CN203902779U - 一种防气泡球首和科考船 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种防气泡球首，应用于船舶上，所述船舶包括船首和船身，所述防气泡球首位于所述船首的底部，所述防气泡球首和所述船首的交接处为一凹部，所述凹部在所述船舶上的位置使得水线交于所述凹部的下端，所述防气泡球首长度不大于船垂线间长的7%，所述防气泡球首的横剖面最大宽度不大于16%的水线宽，所述防气泡球首在侧视上的上轮廓线为一缓慢向下的弧线，所述防气泡球首在侧视上的下轮廓线为一向上的弧线。本实用新型的有益效果为：能有效控制水面水流和通过侧推孔水流的下泄方向，从而在不同吃水下有效控制气泡下泄的程度，以尽量减少冲击多波束安装区域的可能；同时，最大限度的减少船舶阻力，满足营运经济性的要求。

Description

一种防气泡球首和科考船
技术领域
本实用新型涉及船舶制造领域，尤其是涉及一种防气泡球首。 
背景技术
现今，运输船舶已广泛采用球首线型以用来减少兴波阻力。这是因为船舶在航行时候会使水面产生波浪，在船首和船尾附近各发生一组波系，每组波系包括横波和散波。横波大致垂直于航向，散波同航向斜交，船波起伏的能量由船体供给，消耗了一部分推进船舶的功率，对船舶来说相当于要克服一定的阻力，即兴波阻力。 
在节能原理上，通常认为,对于中低速船来说，预期球首与主船体可以形成兴波的有利干扰，通过这种有利干扰来到达减小船舶的兴波阻力。但是对于船首底部安装深海多波束装置的科考船来说，常规球首虽然可以减少阻力，但是常常会极容易的带来水面气泡下泄的风险，尤其是在海况等级加大的情况下，这些下泄的气泡对于多波束的测量工作起到致命的影响。国际上如“JAMES COOK”等知名科考船都因为球首设计不当而忍痛割掉了整个球首以确保底部声学换能器的正常工作。 
以往科考船在设计前期，对于船首底部安装的最大宽度声学设备—全海深多波束，在没有完全掌握气泡干扰评估和控制技术时，最保险的方式就是采取设备供应商推荐的悬挂式或气泡突出式安装方式，用牺牲船舶营运经济性和承受吃水加大的风险来换取声学换能器的功能效果。 
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，解决球首节能减阻和球首气泡下泄的矛盾问题。 
本实用新型通过以下技术方案实现的： 
本实用新型一方面在于提供一种防气泡球首，应用于船舶上，所述船舶包括船首和船身，所述防气泡球首位于所述船首的底部，其特征在于，所述防气泡球首和所述船首的交接处为一凹部，所述凹部在所述船舶上的位置使得水线交于所述凹部的下端，所述防气泡 球首长度不大于船垂线间长的7%，所述防气泡球首的横剖面最大宽度不大于16%的水线宽，所述防气泡球首在侧视上的上轮廓线为一缓慢向下的弧线，所述防气泡球首在侧视上的下轮廓线为一向上的弧线。 
作为本实用新型的改进，所述凹部在侧视上的外边缘线条为竖直方向。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首的横剖面形状向下缓慢缩小。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首的横剖面形状为一V型的弧线。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首的水线面形状为一椭圆形的弧线。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首的水线面形状从所述船首向后逐渐增大至和所述船身相同。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首长度不大于船垂线间长的5.5%。 
作为本实用新型的改进，所述防气泡球首的横剖面最大宽度不大于14%的水线宽。 
本实用新型另一方面在于提供一种科考船，包含上面所述的防气泡球首。 
优选地，所述多波束装置嵌入式位于所述防气泡球首或所述船身的底部，更优选地，多波束装置底部与船体底部高度齐平。 
通过以上所述的本实用新型的技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 
通过减少了球首的长度和宽度，并改善了横剖面的曲线变化曲率，这也有利于找到兴波和减少气泡的最佳平衡，一方面能有效控制水面水流和通过侧推孔（如有首侧推装置）水流的下泄方向，从而在不同吃水下有效控制气泡下泄的程度，以尽量减少冲击多波束安装区域的可能；另一方面最大限度的减少船舶阻力，满足营运经济性的要求。 
附图说明
图1是本实用新型的防气泡球首结构的侧视示意图； 
图2是本实用新型的防气泡球首横剖面的示意图； 
图3是本实用新型的防气泡球首水线面的示意图； 
图4是本实用新型的包含防气泡球首的考察船的仰视示意图。 
具体实施方式
参考附图1-4，以更加充分的描述本实用新型的实施例，然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。 
本实施例的防气泡球首，应用于船舶上，该船舶包括船首和船身，其中，球首1位于船首3的底部，1球首和船首3的交接处为一凹部2，该凹部在侧视上的外边缘线条为竖直方向，设计水线4交与凹部2的最下端，球首1长度不大于船垂线间长的7%，如防气泡球首长度为船舶垂线间长的5.5%，球首1横剖面的最大宽度不大于16%的水线宽，如防气泡球首横剖面最大宽度为14%的水线宽，球首1在侧视上的上轮廓线为一缓慢向下的弧线、下轮廓线为一向上的弧线。 
其中，球首1的横剖面形状为V型的弧线，横剖面的形状不应有急剧的向上或向下缩小，球首1的水线面形状为椭圆形的弧线，从船体的前端向后逐渐增大至和船身相同。 
在使用本防气泡球首的科考船上，多波束装置5嵌入式安装在防气泡球首1的底部，也可以安装在船体6近球首的一端，其中，多波束装置5底部与船体6底部高度齐平，进而保证了船舶在不同吃水下有效控制气泡下泄的程度，同时能最大限度的减少船舶阻力，满足营运经济性的要求。 
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。 

Claims (10)

1.一种防气泡球首，应用于船舶上，所述船舶包括船首和船身，所述防气泡球首位于所述船首的底部，其特征在于，所述防气泡球首和所述船首的交接处为一凹部，所述凹部在所述船舶上的位置使得水线交于所述凹部的下端，所述防气泡球首长度不大于船垂线间长的7%，所述防气泡球首的横剖面最大宽度不大于16%的水线宽，所述防气泡球首在侧视上的上轮廓线为一缓慢向下的弧线，所述防气泡球首在侧视上的下轮廓线为一向上的弧线。
2.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述凹部在侧视上的外边缘线条为竖直方向。
3.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首横剖面的形状向下缓慢缩小。
4.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首的横剖面形状为一V型的弧线。
5.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首的水线面形状为一椭圆形的弧线。
6.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首的水线面形状从所述船首向后逐渐增大至和所述船身相同。
7.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首长度不大于船垂线间长的5.5%。
8.根据权利要求1所述的防气泡球首，其特征在于，所述防气泡球首的横剖面最大宽度不大于14%的水线宽。
9.一种科考船，其特征在于，包含权利要求1-8任意一项所述防气泡球首。
10.根据权利要求9所述的科考船，其特征在于，所述多波束装置嵌入式位于所述防气泡球首或所述船身的底部，多波束装置底部与船体底部高度齐平。
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