DK9500469U4

DK9500469U4 - Hull for a multi-hull ship

Info

Publication number: DK9500469U4
Application number: DK9500469U
Authority: DK
Inventors: Christian Schack
Original assignee: Danyard As
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1996-04-12

Description

Den foreliggende frembringelse angår et skrog, specielt et skrog til anvendelse i forbindelse med et flerskrogsskibsfartøj. Frembringelsen angår navnlig et skrog til anvendelse i forbindelse med et skibsfartøj med to sidestillede skibsskrog, der udover at sikre skibsfartøjets flydeevne giver forbedrede sejl egenskaber.The present invention relates to a hull, in particular a hull for use in connection with a multi-hull vessel. In particular, the production relates to a hull for use in connection with a two-sided ship hull which, in addition to ensuring the ship's floatability, provides improved sail characteristics.

I forbindelse med udviklingen af skibsfartøjer, navnlig til passagertransport, er der opstået et stort behov for nye typer fartøjer, som på samme tid kan yde en maksimal passagersikkerhed og sejle med en højst mulig hastighed under et mindst muligt energiforbrug, idet der samtidig må tages hensyn til de ombordværende passagerers komfort. Ved udviklingen af nye skibsfartøjer må der således især tages hensyn til disse nævnte fire parametre, som imidlertid ofte vil være modsat vejende. Det er således vanskeligt at sikre en god passagerkomfort under alle vejrforhold, samtidig med at der kan sejles ved høj hastighed.In the development of ship vessels, in particular for passenger transport, a great need has arisen for new types of vessels which at the same time can provide maximum passenger safety and sail at the highest possible speed under the least possible energy consumption, while at the same time taking into account to the comfort of the passengers on board. Thus, in the development of new vessels, these four parameters must be taken into account, which, however, will often be the opposite. Thus, it is difficult to ensure good passenger comfort in all weather conditions while being able to sail at high speed.

Ved fast rutesejlads mellem to lande eller mellem to landsdele med alternative forbindelsesmidler, er der behov for skibsfartøjer, der er så hurtigtgående som muligt med et minimalt energiforbrug, således at driften af ruten er lønsom, og som kan konkurrere takstmæssigt med de omkostninger, der vil blive pålagt de rejsende i forbindelse med anden transport, herunder ved benyttelse af alternative bro- eller tunnelforbindelser. Samtidig skal fartøjerne kunne lastes med gods af vidt forskellig art, herunder med køretøjer. Man har erkendt, at navnlig toskrogsskibsfartøjer i særlig høj grad kan opfylde de driftsmæssige krav, der stilles af ruteoperatøren, og der gøres således en stor indsats for at udvikle konstruktioner af denne art, som har optimerede tekniske spe-ci fikationer.For regular services between two countries or between two parts of the country with alternative means of transport, there is a need for vessels that are as fast as possible with minimal energy consumption, so that the operation of the route is profitable and which can compete cost-effectively with the costs that will be be charged to travelers in connection with other transport, including the use of alternative bridge or tunnel connections. At the same time, the vessels must be able to be loaded with goods of a wide variety, including vehicles. It has been recognized that, in particular, two-hull vessel vessels can, to a large extent, meet the operational requirements of the route operator, and thus great efforts are made to develop structures of this kind which have optimized technical specifications.

På et skibsfartøj under bevægelse er der en række særlige parametre, der har indflydelse på skibets bevægelse gennem vandet, og som indgår i konstruktørens overvejelser ved formgivningen af de skibsskrog, der indgår i flerskrogsskibskonstruktionen. Blandt disse parametre indgår vandets og vejrets modstand på fartøjet under dettes bevægelse. Vandets modstand kan sædvanligvis opdeles i henholdsvis stil levandsmodstand og bølgemodstand. Vejrets modstand omfatter navnlig bidrag fra søgangsmodstand og vindmodstand, idet sidstnævnte dog navnlig virker på skibets overbygning, og derfor normalt ikke har betydning for dimensioneringen eller udformningen af selve skibsskrogene.On a moving ship vessel, there are a number of special parameters that influence the movement of the ship through the water, and which are included in the designer's considerations when designing the ship's hulls that are part of the multi-hull ship structure. These parameters include the resistance of the water and the weather on the vessel during its movement. The water resistance can usually be divided into the style of live resistance and wave resistance respectively. The weather resistance in particular includes the contribution of sea resistance and wind resistance, the latter, in particular, acting on the ship's superstructure, and therefore usually does not affect the sizing or design of the ship's hulls themselves.

Stillevandsmodstanden omfatter den egentlige friktionsmodstand samt den såkaldte bølgemodstand. Friktionsmodstanden kan for en stor del af skibsfartøjer udgøre ca. 70% af den samlede modstand og varierer sædvanligvis proportionalt med fartøjets såkaldte våde overflade, d.v.s. arealet af den del af skroget, der på et givet tidspunkt er neddykket. Bølgemodstanden skyldes de bølger, som skibet selv fremkalder, idet de store tryk ved skrogets forreste del resulterer i en bovbølgetop, ligesom der ved fartøjets agterdel dannes et system af såkaldte hækbølger. Disse to bølgesystemer vil, afhængigt af skrogets udformning, enten forstærke eller afsvække hinanden. Ved en korrekt udformning af skrogets linjer ved den forskibs ende er det muligt at reducere bølgemodstanden. Bølgemodstanden kan delvist reduceres ved anbringelse af en såkaldt bulb, dvs. en tilnærmelsesvis cylinderformet indretning, der monteres ved stævnen under vandoverfladen.Stillwater resistance includes the actual friction resistance as well as the so-called wave resistance. The frictional resistance for a large part of the vessels can be approx. 70% of the total resistance and usually varies proportionally to the so-called wet surface of the vessel, i.e. the area of the part of the hull submerged at a given time. The wave resistance is due to the waves that the ship itself produces, as the high pressure at the front of the hull results in a bow-wave peak, and a system of so-called stern waves is formed at the stern of the vessel. These two wave systems, depending on the design of the hull, will either reinforce or weaken each other. By properly designing the lines of the hull at the front end, it is possible to reduce the wave resistance. The wave resistance can be partially reduced by the application of a so-called bulb, ie. an approximately cylindrical device mounted at the bow below the water surface.

Søgangsmodstanden er bidraget til den totale modstand på fartøjet under dettes bevægelse i søgang. Denne modstand er navnlig afhængig af fartøjets fart og kurs i forhold til bølgernes udbredelsesretning samt af forholdet mellem bølgelængden og fartøjets længde.The sea resistance is contributed to the total resistance of the vessel during its movement in the sea. This resistance depends in particular on the speed and course of the vessel in relation to the direction of propagation of the waves and on the relationship between the wavelength and the length of the vessel.

Det er endvidere afgørende for passagerernes komfort, at skibsskrogene desuden udformes således, at der under søgang undgås store lodrette accelerationer, hvilket i høj grad er afgørende for passagerernes oplevelse af rejsens behagelighed, idet navnlig de lodrette accelerationer fremkalder symptomer på søsyge. Endvidere er accelerationerne afgørende for, i hvor høj grad der må træffes foranstaltninger til at fastgøre eller fastsurre skibets last. Fartøjets lodrette accelerationer er således en særdeles vigtig parameter, der er afgørende for fartøjets accept blandt ruteoperatørerne.Furthermore, it is essential for the comfort of passengers that the ship's hulls are also designed to avoid large vertical accelerations at sea, which is very important for the passengers' experience of the comfort of the voyage, in particular the vertical accelerations causing symptoms of sea sickness. Furthermore, the accelerations are decisive for the extent to which measures must be taken to secure or secure the cargo of the ship. The vertical accelerations of the vessel are thus an extremely important parameter that is crucial for the vessel's acceptance among the route operators.

Ved udviklingen af skibsskrog til anvendelse i forbindelse med flerskrogsskibskonstruktioner har der igennem tiden været eksperimenteret med en række forskellige skrogudformninger, hvoraf nogle har fundet praktisk anvendelse. Et eksempel herpå er det såkaldte SWATH-skrog, der bl.a. ses beskrevet i US-patent nr. 3447502. Dette skrog er karakteristisk ved at omfatte en langstrakt, cylindrisk underdel, der er for- bundet til den del af skroget, der ligger over vandlinjen, ved hjælp af en indsnævret og tilnærmelsesvis lodret livdel, der gennemskærer vandoverfladen. Ved denne konstruktion afhjælpes til en vis grad problemet med lodrette accelerationer, men til gengæld introduceres nye problemer, da fartøjets våde overflade er stor sammenholdt med konventionelle toskrogskonstruktioner, herunder gængse katamaraner. Samtidig medfører konstruktionen en forøget dybgang af fartøjet, hvilket sætter begrænsninger for dets anvendelse i farvande og havne med ringe dybde. Endvidere må fartøjet fremdrives ved hjælp af et propel arrangement, der monteres ved enden af de neddykkede, cylindriske dele.In the development of ship hulls for use in connection with multi-hull ship structures, a number of different hull designs have been experimented with over time, some of which have found practical use. An example of this is the so-called SWATH hull, which among other things. is disclosed in U.S. Patent No. 3447502. This hull is characterized by comprising an elongated cylindrical member connected to the portion of the hull above the water line by means of a narrowed and approximately vertical body member which intersects the water surface. This construction solves the problem of vertical acceleration to some extent, but in turn new problems are introduced as the wet surface of the vessel is large compared to conventional two-hull structures, including conventional catamarans. At the same time, the construction results in an increased draft of the vessel, which limits its use in shallow waters and ports. Furthermore, the vessel must be propelled by a propeller arrangement mounted at the end of the submerged cylindrical portions.

Som en videreudvikling af det ovennævnte såkaldte SWATH-skrog blev der i løbet af 1980'erne af den australske designer Lock Crowther udviklet toskrogsskibskonstruktioner med skrog med en forreste del med et løgformet tværsnit. Disse skrogkonstruktioner er særegne ved, at skrogets undervandsdel går over i overvandsdelen via en krum kurve, hvorved skrogets halve yderkontur kan beskrives ved en S-kurve. Derved reduceres skrogets våde overflade i forhold til SWATH-skroget, idet der dog samtidigt bibeholdes en forholdsvis bred undervandsdel, som er bredest i vandlinjesnit, der lægges relativt tæt ved skrogets køldel. Samtidig har skroget en livdel, der er relativt indsnævret hvor skroget skærer havoverfladen. Denne løsning er dog et kompromis, idet udformningen ganske vist medfører en reduktion af undervandsdelens våde overflade i forhold til SWATH-fartøjerne, hvilket som nævnt ovenfor er gunstigt, da friktionsmodstanden derved reduceres, men samtidig har det vist sig, at fartøjet bliver mere følsomt over for bølgebevægelser, hvorved fartøjet i højere grad vil blive påført store accelerationer, som følge af den lodrette bølgekraftkomposant, der virker direkte på de krumme flader af skroget ved vandlinjen.As a further development of the aforementioned SWATH hull, during the 1980s, Australian designer Lock Crowther developed two-hull double-hull structures with a front section with an onion-shaped cross section. These hull structures are peculiar in that the underwater part of the hull goes into the upper part via a curved curve, whereby the half outer contour of the hull can be described by an S-curve. This reduces the wet surface of the hull relative to the SWATH hull, while still maintaining a relatively wide underwater section, which is widest in waterline sections laid relatively close to the hull's cooling section. At the same time, the hull has a body part that is relatively narrow where the hull cuts the sea surface. However, this solution is a compromise, since the design does reduce the wet surface of the underwater relative to the SWATH vessels, which, as mentioned above, is favorable as the frictional resistance is thereby reduced, but at the same time it has been found that the vessel becomes more sensitive to for wave movements, whereby the vessel will be subjected to greater acceleration to a greater extent, due to the vertical wave force component acting directly on the curved surfaces of the hull at the waterline.

Det er hidtil kun lykkedes at opstille ganske få generelle retningslinjer til brug for skibskonstruktøren ved dimensioneringen og udformningen af skrogkonstruktioner til toskrogsfartøjer, som skal have optimale sejlegenskaber. Udviklingen af skrogkonstruktioner til anvendelse i forbindelse med toskrogsskibskonstruktioner må derfor i overvejende grad foregå på et empirisk grundlag under anvendelse af bekostelige modelforsøg i prøvetanke.So far, only a few general guidelines for the use of the shipbuilder have been established in the design and design of hull structures for two-hull vessels, which must have optimum sail characteristics. The development of hull structures for use in conjunction with two-hull ship structures must therefore largely take place on an empirical basis, using costly model tests in test tanks.

Ved sejlads med flerskrogsskibsfartøjer er et fordelagtigt fremdriftsmiddel såkaldte water jets, der indbygges i skroget ved fartøjets agterende under vandlinjen. Fartøjet fremdrives således ved hjælp af vand, der ledes ind i disse water jets ved fartøjets bund, og som ledes ud ved skrogets agterende i bagudrettet retning under højt tryk. Anvendelsen af water jets stiller imidlertid særlige krav til skrogets udformning, idet de er pladskrævende, hvorved skroget må udformes med stor bredde ved agterenden. Af hensyn til skrogets samlede stabilitet må dybgangen således reduceres jævnt fra stævnen mod den brede agterende.When sailing with multi-hull vessels, an advantageous propulsion is so-called water jets, which are built into the hull at the stern of the vessel below the waterline. The vessel is thus propelled by means of water which is fed into these water jets at the bottom of the vessel and which is discharged at the rear end of the hull in a backward direction under high pressure. However, the use of water jets places special requirements on the design of the hull, as they are space intensive, whereby the hull must be designed with great width at the stern end. Therefore, for the overall stability of the hull, the draft must be reduced evenly from the bow towards the broad stern.

Tysk patent nr. 1456226 beskriver en toskrogsskibskonstruktion, som er udformet under hensyntagen til navnlig friktionsmodstanden samt bølgemodstanden. Skrogkonstruktionen er i dette skrift ikke udformet specielt under hensyntagen til hverken fartøjets lodrette accelerationer eller skibets losse- og lasteforhold. I skriftet er alene beskrevet en skrogkonstruktion med en i hovedsagen S-form og med en midtskibsdel med lige sider, idet det for skrogets 85% spant, d.v.s. det spant, som er placeret i en afstand regnet fra agter på 85% af skibets samlede længde, er angivet, at skroget i et nedre område har en maksimal bredde, der er større end den mindste bredde i et øvre område. Som det fremgår, er skrogets to sider symmetriske om et lodret længdeplan.German Patent No. 1456226 discloses a two-hull ship structure which is designed taking into account, in particular, the frictional resistance and the wave resistance. The hull structure in this specification is not specifically designed taking into account neither the vertical accelerations of the vessel nor the ship's unloading and loading conditions. The specification discloses only a hull structure with a generally S-shape and with a mid-section with straight sides, for the hull of the hull 85%, i.e. the chute located at a distance from the stern of 85% of the total length of the ship is indicated that the hull in a lower area has a maximum width greater than the minimum width in an upper area. As can be seen, the two sides of the hull are symmetrical about a vertical longitudinal plane.

I europæisk patent nr. 0 497 748 er beskrevet en skrogkonstruktion til et flerskrogsskib, specielt til en katamaran, hvilken konstruktion angiveligt udgør en forbedring i forhold til det ovenfor omtalte SWATH-skrog, specielt i henseende til en stabilitetsforbedring. Denne kendte skrogkonstruktion er nærmere beskrevet ved en række parametre definerende relationer mellem afstanden fra skrogets basislinje til tyndepunktet for skrogets undervandslegeme, skrogets dybgang, etc. Frembringerne af den foreliggende frembringelse har imidlertid ved forsøg, jf. det nedenfor forklarede, konstateret, at de i dette europæiske patent angivne relationer ikke giver en i henseende til minimering af fartøjets modstand og maksimering af fartøjets stabilitet, specielt stabilitet over for lodrette accelerationer, optimal konstruktion, og endvidere konstateret, at en række konstruktionsparametre, som vil blive nærmere forklaret nedenfor, givet har om muligt større betydning for opnåelse af den ovenfor angivne optimering af skroget i henseende til minimering af skrogets modstand og maksimering af skrogets stabilitet.European Patent No. 0 497 748 discloses a hull construction for a multi-hull ship, especially for a catamaran, which construction allegedly represents an improvement over the SWATH hull mentioned above, especially with respect to a stability improvement. This known hull construction is described in more detail by a number of parameters defining relations between the distance from the baseline of the hull to the center of gravity of the hull's underwater body, the depth of the hull, etc. However, the experiments of the present generation have found, in experiments as explained below, that in this European patent relationships do not provide one with respect to minimizing vessel resistance and maximizing vessel stability, especially stability against vertical accelerations, optimal construction, and further stated that a number of design parameters, which will be explained below, have provided where possible greater importance in achieving the above-mentioned hull optimization with respect to minimizing hull resistance and maximizing hull stability.

I overensstemmelse med den til grund for den foreliggende frembringelse liggende erkendelse tilvejebringes der et skrog til et flerskrogsskib, hvilket skrog i lodrette tværsskibsplaner har et i hovedsagen symmetrisk tværsnit, hvis sidekonturer beskriver en i hovedsagen S-formet kurve, hvilket skrogs sider følger en tilnærmelsesvis S-formet kurve langs hele skrogets længde, idet vendepunktet V2 for den øverste del af skrogets S-formede kurve har en højde over basislinjen, der er jævnt faldende i retning fra skrogets agterste del, idet vendepunktet Vj for den nederste del af skrogets S-formede kurve har en højde over basislinjen, der er jævnt faldende i retning fra skrogets agterste del, og hvilket skrog ved den agterste ende har en tilnærmelsesvis flad bund og ved den forreste ende er forsynet med en bulb, hvilket skrog er ejendommeligt ved, at det for skrogets forreste halvdel er gældende, at vendepunktet Vj for den nederste del af skrogets S-formede kurve er beliggende under konstruktionsvandlinjen og i en mindste højde over skrogets basislinje på 50% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen samt, at vendepunktet V2 for den øverste del af skrogets S-formede kurve er beliggende over konstruktionsvandlinjen i en mindste højde på 125% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen.In accordance with the disclosure of the present invention, a hull is provided for a multi-hull ship, said hull in vertical transverse planes having a generally symmetrical cross-section, the lateral contours of which describe a generally S-shaped curve, which sides of a hull follow an approximately S -shaped curve along the entire length of the hull, the turning point V2 of the upper part of the H-shaped curve of the hull having a height above the baseline which is uniformly decreasing in the direction from the rear part of the hull, the turning point Vj of the lower part of the S-shaped of the hull. curve has a height above the baseline which is uniformly decreasing in the direction from the rear of the hull, and which hull at the rear end has an approximately flat bottom and at the front end is provided with a bulb, which is peculiar in that it the front half of the hull applies that the turning point Vj for the lower part of the h-shaped curve of the hull is located at the design water line and at least a height above the baseline of the hull of 50% of the distance between the baseline and the construction water line and that the turning point V2 of the upper part of the S-shaped curve of the hull is located above the construction water line at a minimum height of 125% of the distance between the baseline and design waterline.

I overensstemmelse med den erkendelse, som ligger til grund for den foreliggende frembringelse, har ikke blot de i ovennævnte europæiske patent angivne konstruktionsmæssige relationer betydning for den færdige skrogkonstruktions friktionsmodstand og stabilitet, specielt stabilitet over for lodrette accelerationer, men også skrogets S-formede konturkurve defineret ved den S-formede kurves vendepunkter har afgørende betydning for opnåelse af den ovenfor angivne optimering, idet de forsøg, som er udført af frembringerne, har vist, jf. det nedenfor anførte, at der med et skrog ifølge den foreliggende frembringelse sammenlignet med et skrog udformet i overensstemmel se med den i ovennævnte europæiske patent viste skrogkonstruktion opnås en betydelig brændstofbesparelse svarende til en reduktion af friktionsmodstanden og en mindre udtalt følsomhed over for lodrette accelerationer og dermed en bedre stabilitet for det som flerskrogsskib med skroget ifølge den foreliggende frembringelse udformede fartøj under bølgegang.In accordance with the recognition underlying the present invention, not only the structural relationships specified in the above-mentioned European patent have significance for the frictional resistance and stability of the finished hull structure, in particular stability to vertical accelerations, but also the S-shaped contour curve of the hull. at the turning points of the S-shaped curve is of crucial importance for achieving the above optimization, as the experiments performed by the generators have shown, cf. below, that with a hull according to the present generation, compared with a hull. designed in accordance with the hull design shown in the above-mentioned European patent, a considerable fuel savings is achieved corresponding to a reduction of frictional resistance and a less pronounced sensitivity to vertical accelerations and thus a better stability for it as a multi-hull ship with the hull according to the present invention. mooring crafted vessels during corrugation.

Særligt fordelagtige beliggenheder af vendepunkterne er angivet i de u- selvstændige krav. I den forreste halvdel af skroget kan det således være gældende, at vendepunktet Vj for den nederste del af skrogets S-formede kurve er beliggende i en højde på mellem 55% og 80% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen, og at vendepunktet V2 for den øverste del af skrogets S-formede kurve er beliggende i en højde på mellem 130% og 155% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen. I den agterste halvdel kan det desuden være gældende, at vendepunktet Vj for den nederste del af skrogets S-formede kurve er beliggende i en højde på mellem 55% og 110% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen, og at vendepunktet V2 for den øverste del af skrogets S-formede kurve er beliggende i en højde på mellem 130% og 175% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen.Particularly advantageous locations of the turning points are stated in the independent claims. Thus, in the front half of the hull, it may be true that the turning point Vj for the lower part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 55% and 80% of the distance between the baseline and the construction waterline, and that the turning point V2 for the the upper part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 130% and 155% of the distance between the baseline and the construction waterline. In the rear half, it may also be the case that the turning point Vj for the lower part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 55% and 110% of the distance between the baseline and the construction waterline, and that the turning point V2 for the upper part of the hull S-shaped curve is located at a height of between 130% and 175% of the distance between the baseline and the construction waterline.

I skrogets 70%-spant defineret på samme måde som 85% spantet ovenfor kan det være gældende, at den vinkelrette afstand fra skrogets centerplan til vendepunktet Vj for den nederste del af skrogets S-formede kurve er mellem 1,6% og 2,2% af skrogets maksimale længde, fortrinsvis mellem 1,85% og 2,1%, og at vendepunktet er beliggende i en højde på mellem 50% og 75%, fortrinsvis mellem 55% og 70%, af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen. Endvidere kan det være gældende, at den vinkelrette afstand fra skrogets centerplan til vendepunktet V2 for den øverste del af skrogets S-formede kurve kan være mellem 0,80% og 1,2% af skrogets maksimale længde, fortrinsvis mellem 0,85% og 1,1%, og at vendepunktet V2 er beliggende i en højde på mellem 125% og 150% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen, fortrinsvis mellem 130% og 145%.In the 70% hull of the hull defined in the same way as the 85% hull above, it may be true that the perpendicular distance from the hull's center plane to the turning point Vj of the lower part of the hull's S-shaped curve is between 1.6% and 2.2 % of the maximum length of the hull, preferably between 1.85% and 2.1%, and that the turning point is at a height of between 50% and 75%, preferably between 55% and 70%, of the distance between the baseline and the construction waterline. Furthermore, it may be the case that the perpendicular distance from the center plane of the hull to the turning point V2 for the upper part of the S-shaped curve of the hull may be between 0.80% and 1.2% of the maximum length of the hull, preferably between 0.85% and And the turning point V2 is located at a height of between 125% and 150% of the distance between the baseline and the structural waterline, preferably between 130% and 145%.

Skroget ifølge den foreliggende frembringelse kan i den forreste del med fordel antage en amphoralignende form, hvorved siderne konvergerer relativt stejlt mod basislinjen under dannelsen af et spidst kølparti. I 70%-spantet og i en højde over basislinjen på 25% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen kan det således gælde, at den vinkelrette afstand fra skrogets centerlinje til skrogets S-formede kurve er mellem 1,20% og 1,55% af skrogets maksimale længde, fortrinsvis mellem 1,3% og 1,45%.Advantageously, the hull of the present invention may, in the front portion, assume an amphorae-like shape whereby the sides converge relatively steeply toward the baseline during formation of a pointed keel portion. Thus, in the 70% span and at a height above the baseline of 25% of the distance between the baseline and the construction waterline, the perpendicular distance from the centerline of the hull to the S-shaped curve of the hull is between 1.20% and 1.55% of the maximum length of the hull, preferably between 1.3% and 1.45%.

Det er ved hjælp af modelforsøg i en prøvetank blevet påvist, at der ved at udforme et skibsskrog til anvendelse i en flerskrogsskibskonstruktion på denne måde opnås en række fordele med relation til de krav, der stilles af ruteoperatørerne. Det har således vist sig, at der ved anvendelse af skibsskroget ifølge frembringelsen opnås forbedrede egenskaber i forhold til de ovennævnte kendte konstruktioner, idet der ved den angivne udformning af skrogets tværsnit tilvejebringes en reduktion af den våde overflade, hvorved vandets modstand på fartøjet reduceres, samtidig med at der opnås en reduktion af bølgemodstanden. Den samlede modstand på skroget reduceres således totalt set, hvorved det til fremdriften af fartøjet nødvendige energiforbrug reduceres tilsvarende.It has been shown by means of model tests in a test tank that by designing a ship hull for use in a multi-hull ship structure in this way a number of advantages are obtained in relation to the demands made by the route operators. Thus, it has been found that by using the ship hull according to the invention, improved properties are obtained over the above-mentioned known constructions, whereby the indicated design of the hull's cross-section provides a reduction of the wet surface, thereby reducing the resistance of the water to the vessel, at the same time. with a reduction of the wave resistance. The overall resistance of the hull is thus reduced overall, thereby reducing the energy consumption required for the propulsion of the vessel.

Som følge af udformningen af skroget opnås desuden en reduktion af de lodrette accelerationer i fartøjets forreste del. Herved kan passagerernes indendørs siddearealer med fordel placeres i fartøjets forreste ende. Da der ved sejlads med denne type fartøjer sædvandiigvis induceres en række vibrationer ved fartøjets agterste ende, hvilket opleves ubehageligt af passagererne, er den nævnte placering af de indendørs siddearealer kombineret med den ved frembringelsen tilvejebragte reduktion af de lodrette accelerationer særdeles gunstig.Furthermore, due to the design of the hull, a reduction of the vertical accelerations in the front of the vessel is achieved. This allows the passenger's indoor seating areas to be positioned at the front end of the vessel. Since, when sailing with these types of vessels, a number of vibrations are usually induced at the rear end of the vessel, which is experienced uncomfortably by the passengers, the said placement of the indoor seating areas combined with the reduction of the vertical accelerations produced in the process is extremely favorable.

Ved anvendelse af en udførelsesform for skibsskroget ifølge frembringelsen og i forbindelse med en flerskrogsskibskonstruktion med en skibsoverbygning til transport af såvel passagerer som bevægelige belastninger, såsom køretøjer, opnås endvidere særlige fordele, navnlig i forbindelse med skibets fortøjning i havn, hvor køretøjerne, herunder lastbiler eller automobiler, føres på fartøjet i dettes tomme tilstand fra fartøjets forende mod agterenden. Som følge af skrogets udformning tilvejebringes et skibsfartøj med et højt trimmoment, hvorved fartøjets styrlastigheds-ændring er lille. Ved automobilernes bevægelse fra stævnen mod agterenden begrænses fartøjets drejning om en tværskibs akse i stort omfang, hvilket medfører fordele, hvad angår de krav, der må stilles til havnens installationer, herunder til til- og frakørselsramperne, som således kan være kortere.Furthermore, by using an embodiment of the ship's hull according to the invention and in connection with a multi-hull ship structure with a shipbuilding for transporting both passengers and moving loads, such as vehicles, special advantages are obtained, in particular in connection with the ship's mooring in port, where the vehicles, including trucks or cars are carried on the vessel in its empty state from the front of the vessel towards the stern. Due to the design of the hull, a high-torque ship vessel is provided, whereby the vessel's steering load change is small. The movement of the cars from the bow towards the stern is greatly restricted by the vessel's rotation about the transverse axis, which results in advantages regarding the requirements that must be made for the port's installations, including the entry and exit ramps, which can thus be shorter.

Hvor der er i den foreliggende ansøgning er henvist til skrogets maksimale længde menes hermed skrogets største undervandslængde.Where in the present application reference is made to the maximum length of the hull is hereby meant the largest underwater length of the hull.

Frembringelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til den vedføjede tegning.The invention will be explained in more detail below with reference to the attached drawing.

På tegningen viserThe drawing shows

Fig. 1 en udførelsesform for den foreliggende frembringelse angivet i form af en række spanterids,FIG. 1 is an embodiment of the present invention set out in the form of a series of frets,

Fig. 2 sammenlignende resultater for et friktionsmodstandsforsøg med en udførelsesform for et skibsskrog ifølge frembringelsen og et kendt skibsskrog, ogFIG. 2 comparative results for a friction resistance test with an embodiment of a ship hull according to the invention and a known ship hull, and

Fig. 3 sammenlignende resultater for lodrette accelerationsmålinger med en udførelsesform for et skibsskrog ifølge frembringelsen og et kendt skibsskrog.FIG. 3 comparative results for vertical acceleration measurements with one embodiment of a ship hull according to the invention and a known ship hull.

Fig. 1 viser et udførelseseksempel for et skibsskrog ifølge frembringelsen og angivet, som det er vanligt inden for skibsbygningsindustrien, ved en række spanterids, der viser skrogets yderkontur i en række udvalgte, vertikale snit, der strækker sig vinkelret gennem fartøjets længderetning. På figurens venstre del, dvs. til venstre for skrogets lodrette symmetriplan, er angivet spanterids for skrogets agterste halvdel. Disse spanterids viser skrogets yderkontur i snittene 0, 2, 4, hvor billede 0 viser skrogets agterste kontur, mens billede 4 viser konturen i nærheden af skrogets halve længde. På figurens højre del er de tilsvarende spanterids antydet for snittene 6-9 3/4, idet sidstnævnte snit er indlagt svarende til en afstand på 97,5% af skrogets totale længde fra spanterids nr. 0. Det viste skibsskrogs to sider er symmetriske om et lodret plan, der strækker sig i fartøjets længderetning gennem centerlinjen CL.FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a ship's hull according to the invention and indicated, as is customary in the shipbuilding industry, by a series of chutes showing the outer contour of the hull in a series of selected vertical sections extending perpendicularly through the longitudinal direction of the vessel. On the left part of the figure, ie. to the left of the hull's vertical plane of symmetry, the span of the hull half is indicated. These span times show the outer contour of the hull in sections 0, 2, 4, where image 0 shows the rear contour of the hull, while image 4 shows the contour near the half length of the hull. In the right part of the figure, the corresponding span times are indicated for the sections 6-9 3/4, the latter section being inserted corresponding to a distance of 97.5% of the total length of the hull from the span 0. The two sides of the ship hull shown are symmetrical about a vertical plane extending longitudinally of the vessel through the center line CL.

I fig. 1 markerer linjen BL den såkaldte basislinje, der svarer til et vandret plan eller vandlinjesnit, der indlægges parallelt med skrogets nederste køldel. Placeringen af den såkaldte konstruktionsvandlinje, som på figuren er angivet med betegnelsen DWL, fastlægges på projekteringsstadiet og er en linje, der strækker sig parallelt med et vandret plan gennem skrogets basislinje BL og i den højde derover, der omtrentlig svarer til skibets største dybgang i saltvand i en sommerzone, den såkaldte sommerlastevandlinje. Snit parallelt med konstruktionsvandlinjen betegnes vandlinjesnit, og arealet heraf angives sædvanligvis med beteg- nelsen "vandplansarealet". Afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen er angivet med betegnelsen T.In FIG. 1, the line BL marks the so-called baseline, which corresponds to a horizontal plane or waterline section that is inserted parallel to the lower cooling part of the hull. The location of the so-called structural water line, which is indicated in the figure by the designation DWL, is determined at the design stage and is a line extending parallel to a horizontal plane through the baseline BL of the hull and at a height above that which corresponds approximately to the ship's largest draft in salt water. in a summer zone, the so-called summer cargo water line. Sections parallel to the construction waterline are designated waterline sections, and the area thereof is usually denoted by the designation "water plan area". The distance between the baseline and the construction waterline is indicated by the term T.

Det i fig. 1 viste skibsskrog kan navnlig finde anvendelse i forbindelse med to-skrogsskibskonstruktioner til gods- eller passagertransport i u-beskyttede farvande. To identiske skibsskrog af den viste art placeres således sidestillet og tjener til at understøtte en skibsoverbygning med en givet, ønsket lastekapacitet, idet skibsskrogenes opdriftsevne, herunder skibsskrogenes specifikke dimensioner, er afpasset efter denne lastekapacitet. Skibsoverbygningen forbinder skrogene på en ikke nærmere angivet måde.The FIG. In particular, ship hulls shown in paragraph 1 may be used in connection with two-hull ship structures for the carriage of goods or passengers in unprotected waters. Thus, two identical ship hulls of the type shown are juxtaposed and serve to support a ship superstructure with a given desired load capacity, with the ship's buoyancy, including the specific dimensions of the ship hulls, being adapted to this cargo capacity. The ship's superstructure connects the hulls in an unspecified manner.

Som det fremgår af fig. 1, er skibsskroget ifølge det viste udførelseseksempel forsynet med en bulb ved stævnen. Denne bulb kan strække sig fra omkring spanterids 9 til spanterids 10 og tjener i øvrigt på sædvanlig måde til at reducere bølgemodstanden på skibsskroget ved en givet fart og dybgang. Som det endvidere fremgår, er skrogets agterende relativt bred, hvorved der uden nævneværdige problemer kan foretages indbygning af water jets.As shown in FIG. 1, the ship hull according to the embodiment shown is provided with a bulb at the bow. This bulb can extend from about span 9 to span 10 and, moreover, serves in the usual manner to reduce the wave resistance of the ship's hull at a given speed and draft. As can also be seen, the rear end of the hull is relatively wide, whereby water jets can be installed without any significant problems.

Det er karakteristisk for den viste udførelsesform for frembringelsen, at skibsskrogets sider kan have en i hovedsagen S-formet kontur gældende for spanterids nr. 0 til omkring nr. 9. I den agterste halvdel er siderne fortsat svagt S-formede, men har her en mere affladet bunddel. Som det fremgår af fig. 1, gælder det i et vilkårligt spanterids, at de linjer, der afgrænser skroget har to vendepunkter Vj og V2< Det vendepunkt Vj, hvori den vinkelrette afstand fra centerlinjen til yderkonturen er størst, er beliggende under konstruktionsvandlinjen. Som det ligeledes fremgår af Fig. 1, er det vendepunkt V2, hvori den vinkelrette afstand fra centerlinjen til skrogets yderkontur antager den mindste værdi, beliggende et godt stykke over konstruktionsvandlinjen. Det er et karakteristisk træk for skroget ifølge den viste udførelsesform for frembringelsen, at yderkonturen af den forreste del, dvs. fra omkring spanterids nr. 5 til omkring spanterids nr. 9, har en amphoralignende form, idet skroget i et givet perpendikulært snit har en maksimal bredde i et vendepunkt Vj, der er placeret i en relativ stor afstand fra basislinjen og nær konstruktionsvandlinjen, og at skrogets kontur tilspidserjævnt mod undersiden eller kølen, samtidig med at skrogets kontur i sam- me spanterids har et øvre vendepunkt der er placeret i stor højde over konstruktionsvandlinjen. Ved at udforme skroget på denne måde opnås en særlig sødygtig konstruktion med en minimeret, våd overflade, og som har særligt gunstige sejlegenskaber, idet vandplansarealet i snit ved konstruktionsvandlinjen er samtidigt lille. Som det fremgår af navnlig fig. 1, falder den lokale dybgang mod agterenden, hvor skroget kan have en tilnærmelsesvis flad bunddel. Det gælder, at såvel de øvre som de nedre vendepunkter kan forbindes af en kontinuer kurve, der ikke nødvendigvis er retlinet, men som kan have en jævnt voksende højde over basislinjen i retning mod agterenden. I figuren er skematisk illustreret den omtrentlige placering af vendepunkterne i 80%-spantet, d.v.s. det spant, som er placeret i en afstand regnet fra agter på 80% af skibets samlede længde.It is characteristic of the embodiment shown that the sides of the ship hull may have a substantially S-shaped contour applicable to span no. 0 to about no. 9. In the rear half the sides are still slightly S-shaped, but here they have a more flattened bottom part. As shown in FIG. 1, at any span, the lines defining the hull have two turning points Vj and V2 <The turning point Vj, in which the perpendicular distance from the center line to the outer contour is greatest, is located below the structural water line. As can also be seen from FIG. 1, the turning point V2, in which the perpendicular distance from the center line to the outer contour of the hull assumes the smallest value, is well above the structural water line. It is a characteristic feature of the hull according to the embodiment illustrated that the outer contour of the front part, ie. from about chute # 5 to about chute # 9, has an amphorae-like shape, the hull of a given perpendicular section having a maximum width at a turning point Vj located at a relatively large distance from the baseline and near the construction water line, and the contour of the hull tapers evenly to the underside or keel, while at the same time the contour of the hull has the same turning point located at high altitude above the structural water line. By designing the hull in this way, a particularly seaworthy structure with a minimized wet surface is obtained, which has particularly favorable sailing properties, since the water plan area in section at the construction water line is at the same time small. As shown in particular in FIG. 1, the local draft falls toward the stern where the hull may have an approximately flat bottom portion. It is true that both the upper and the lower turning points can be joined by a continuous curve which is not necessarily straight, but which can have a steadily increasing height above the baseline towards the stern. The figure illustrates schematically the approximate location of the turning points in the 80% slant, i.e. it is placed at a distance from the stern of 80% of the total length of the ship.

Selvom ansøgeren ikke ønsker at være bundet af en bestemt teori, kan de ved sejlads optrædende gunstige strømningsmæssige forhold muligvis forklares på følgende måde: Skroget ifølge frembringelsen er indsnævret i området umiddelbart ved konstruktionsvandlinjen, hvorved vandplansarealet reduceres i dette område. De bølger, som fartøjet fremkalder under sejlads, bevirker som nævnt ovenfor, en bølgemodstand. Størrelsen af de dannede bølger, og dermed af den resulterende bølgemodstand, afhænger af vandplansarealet. Ved bevægelse af skroget ifølge frembringelsen igennem vandet vil den resulterende bølgemodstand falde ved tiltagende bølgehøjder. I søgang forekommer samtidig en forøgelse af den våde overflade, da større dele af skroget er omgivet af vand. Faldet i den resulterende bølgemodstand er imidlertid større end den tilsvarende forøgelse af friktionsmodstanden og den samlede bølgemodstand, der er summen af den resulterende bølgemodstand og friktionsmodstande, falder således.Although the applicant does not wish to be bound by a particular theory, the favorable flow conditions at sea can possibly be explained as follows: The hull according to the production is narrowed in the area immediately at the construction water line, thereby reducing the water plant area in that area. The waves that the vessel produces during sailing, as mentioned above, cause a wave resistance. The magnitude of the waves formed, and thus of the resulting wave resistance, depends on the water plane area. As the hull moves according to generation through the water, the resulting wave resistance will decrease at increasing wave heights. At sea, there is also an increase in the wet surface, as larger parts of the hull are surrounded by water. However, the decrease in the resulting wave resistance is greater than the corresponding increase in the frictional resistance and the total wave resistance which is the sum of the resulting wave resistance and friction resistance decreases.

Skrogets udformning medfører, at den langskibs variation af LCB, dvs. af opdriftscentrets langskibs beliggenhed, er lille mellem en tilstand, hvor skibet er hhv. tomt og lastet. Fartøjet vil således ligge omtrent vandret, både i fuldt lastet tilstand, og når det er tomt. Dette er fordelagtigt, da tilkørselsramperne for automobiler således kan udføres kortere, idet fartøjet ved losning hovedsageligt kun bevæger sig opad uden desuden at hælde, dvs. uden at stævnen får en yderligere opadgående vandring i forhold til agterenden.The design of the hull means that the long ship's variation of LCB, ie. of the buoyancy center's long-ship location, is small between a state where the ship is respectively. empty and loaded. Thus, the vessel will lie approximately horizontally, both in fully loaded condition and when empty. This is advantageous, since the motor vehicle ramp ramps can thus be made shorter, since the unloading vessel essentially only moves upwards without additionally tilting, ie. without the bow getting a further upward walk relative to the stern.

Der er foretaget sammenlignende forsøg med et skrog med S-formede sider med nedre og øvre vendepunkter, der har mindste højder på mindre end henholdsvis 50% og 125% af afstanden mellem basislinjen og konstruktionsvandlinjen, d.v.s. udformet i overensstemmelse med den foreliggende frembringelse, og et skrog fremstillet i overensstemmelse med den i europæisk patent nr. 0 497 748 beskrevne og viste konstruktion. I figur 2 og 3 er angivet kurver for henholdsvis friktionsmodstand og acceleration, idet et fartøj med skroget ifølge den foreliggende frembringelse er angivet med stiplet linje, og idet et fartøj udformet i overensstemmelse med den i europæisk patent nr. 0 497 748 beskrevne konstruktion er angivet med fuldt optrukken linje. Af figur 2 fremgår det således, at der for samtlige hastigheder opnås en reduktion af friktionen, målt ved det nødvendige kraftforbrug til fremdrift ved en given hastighed, på ca. 10%, sammenlignet med friktionen for den fra ovennævnte europæiske patent kendte skrogkonstruktion. Af figur 3 fremgår det ligeledes til sammenligning, at der i fartøjets forreste del, d.v.s. ca. mellem spanterne 6 og 10, opnås en tydelig reduktion af fartøjets lodrette accelerationer sammenlignet med de lodrette accelerationer, som optræder i at skrog udformet i overensstemmelse med den i ovennævnte europæiske patent beskrevne konstruktion, Dette gunstige forhold udnyttes i forbindelse med indretningen af skibsoverbygningen, idet det således er muligt at placere passagerernes opholdsarealer fjernt fra de vibrationsbelastede dele af fartøjet, navnlig fra agterenden, samtidig med, at der sikres en optimal passagerkomfort.Comparative experiments have been made with a hull with S-shaped sides with lower and upper turning points having minimum heights of less than 50% and 125%, respectively, of the distance between the baseline and the construction waterline, i.e. designed in accordance with the present invention, and a hull manufactured in accordance with the construction described and shown in European Patent No. 0 497 748. Figures 2 and 3 show frictional resistance and acceleration curves, respectively, with a hull vessel according to the present invention being indicated by a dotted line, and a vessel designed in accordance with the construction described in European Patent No. 0 497 748. with fully drawn line. Figure 2 shows that, for all speeds, a reduction of the friction, measured by the required power consumption for propulsion at a given speed, is obtained of approx. 10%, compared to the friction of the hull structure known from the above-mentioned European patent. Figure 3 also compares that in the front of the vessel, i.e. ca. between the racks 6 and 10, a clear reduction of the vertical accelerations of the vessel is achieved compared with the vertical accelerations occurring in the hull designed in accordance with the construction described in the above European patent. This favorable relationship is utilized in connection with the arrangement of the ship's superstructure, thus, it is possible to place passengers' living areas far away from the vibration-laden parts of the vessel, in particular from the stern, while ensuring optimum passenger comfort.

De i fig. 3 viste målinger er foretaget ved en typisk bølgehøjde på 2 m og en periode på 5,5 s.The 3 measurements are made at a typical wave height of 2 m and a period of 5.5 s.

EksempelExample

For et skrog som vist i fig 1. og med en maksimal dybgang og skroglængde på hhv. 3,35 m og 68,9 m, er der i den efterfølgende tabel angivet værdier for beliggenheden af vendepunkterne og Vg. Vendepunkternes placering er angivet ved højden hvenc|e ^ over basislinjen som procent af den maksimale dybgang T og ved den vinkelrette afstand fra centerlinjen CL som procent af den maksimale skroglængde. Det angivne skrog kan indgå i en toskrogsskibskonstruktion med en overbygning, der er udformet til transport af 120 automobiler og 450 passagerer. Skrogets længde er i dette tilfælde bestemt som afstanden fra agterenden til bul -bens spids.For a hull as shown in Figure 1. and with a maximum draft and hull length respectively. 3.35 m and 68.9 m, values are given in the following table for the location of the turning points and Vg. The location of the turning points is indicated by the height at which above the baseline as a percentage of the maximum draft T and at the perpendicular distance from the centerline CL as a percentage of the maximum hull length. The specified hull may be part of a two-hull ship structure with a superstructure designed to carry 120 vehicles and 450 passengers. The length of the hull is in this case determined as the distance from the stern to the tip of the bulb.

Claims

A hull for a multi-hull ship, said hull in vertical transverse planes having a generally symmetrical cross-section, the lateral contours of which describe a substantially S-shaped curve, the sides of which hull follow an approximately S-shaped curve along the entire length of the hull, the turning point V the upper part of the S-shaped curve of the hull has a height above the baseline which is uniformly decreasing in the direction from the rear of the hull, the turning point of the lower part of the S-shaped curve has a height above the baseline which is uniformly decreasing in direction from the rear part of the hull, and which hull at the rear end has an approximately flat bottom and at the front end is provided with a bulb, CHARACTERIZED by the fact that for the front half of the hull the turning point of the lower part of the S-shaped hull baskets are located below the structural water line and at a minimum height above the baseline of the hull of 50% of the distance between the baseline and structural water and that the turning point V2 of the upper part of the S-shaped curve of the hull is located above the structural water line at a minimum height of 125% of the distance between the baseline and the structural water line.

Hull according to claim 1, characterized in that for the front half of the hull, the turning point Vj for the lower part of the h-shaped curve of the hull is located at a height between 55% and 80% of the distance between the baseline and the construction waterline. and that the turning point V2 of the upper part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 130% and 155% of the distance between the baseline and the construction waterline.

Hull according to claim 1 or 2, characterized in that for the rear half of the hull, the turning point for the lower part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 55% and 110% of the distance between the baseline and and the turning point V2 of the upper part of the S-shaped curve of the hull is located at a height of between 130% and 175% of the distance between the baseline and the construction waterline.

Hull according to any one of claims 1 or 2, characterized in that for the 70% hull of the hull, the perpendicular distance from the center plane of the hull to the turning point Vj for the lower part of the hull S-shaped curve is between 1.6% and 2.2% of the maximum length of the hull, and that the turning point Vj is located at a height of between 50% and 75% of the distance between the baseline and the construction waterline.

Hull according to any one of claims 1 or 2, characterized in that for the 70% hull of the hull, the perpendicular distance from the center plane of the hull to the turning point Vg of the upper part of the hull S-shaped curve is between 0.80% and 1.2% of the maximum length of the hull, and that the turning point is at a height of between 125% and 150% of the distance between the baseline and the structural waterline.

Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that, for the front half of the hull, the sides follow an amphora shape.

Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that for the 70% hull of the hull and at a height above the baseline of 25% of the distance between the baseline and the construction water line, the perpendicular distance from the hull's center line to the S-shaped curve of the hull is between 1.20% and 1.55% of the maximum length of the hull, preferably between 1.3% and 1.45%.

A two-hull vessel with a hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the passenger's living areas are arranged in the front of the vessel.