆弧区域之间具有一船舶平边界限6。通过在上述舷侧平边区域设置双折角舷侧结构，使得舷侧平边区域包括三块舷侧平板和两个折角区域，上述三块舷侧平板即第一舷侧平板11、第二舷侧平板12和第三舷侧平板13，上述两个折角区域即下折角2和上折角3。上述双折角舷侧结构优选沿船长布置于全部舷侧平边区域范围内。
且通过在第一舷侧平板11上设置轻载水线4，在第二舷侧平板12上设置破冰水线5，同时考虑开敞水域的轻载吃水和冰区航行的破冰吃水，破冰水线5高于轻载水线4，舷侧双折角中的下折角2位于轻载水线4以上及破冰水线5以下，舷侧双折角中的上折角3位于破冰水线5以上及破冰船型1的主甲板边线7以下，且第一舷侧平板11和第二舷侧平板12具有不同的舷侧倾角，既可以保障破冰船破出的航道宽度，提高船舶在冰中的操纵性能，又可以保障开敞水域航行时的阻力、船舶的排水量，而且降低倾斜舷侧对船舶的耐波性能的影响。
进一步具体地，本实施例中，第一舷侧平板11具有的第一倾斜角设置为较小的倾斜角度，用于开场水域航行，可以减小船舶水线宽度，并使船舶排水量不会应为舷侧倾斜而损失过多；第二舷侧平板12具有的第二倾斜角设置为较大的倾斜角度，用于冰区航行，可提高冰区中的操纵性，减小冰区中的阻力；第三舷侧平板13沿竖直方向设置，可控制船舶的型宽不致因倾斜变的过大。且沿破冰船型1的船长方向上述第一倾斜角、第二倾斜角以及竖直方向设置的形式保持不变，且上述下折角2和上折角3做工艺过渡处理。
本发明的较佳的实施例中，第一倾斜角小于第二倾斜角。
本发明的较佳的实施例中，第一倾斜角的取值范围为[0°,10°]。
具体地，本实施例中，第一倾斜角优选为5°，避免由于舷侧倾斜导致船舶排水量损失过多。进一步地，轻载水线4设置于具有上述第一倾斜角的第一舷侧平板11上，用以开敞水域航行，较破冰吃水船宽降低，减小开敞水域阻力。
本发明的较佳的实施例中，第二倾斜角的取值范围为[15°,25°]。
具体地，本实施例中，第二倾斜角优选为20°，破冰水线5设置于具有上述第二倾斜角的第二舷侧平板12上，用以在冰中航行，提高船舶冰区航行的回转性能及减小破冰阻力。
本发明的较佳的实施例中，下折角2采用圆弧过渡工艺处理。
具体地，本实施例中，下折角2采用圆弧过渡形式进行过渡工艺处理，避免具体结构设计时的应力集中。
本发明的较佳的实施例中，上折角3采用圆弧过渡工艺处理。
具体地，本实施例中，上折角3采用圆弧过渡形式进行过渡工艺处理，避免具体结构设计时的应力集中。
本发明的较佳的实施例中，第一舷侧平板11和第二舷侧平板12之间的连接线与破冰水线5之间的距离不小于破冰船型1破冰厚度的50％。
具体地，本实施例中，通过设置第一舷侧平板11和第二舷侧平板12之间的连接线与破冰水线5之间的距离不小于破冰船型1破冰厚度的50％，确保提升冰中回转性能的效果。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种双折角舷侧的破冰船型，其特征在于，具体包括：
第一舷侧平板，设置于所述破冰船型的靠近船底的舷侧平边区域并沿所述破冰船型的船长方向设置，且所述第一舷侧平板背离所述舷侧的方向具有一第一倾斜角；
第二舷侧平板，设置于所述破冰船型的所述舷侧的所述平边区域并沿所述破冰船型的所述船长方向设置，所述第二舷侧平板位于所述第一舷侧平板上方，且背离所述舷侧的方向具有一第二倾斜角；
所述第二舷侧平板连接所述第一舷侧平板并与所述第一舷侧平板之间形成一下折角；
第三舷侧平板，设置于所述破冰船型的所述舷侧的所述平边区域并沿所述破冰船型的所述船长方向设置，所述第三舷侧平板位于所述第二舷侧平板上方，且沿竖直方向设置；
所述第三舷侧平板连接所述第二舷侧平板并与所述第二舷侧平板之间形成一上折角；
轻载水线，设置于所述第一舷侧平板上且位于所述下折角下方；
破冰水线，设置于所述第二舷侧平板上且位于所述下折角和所述上折角之间；
所述第一倾斜角的取值范围为[0°,10°]；
所述第二倾斜角的取值范围为[15°,25°]；
所述第一舷侧平板和所述第二舷侧平板之间的连接线与所述破冰水线之间的距离不小于所述破冰船型破冰厚度的50％。
2.根据权利要求1所述的双折角舷侧的破冰船型，其特征在于，所述下折角采用圆弧过渡工艺处理。
3.根据权利要求1所述的双折角舷侧的破冰船型，其特征在于，所述上折角采用圆弧过渡工艺处理。
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