KR20110076946A - Hull form intended for vessels provided with an air cavity - Google Patents

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KR20110076946A
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Abstract

큰 평면 하부 에어리어를 가지는 선박들의 선형은 공기 공동의 원리에 적합하고 공기 공동의 원리를 활용할 수 있다. 상기 선형은 선체의 습 표면을 줄이고, 바다에서 모션을 감소시켜, 벙커 소모 및 동력 수요가 줄어든 선박이 되어 원양 항로 운항에 적합하다.The linearity of ships with large flat lower area fits the principle of air cavities and can utilize the principle of air cavities. The line reduces the wet surface of the hull and reduces motion in the sea, making the ship less bunker-consuming and power demanding, making it suitable for offshore sea navigation.

Description

공기 공동이 제공되는 선박들을 위한 선형{HULL FORM INTENDED FOR VESSELS PROVIDED WITH AN AIR CAVITY}HULL FORM INTENDED FOR VESSELS PROVIDED WITH AN AIR CAVITY

본 발명은 선박들의 선형(hull form)에 관한 것이다. The present invention relates to the hull form of ships.

모든 선박 건조에서 가장 중요한 파라미터(parameter)들 중 하나는 속도와 동력 사이의 관계이다. 보통 상선들의 경우, 마찰 저항 즉, 수중 선체와 물 사이의 마찰은 선박의 전체 저항 중 전적으로 우위를 차지하는 부분이다. 예를 들어 고속 선박들의 경우에는 속도가 증가할 때만 조파 저항(wave resistance)이 중요해진다. 상이한 유형의 공기 윤활 및 상이한 유형들의 표면 구조들로 마찰 저항에 영향을 미치려고 노력을 해 왔다. 그러나, 종래 상선들의 결과는 지금까지 부정적이었다.One of the most important parameters in all shipbuilding is the relationship between speed and power. For commercial ships, frictional resistance, ie friction between underwater hull and water, is the dominant part of the ship's overall resistance. For high speed vessels, for example, wave resistance only matters when the speed increases. Efforts have been made to influence frictional resistance with different types of air lubrication and different types of surface structures. However, the results of conventional merchant ships have been negative so far.

마찰 저항을 줄이는 또 다른 방법은 습 표면(wet surface)의 영역을 줄이는 것이다. 습 표면은 수중의 선체 부분으로, 이 부분은 속도가 제로(0)일 때 주위의 물과 맞닿아 있다.Another way to reduce frictional resistance is to reduce the area of the wet surface. The wet surface is the hull portion of the water, which is in contact with the surrounding water when the velocity is zero.

습 표면은 공기로 가득 차 있는 공동(cavity) - 이후부터 공기 공동(air cavity)으로 명명된다- 으로 수행되는 수중 선체의 일부의 평면 하부 면에 의해 감소될 수 있다. 이때 공기는 주위의 물과 동일한 압력을 가진다. 선박의 전진 때문에, 공기의 일부가 빠져나갈 수 있고 그 후에 빠져나간 공기는 새로 공급되는 공기로 보상된다. 공기는 선박의 천장 및 선박의 측면들을 통하여 공동에 공급될 수도 있다. 개구가 아래로 향한 상태여서 위가 아래로 뒤집힌 박스에 비교될 수 있는 공동은 물이 공동 아래를 통과할 때, 와류(vortex) 및 버블(burble)이 증가하는 형태로 저항이 증가하는 것이 발생시키지 않도록 충분하게 적절한 모양을 가져야만 한다. 오늘날 선형들에 있어서, 선수부(forebody)의 물은 흔히 선박 하부의 내 측면으로부터 선박의 중심선 방향으로 흐른다. 이것은 상기 공기 공동 내에 파고점(wave crest)이 형성됨을 의미하고, 이는 수류(water flow)에 방해가 된다. 또한, 오늘날 선형들은 단지 상대적으로 짧은 거리상의 공기 공동의 측면들이 선박의 중심선과 평행함을 의미한다. 이 부분의 선수(forward) 및 선미(astern)에 공기 공동의 측면들은 상기 중심선에 대해 상당히 큰 각을 가진다. 이때 흐르는 물은 다른 측면들에 각각 부딪치면서 나감으로써 결과적으로 저항이 증가하게 된다. 선박이 공해로 들어설 때, 선박은 가로 방향으로 롤링(rolling)할 수 있는, 즉, 선박의 중심선의 세로축을 중심으로 회전 모션(motion) 또는 피치(pitch) 모션을 반복할 수 있는, 즉, 선박의 중앙부 지점에서 수평의 가로축을 중심으로 회전 모션을 반복할 수 있거나 이들의 결합일 수 있고, 공기는 공기 공동의 가장 높게 위치된 측면에서 외부로 흐를 수 있다. 공기 공동의 측면들에서 와류의 증가를 피하기 위해서뿐만 아니라 공기의 유출을 감소시킴으로써 공기 공급의 필요도 감소시키기 위하여, 항해 성능은 그에 따라 크게 중요해진다. 공동에서 공기와 물 사이의 경계면(interface)은 공기압 및 하부 수압 사이에 균형이 존재하는 수평 레벨을 목표로 한다. 상기 경계면은 가능한 상기 공기 공동의 하단 가까이 있어야 한다. 만약 선박이 큰 롤링 또는 피치 모션에 노출되면, 특정 부분들의 경계면은 공기 공동의 하단보다 훨씬 위에 있을 것이다. 이것은 공동의 측면들을 따라 강력한 와류 증가가 야기되어, 결과적으로 저항이 증가함을 의미한다. 결과적으로, 공기 공동은 가능한 한 모션의 결과가 감소하도록 형성되어야만 한다. 그러므로, 바다에서 모션들의 결과를 감소시키기 위하여 공기 공동을 세로 방향뿐 아니라 가로 방향으로도 공기 공동의 칸막이 벽들로 나누는 것이 제안되어 왔다. 이때 서 너개의 공기 공동들이 획득되고, 각각 공기 공동은 별개로 공기가 공급된다. 가로 방향 칸막이 벽들의 위험성(risk)은 분명하게도 다시 한번 와류를 증가하도록 하여 결과적으로 저항이 증가하게 된다.The wet surface can be reduced by the planar bottom face of a portion of the underwater hull, which is carried out with a cavity filled with air, hereinafter referred to as an air cavity. Air then has the same pressure as the surrounding water. Because of the ship's advancement, some of the air can escape and then the air that has escaped is compensated with freshly supplied air. Air may be supplied to the cavity through the ceiling of the vessel and the sides of the vessel. A cavity that can be compared to a box with the opening facing down so that the upside down box does not cause an increase in resistance in the form of increased vortex and bubble when water passes under the cavity It should have a shape that is adequate enough to prevent it. In today's alignments, the water of the forebody often flows from the inner side of the underside of the vessel towards the centerline of the vessel. This means that a wave crest is formed in the air cavity, which interferes with water flow. Also, the linears today only mean that the sides of the air cavity over a relatively short distance are parallel to the ship's centerline. The sides of the air cavity at the forward and stern of this portion have a fairly large angle to the centerline. The flowing water then hits each other's sides, resulting in increased resistance. When the ship enters the high seas, the ship can roll in the transverse direction, i.e. repeat the rotational or pitch motion about the longitudinal axis of the centerline of the ship, i.e. The rotational motion can be repeated about the horizontal transverse axis at the central point of or a combination thereof, and the air can flow outwards at the highest positioned side of the air cavity. Navigational performance is of great importance accordingly, in order to avoid the increase of vortices on the sides of the air cavity as well as to reduce the need for air supply by reducing the outflow of air. The interface between air and water in the cavity is aimed at a horizontal level where there is a balance between air pressure and lower hydraulic pressure. The interface should be as close to the bottom of the air cavity as possible. If the vessel is exposed to large rolling or pitch motion, the boundaries of certain parts will be well above the bottom of the air cavity. This results in a strong vortex increase along the sides of the cavity, resulting in increased resistance. As a result, the air cavity should be formed so that the result of motion is reduced as much as possible. Therefore, it has been proposed to divide the air cavity into partition walls of the air cavity not only in the longitudinal direction but also in the transverse direction to reduce the result of the motions in the sea. Four air cavities are then obtained, each of which is supplied with air separately. The risk of transverse partition walls obviously increases the vortex once again, resulting in increased resistance.

그러므로, 평면 하부 내에 공기로 가득 차 있는 공동들에 의하여 마찰 저항이 감소하는 원리가 실제로 작동하려면, 선박의 선형은 특수한 형태로 제공되어야 하고 이의 선박의 항해 성능은 개선되어야만 한다. 추가적인 문제는 배출되는 공기는 프로펠러가 있는 물 내로 들어가지 않아야 하는 점인데 왜냐하면 이는 프로펠러의 효율을 감소시키기 때문이다. 문헌에서, 상이한 장치들에 의해 물/공기 혼합체를 편향시키고, 이것이 프로펠러 영역에 영향을 미치지 않도록 시도된 제안들이 기재되어 있다. 그와 같은 강제적인 물/공기 흐름의 유도는 또한 추가 저항을 일으킨다.Therefore, for the principle that the frictional resistance is reduced by cavities filled with air in the lower part of the plane to actually work, the linearity of the ship must be provided in a special form and its navigational performance must be improved. A further problem is that the exhaust air must not enter the water with the propellers, because this reduces the efficiency of the propellers. In the literature, proposals have been made which attempt to deflect the water / air mixture by different devices and that this does not affect the propeller region. Such induction of forced water / air flow also creates additional resistance.

상술한 난제들 모두는 지금까지 공기 공동의 원리가 원양 항로를 운행하는 종래의 선박들에 임의의 실제적인 적용으로 이어지지 않는다는 것이다. All of the above-mentioned challenges have so far been that the principle of air cavities does not lead to any practical application to conventional vessels operating in oceanic routes.

본 발명의 목적은 큰 평면 하부 에어리어(area)를 제공하고 공기 공동의 원리에 적합하고 상기 원리를 이용할 수 있는 새로운 선형을 제공하는 것이다. 따라서 상기 선형은 상술한 단점들을 감소시키거나 심지어 제거하도록 하여, 바다에서 모션을 감소시켜 결과적으로 선박은 동력 수요 및 벙커(bunker) 소모가 감소하여 원양 항로 운항에 적합하게 된다.It is an object of the present invention to provide a large flat lower area and to provide a new linear fit to the principle of air cavities and to utilize the principle. The linearity thus reduces or even eliminates the above-mentioned disadvantages, thereby reducing motion in the sea, resulting in a reduction in power demand and bunker consumption, making the ship suitable for off-shore navigation.

본 발명은 첨부된 청구항 제 1 항에서 정의된다. 본 발명의 실시예들은 첨부된 종속 청구항들에서 정의된다The invention is defined in the appended claims 1. Embodiments of the invention are defined in the appended dependent claims.

대부분의 현대 상선들은 선수부에서 어느 정보 벌브(bulb)의 형태를 지닌다. 벌브가 특정 위치에 있기 위해서는, 이 위치에서 가로의 프레임은 웨이스트(waist)를 가져야만 하고, 상기 프레임의 폭은 웨이스트 아래쪽뿐만 아니라 위쪽보다도 커야만 한다. 선수부에 있는 벌브에 의해, 조파 저항을 어느 정도 감소하는 것을 획득하는 것이 가능하다. 종래 선박들에 대한 선수 수직선(FP:Forward Perpendicular)의 이전의 벌브의 단면은 가장 흔하게는 끝이 뾰족한 타원과 다소 유사하다. 상기 선수 수직선은 설계 수선(dWL: Design Waterline)이 선수재(stem)와 교차하는 지점과 통하는 수직선으로 정의된다. 여기서 상기 설계 수선(dWL)은 상기 선박이 그것의 힘과 안정을 고려하여 작동하도록 허용되는 최대 서머 드라프트(summer draught)의 수선으로 정의된다. Most modern merchant ships have some form of information bulb in the bow. In order for the bulb to be in a particular position, the transverse frame at this position must have a waist, and the width of the frame must be greater than the waist as well as the top. By the bulb in the bow, it is possible to obtain a reduction in the sowing resistance to some extent. The cross section of the previous bulb of the forward perpendicular (FP) for conventional vessels is most often somewhat similar to the pointed ellipse. The bow vertical line is defined as a vertical line through the point where the Design Waterline (dWL) intersects the stem. The design waterline dWL is defined here as the waterline of the maximum summer draught that the vessel is allowed to operate in view of its power and stability.

그러나 본 발명에 따른 선수부의 선형은 매우 넓고 낮으며 비교적 얇은 벌브를 특징으로 하고 전면의 측면은 거의 평평하게 놓여있는 타원으로 설명될 것이다. 더 상세하게 선수부를 설명하기 위하여 벌브에 대한의 특정한 특성 양들이 정의될 필요가 있다.However, the linearity of the bow portion according to the invention will be described as an ellipse which is characterized by a very wide, low and relatively thin bulb and the side of the front lying almost flat. To describe the bow in more detail, specific characteristic quantities of the bulb need to be defined.

수중 선체의 최전방 지점으로부터 계산된 벌브 길이는 아래 두 값들 중에서 가장 작은 값이다:The bulb length calculated from the foremost point of the underwater hull is the smallest of the two values below:

- 선수부의 가로 프레임의 웨이스트가 보이지 않는, 수중 선체의 최전방 지점으로부터 가로 프레임의 위치까지의 수평거리 또는-The horizontal distance from the foremost point of the underwater hull to the position of the transverse frame, where the waist of the transverse frame of the bow is not visible or

- 수중 선체의 최전방 지점으로부터 웨이스트 내의 선수재 프로파일(profile)의 최 후미 지점까지 계산된 수평거리의 2배.2 times the horizontal distance calculated from the foremost point of the underwater hull to the foremost point of the fore profile in the waste.

벌브 용적은 베이스라인(baseline)부터 상기 설계 수선까지의 벌브 길이 이내의, 우현에 좌현을 더한 선체 용적(volume)이다. The bulb volume is the volume of the hull plus the port, within the bulb length from baseline to the design repair.

벌브 에어리어는 벌브 길이 이내에서 웨이스트 아래의 벌브의, 우현에 좌현을 더한 수평면상에 투영된 에어리어이다.The bulb area is the area projected on the horizontal plane of the bulb below the waist, plus the port, within the bulb length.

벌브 용적이 벌브 에어리어에 의해 분리되는 경우 상기 선수부의 평균 두께가 획득된다. 벌브 에어리어가 벌브 길이로 분할되는 경우 벌브의 평균 폭이 획득된다.When the bulb volume is separated by the bulb area, the average thickness of the bow is obtained. When the bulb area is divided into bulb lengths, the average width of the bulb is obtained.

이제 벌브 계수는 상술한 삽입된 양으로 또는 평균 두께로 분할된 평균 폭으로 정의되고, 다음이 획득된다:The bulb coefficient is now defined as the average width divided by the above-described interpolated amount or average thickness, and the following is obtained:

Figure pct00001
Figure pct00001

공지되어 있고 공개된 선형들은 대부분 흔히 선체의 규모 및 크기에 따라 0,5 내지 1 벌브 계수를 얻는다. 아래에 따라 추가로 설명하는 청구항들을 포함하여 본 발명에 따른 선형에 따르면 벌브 계수는 적어도 1,5의 값을 가져야 한다. 최적의 값은 선박의 유형 및 치수 관계에 따라 좌우되지만, 계수의 값은 흔히 3의 값에 근접하거나 3의 값까지도 초과한다. Known and published linears often obtain 0,5 to 1 bulb coefficients depending on the size and size of the hull. According to the alignment according to the invention, including the claims further explained below, the bulb coefficient should have a value of at least 1,5. The optimal value depends on the type and dimensional relationship of the vessel, but the value of the coefficient often approaches or exceeds the value of 3.

벌브의 선수 가장자리는 상기 식에 따르면 넓고 평평하며 상대적으로 얇게 된다. 상기 벌브의 첨단(tip)은 물 흐름이 하부 흐름 및 상부 흐름으로 나누어지는 상기 베이스라인 위에서 어느 정도 떨어져 있어야 한다. 하부 흐름은 상기 벌브 아래 및 상기 선박 아래에서 흘러야 하는 반면 상부 흐름은 상기 벌브 위에서 흘러야 하고 주로 선박의 측면들을 따라 이동해야 한다. 벌브 위 아래로의 각각의 흐름의 적절한 분배로 인해 선체 측면으로부터 선수부의 하부로의 최소 오버플로(overflow)가 획득된다. 전면 부분에서의 벌브의 밑면은 가로방향으로 상기 중심선으로부터 외부로의 직선이거나 또는 약간 구부러져 있다. 선미 방향으로, 벌브의 밑면은 연속해서 수평으로 평행하게 변형되고, 동시에 베이스라인에 근접할수록 이의 폭은 증가한다. 상기 밑면이 베이스라인에 도달하면 공기 공동은 스타트(start)할 수 있다. The bow edge of the bulb is wide, flat and relatively thin according to the above equation. The tip of the bulb should be somewhat above the baseline where the water flow is divided into a lower flow and an upper flow. The bottom flow must flow below the bulb and below the vessel, while the top flow must flow above the bulb and mainly travel along the sides of the vessel. Due to the proper distribution of each flow up and down the bulb a minimum overflow from the hull side to the bottom of the bow is obtained. The underside of the bulb in the front portion is straight or slightly curved outward from the centerline in the transverse direction. In the stern direction, the base of the bulb deforms continuously horizontally and parallel, and at the same time its width increases as it approaches the baseline. When the bottom reaches the baseline, the air cavity can start.

다음의 장점들은 본 발명에 따른 선형에 의해 획득될 수 있다: The following advantages can be obtained by the linear according to the invention:

Figure pct00002
넓고 편평한 벌브는 매우 넓은 공기 공동의 스타트 가능성을 발생시킨다. 상기 벌브가 넓을수록, 공기 공동의 더 넓은 스타트가 획득된다. 이것은 공기 공동의 에어리어를 증가, 즉, 습 선체 표면을 감소시키고, 결과적 마찰 저항을 감소시킨다.
Figure pct00002
Wide and flat bulbs create the possibility of starting very wide air cavities. The wider the bulb, the wider the start of the air cavity is obtained. This increases the area of the air cavity, ie reduces the wet hull surface and reduces the resulting frictional resistance.

Figure pct00003
공기 공동의 넓은 스타트는 최대 폭까지의 공기 공동의 측면들이 수중 선체의 중심선에 평행하게 있는 수직면에 대해 작은 각들을 형성함을 의미한다. 이것은 공기 공동의 측면들 위로 가로 방향으로 수류가 흐를 가능성을 감소시키는, 즉, 와류가 증가할 위험성이 감소한다.
Figure pct00003
A wide start of the air cavity means that the sides of the air cavity up to the maximum width form small angles with respect to the vertical plane parallel to the centerline of the underwater hull. This reduces the likelihood of water flow in the transverse direction over the sides of the air cavity, i.e. the risk of increased vortex is reduced.

Figure pct00004
본 발명에 따른 선형은 공기 공동 아래 선박의 중심선에 평행하고 실제로 직선의 수류를 제공하고, 이는 공동의 공기에 대한 고요한 작동 상태를 발생시킨다.
Figure pct00004
The linear according to the invention is parallel to the centerline of the ship below the air cavity and actually provides a straight stream of water, which creates a quiet operating state for the air in the cavity.

Figure pct00005
벌브 형상이 넓어짐으로써 배수량이 커지게 된다. 선수부에 배수량이 유지되는 경우, 이는 특히 dWL의 수선 폭이 감소할 수 있는 얇은(slender) 선박들을 의미한다. 이는 상기에 따라 공기 공동의 원리를 작동시키기 위해 중요했던 피치 방향-아래를 참조하라-으로의 선박의 모션 특성을 개선한다.
Figure pct00005
As the bulb shape becomes wider, the drainage volume increases. If drainage is maintained at the bow, this means especially slender vessels in which the dWL's waterline width can be reduced. This improves the ship's motion characteristics in the pitch direction-see below-which was important for operating the principle of the air cavity according to the above.

선수부가 수직 방향으로 움직이면, 넓은 벌브는 이와 함께 다량의 물을 끌어당길 것이다. 넓은 벌브는 소위 공동 진동 요동 물 질량을 증가시키며 선수 및 선미의 극성의 질량 관성 모멘트(moment)를 증가시킨다. 동시에, 넓은 벌브는 선수부의 수선 폭이 dWL의 바로 위 및 바로 아래에서 감소될 수 있음을 의미할 수 있다. 이와 같은 방식에서, 수직 모션 이후에 선박을 자신의 중립 위치로 되돌려 놓는 것을 목표로 하는 모멘트가 감소한다. 복원 모멘트의 감소와 동시에 극성의 관성 모멘트의 증가는 고유 진동수가 감소함을 의미한다. 이것은 유익한데, 왜냐하면 위험성이 감소하여 통상의 파장 스펙트럼(wave spectrum)들에 대한 역랑(head sea)에서 공명(sympathetic vibration)하게 되기 때문이다.As the bow moves in the vertical direction, the wider bulb will attract a large amount of water with it. The wider bulb increases the so-called cavitation oscillation mass and increases the mass moment of inertia of the bow and stern polarity. At the same time, a wider bulb can mean that the repair width of the bow can be reduced just above and just below dWL. In this way, the moment aiming to return the vessel to its neutral position after vertical motion is reduced. Increasing the moment of inertia of polarity simultaneously with the reduction of the restoring moment means that the natural frequency decreases. This is beneficial because the risk is reduced, leading to sympathetic vibrations in the head sea for normal wave spectrums.

게다가, 선수부의 넓은 벌브는 선수부의 수직 모션에 감쇠 계수(attenuation coefficient)를 증가시킬 것이다. 비록 진동수가 공명의 부근에 있다 하더라도 증가된 감쇠는 피치 방향에서의 모션을 감소시킨다. In addition, the broad bulb of the bow will increase the attenuation coefficient in the bow's vertical motion. Although the frequency is near resonance, the increased attenuation reduces the motion in the pitch direction.

단동선(monohull vessel)에 대한 가로방향으로의 모멘트들은 대부분이 선박의 주요 치수에 좌우된다. 상기 공기 공동은 가로의 안정성(stability)을 감소시키므로 상기 공기 공동을 복수의 세로 방향 챔버(chamber)로 나누는 것이 필요할 수 있다. 그 후에 이러한 공기 공동들에는 별개의 공기 공급 덕트(ducts)들이 제공된다.The transverse moments for the monohull vessel are largely dependent on the ship's main dimensions. Since the air cavity reduces transverse stability, it may be necessary to divide the air cavity into a plurality of longitudinal chambers. These air cavities are then provided with separate air supply ducts.

선미에 의해서, 선형의 해당 요건들은 공기 공동의 원리가 최적으로 작용하도록 적용된다. 선수부의 본 발명의 벌브와 같은 수평의 벌브는 후부 선체의 하부 선미 부분에 배열될 것이다. 본 발명에 따른 후부 선체의 선형은 가로 방향으로 매우 큰 확장성을 가지는 상대적으로 얇고 낮은 벌브를 특징으로 하고, 이는 평면의 하부 면을 증가시킨다. 따라서, 하기에 따라 정의되는 선미 벌브 길이 내의 모든 가로 프레임들은 웨이스트를 가져야만 한다. 좀 더 상세하게 후부 선체를 덧붙여 설명하기 위하여 선미 벌브에 대한 대응하는 특정 양이 정의된다.By stern, the corresponding requirements of the linearity are applied so that the principle of the air cavity works optimally. Horizontal bulbs, such as the bulb of the invention of the bow, will be arranged in the lower stern portion of the rear hull. The linearity of the rear hull according to the invention is characterized by a relatively thin and low bulb with very large expandability in the transverse direction, which increases the lower face of the plane. Therefore, all transverse frames within the stern bulb length defined as follows must have a waist. To further illustrate the rear hull, a corresponding specific amount for the stern bulb is defined.

상기 선미 벌브의 길이는 선수 방향으로 웨이스트 아래 벌브의 선미 지점으로부터 계산된 선체의 수직 길이의 10%로 정의된다. 상기 수직 길이는 전면 수직선 및 후부 수직선 사이의 수평거리이다. 상기 후부 수직선은 러버 샤프트(rubber shaft)의 중앙을 통하는 수직선이거나 선박에 종래의 러더(rudder)가 없는 경우, 설계 수선이 트랜섬(transom)과 교차하는 지점을 통하는 수직선이다.The length of the stern bulb is defined as 10% of the vertical length of the hull calculated from the stern point of the bulb below the waist in the bow direction. The vertical length is the horizontal distance between the front vertical line and the rear vertical line. The rear vertical line is a vertical line through the center of the rubber shaft or a vertical line through the point where the design waterline intersects the transom, if the vessel does not have a conventional rudder.

벌브 용적은 베이스라인부터 설계 수선까지의 선미 벌브 길이 내에서의, 우현에 좌현을 더한, 선체 용적이다. The bulb volume is the hull volume, with the port port added to the starboard, within the stern bulb length from baseline to design repair.

벌브 에어리어는 선미 벌브 길이 내에 있는 웨이스트 아래에 있는 벌브의, 우현에 좌현을 더한 수평면상에 투영되는 에어리어이다.The bulb area is the area projected on the horizontal plane of the bulb below the waist, within the stern bulb length, plus the porthole.

상기 후부 선체에 대한 선미 벌브 계수는 선수부와 같이: The stern bulb factor for the rear hull is as follows:

Figure pct00006
Figure pct00006

로 현재 정의되어 있다.Currently defined as

본 발명에 따른 후부 선체의 선형은 적어도 0,4의 선미 벌브 계수를 가지지만 특정한 경우들에서 현저하게 더 높아질 수도 있다. 이것을 그 중에서도 후부 선체에 추진 디바이스가 있는지의 여부에 좌우되고, 만약 추진 디바이스가 있다면 어떻게 정렬되는지에 좌우된다.The linearity of the rear hull according to the invention has a stern bulb factor of at least 0,4 but may be significantly higher in certain cases. This depends, among other things, on whether there is a propulsion device in the rear hull, and how it is aligned if there is a propulsion device.

후부 선체의 본 발명에 따른 선형은 상기 선수부에 대해 상술했던 장점과 대응하는 장점을 제공한다:The linear according to the invention of the rear hull provides advantages corresponding to those described above for the bow:

Figure pct00007
넓고 편평한 벌브는 공기 공동의 매우 넓은 종결부를 가능하게 한다. 상기 벌브가 넓어질수록 상기 공기 공동의 더 넓은 종결부가 획득된다. 이것은 공기 공동의 에어리어를 증가, 즉 습 표면을 감소시켜서 결과적으로 마찰 저항을 감소시킨다.
Figure pct00007
The wide and flat bulb allows for a very wide end of the air cavity. The wider the bulb, the wider the end of the air cavity is obtained. This increases the area of the air cavity, that is, reduces the wet surface and consequently reduces the frictional resistance.

Figure pct00008
후부 선체에서의 공기 공동의 넓은 종결부는 최대 폭 선체 중앙부로부터 종결부까지 스타트하는 공기 공동의 측면들이 상기 수중 선체의 중심선에 평행한 수직면에 대해 작은 각들을 형성함을 의미한다. 이것은 공기 공동의 측면들 위에서의 가로 방향으로 수류가 흐를 가능성을 감소, 즉, 와류가 증가할 위험성을 더 적게 한다.
Figure pct00008
The wide end of the air cavity in the rear hull means that the sides of the air cavity starting from the full width hull center to the end form small angles with respect to the vertical plane parallel to the centerline of the underwater hull. This reduces the likelihood of water flow in the transverse direction on the sides of the air cavity, ie less the risk of increased vortex flow.

Figure pct00009
큰 수평 벌브는 같이 진동하는 수괴(water mass)를 증가시켜 증가된 극성의 질량 관성 모멘트를 제공한다. 동시에, 선미에 의한 벌브는 자신의 모션에 대한 식의 감쇠 계수를 지수적으로 증가하도록 한다. 모든 양들은 정확한 방향으로 변경, 즉 피치 방향에서의 수직 모션들을 감소하도록 한다.
Figure pct00009
Large horizontal bulbs increase the water mass oscillating together, providing an increased moment of inertia of polarity. At the same time, the bulb by the stern allows for an exponential increase in the attenuation coefficient of the equation for its motion. All the quantities are allowed to change in the correct direction, i.e. reduce the vertical motions in the pitch direction.

벌브의 종료는 추진 디바이스를 고려하고 가능한 공기 배출을 고려하여 수행되어야 한다. 다음은 단지 종료의 예들이다:The termination of the bulb should be carried out taking into account the propulsion device and the possible exhaust of air. The following are just examples of termination:

1-프로펠러 선박들은 적합하게도 프로펠러 평면 앞에 거리를 두고 베이스라인 상에서 벌브를 종료시킬 수 있다. 그리고나서 이는 가능한 공기 배출이 프로펠러 아래 또는 바깥쪽을 통과하는 가능성을 제공한다.1-propeller ships may suitably terminate the bulb on the baseline at a distance in front of the propeller plane. This then gives the possibility that possible air emissions pass under or outside the propellers.

이른바 트윈-스케그(twin-skeg) 유형의 2-프로펠러 선박들은 각각의 프로펠러에 대하여 1-프로펠러 선박에 대하여 대응하는 종결부를 가질 수 있다. 그 후에 각각의 프로펠러의 내부에 있는 벌브의 폭과 종결부는 프로펠러가 충분한 수류를 얻도록 적응되어야만 한다.So-called twin-skeg type two-propeller ships may have corresponding terminations for one propeller ship for each propeller. Thereafter, the width and the termination of the bulb inside each propeller must be adapted so that the propeller obtains sufficient water flow.

본 발명의 흥미로운 적용예는 두 선체 선박들, 이른바 쌍동선(catamaran vessel)에 대해 발생하며, 여기서 추진 디바이스들은 선박의 중심선에 배치된다. 그리고나서 상기 선체 배열은 로컬 바디(local body)가 두 선체들을 결합하는 강력 갑판(strength deck) 아래에서 선박의 중심선, 즉, 쌍동선 선체들 사이에서 형성되는 사실에 기초한다. 로컬 바디는 선수 혹은 선미 양쪽에 있고 상기 설계 수선을 향해 아래로 연장된다. 개조(stack water)에서, 바디의 하부 가장자리는 설계 수선에 있거나 그 바로 위에 있다. 추진 디바이스는 선수 및 선미 각각에서 각각의 바디의 하단에 적용된다. 현재 두 쌍동선 선체들의 후부 선체는 상기 추진 디바이스에 제공되는데 필요한 고려사항 없이 크고 넓은 벌브들로 형성될 수 있다. 평면 하부 및 공기 공동은 충분히 최적의 방법으로 종료될 수 있다.An interesting application of the invention arises for two hull vessels, the so-called catamaran vessels, wherein the propulsion devices are arranged at the centerline of the vessel. The hull arrangement is then based on the fact that a local body is formed between the ship's centerline, i.e. catamaran hulls, under a strength deck that joins the two hulls. The local body is on either side of the bow or stern and extends down towards the design repair. In stack water, the lower edge of the body is at or directly above the design waterline. The propulsion device is applied to the bottom of each body at each of the bow and stern. The rear hull of two catamaran hulls can now be formed into large and wider bulbs without the considerations required to be provided to the propulsion device. The planar bottom and the air cavities can be terminated in a sufficiently optimal way.

습 표면에서 불필요한 분담을 만들지 않기 위하여, 상술한 쌍동선의 배열에 따른 벌브의 선미 측은 베이스라인 다소 위에 있는 후부 수직선 부근에 다소 둥근 첨단으로 종료될 수 있고 종료되어야 한다. 상기 후부에서 벌브의 밑면은 가로 방향으로 수평 방향으로 직선이거나 약간 구부러져 있고, 편평한 수평 밑면이 되도록 연속해서 선수 변형되며, 이는 밑면이 베이스라인에 더 근접할수록 폭이 증가하게 된다. 밑면이 베이스라인에 도달하면 상기 폭이 상당해지고 따라서 공기 공동의 양호한 종결을 만족시킬 수 있다.In order not to make unnecessary contributions to the wet surface, the stern side of the bulb according to the above-described catamaran arrangement can end and end with a somewhat rounded tip near the posterior vertical line somewhat above the baseline. At the rear, the bottom of the bulb is straight or slightly bent in the horizontal direction in the transverse direction and bowed continuously to be a flat horizontal bottom, which increases in width as the bottom is closer to the baseline. When the bottom reaches the baseline, the width is significant and thus satisfactory termination of the air cavity.

모든 적용예들의 경우, 일정 공기량이 물에 의해 나가버리거나 선체의 아래에 후부 선체에서 외부로 지나갈 수 있다. 물이 상기 공기 공동의 후미 측을 지나갈 때 추가 저항의 위험성을 감소하기 위하여, 이것에는 공기 공동의 천장으로부터 공기/물 사이의 경계면을 향해 아래로 연장하는 편향 평면이 제공된다. 그리고나서 물 및 가능하면 더 적은 양의 공기가 공기 공동을 떠날 때 편향 평면의 각이 더 작으면 와류 증가의 위험이 더 작아진다. 물론 편향 평면은 공기 공동과 같은 폭을 가져야 한다.For all applications, a certain amount of air can be taken out by water or passed out of the rear hull under the hull. In order to reduce the risk of further resistance as water passes the rear side of the air cavity, it is provided with a deflection plane extending downward from the ceiling of the air cavity towards the interface between air / water. Then, the smaller the angle of the deflection plane when water and possibly less air leaves the air cavity, the smaller the risk of increased vortex. The deflection plane must of course have the same width as the air cavity.

전체 공기 공동을 따라 선체의 하부 가장자리의 거의 가까이 까지 공기/물 사이의 경계면을 유지할 수 있도록 하기 위해, 선체 하단을 수평하게 유지하는 것이 필수적, 즉, 선박은 트림(trim) 없이, 이른바 등흘수(even keel) 상에 있어야한다. 그러나, 수력학적 영향력 때문에, 선박은 속도가 변할 때 자신의 트림을 변경할 것이다. 따라서, 수동 또는 자동 시스템이 설치되어 있어야 하고, 선수부 및 후부 선체에서 워터 밸러스트 펌핑(water ballest pumping)에 의하여 트림 없이 상기 선박을 유지하는 것을 목표로 한다.In order to be able to maintain the interface between the air / water along the entire air cavity almost close to the lower edge of the hull, it is essential to keep the bottom of the hull horizontal, i.e., the vessel should have no so-called trim even keel) However, due to hydraulic influence, the ship will change its trim as the speed changes. Therefore, a manual or automatic system must be installed and aims to maintain the vessel without trim by water ballest pumping at the fore and rear hulls.

선체의 하부 가장자리에서의 수압은 파랑골 및 파고점에 따라 세로 방향으로 변할 것이다. 그러므로, 미리 제공되는 공기압의 설정 값은 존재하지 않는다. 대신, 자동 제어 시스템이 설치되어야 하고, 여기서 레벨 메터(level meter)들이 팬들을 제어하고, 팬들은 공기 공동 및 그로 인해 압력을 피드(feed)한다. 그 후에, 물/공기 사이 경계면의 최저 레벨을 나타내는 상기 레벨 메터 또는 레벨 메터들은 경계면의 원하는 레벨에 비교될 것이며 상기 팬들로의 제어 신호를 선정할 것이다.The water pressure at the lower edge of the hull will vary longitudinally with the blue valley and crest point. Therefore, there is no set value of the air pressure provided in advance. Instead, an automatic control system has to be installed, where level meters control the fans, which feed the air cavities and thereby the pressure. Thereafter, the level meter or level meters representing the lowest level of the interface between water / air will be compared to the desired level of the interface and select the control signal to the fans.

공동의 높이, 즉 선체의 하단으로부터 공기 공동의 천장까지의 거리는 최대 파고 및 해당 선박의 내부 배열로 조정돼야만 하며, 공기 공동은 효과적인 방식으로 선박의 저항을 감소할 수 있을 것이다. The height of the cavity, ie the distance from the bottom of the hull to the ceiling of the air cavity, must be adjusted to the maximum digging and the internal arrangement of the vessel, which will be able to reduce the resistance of the vessel in an effective manner.

세로 방향의 안정성은 공기 공동 내의 큰 자유 액면(free liquid surface)의 존재로 인해 종래의 선박들에 비해 훨씬 작아지게 된다. 이것은 선박이 정박 중에 적재 또는 양하하는 동안, 추가 트림에 민감해진다. 세로 방향으로의 중량의 이동은 공기 공동이 없는 대응하는 선박보다 훨씬 큰 트림의 변화를 발생시킨다. 이 추가의 트림 증가를 줄이기 위하여 공동은 선박이 정박 중일 때 선수와 선미를 복수의 구획들로 나누어야 할 필요가 있을 것이다. 이는 하나 이상의 가로 벽들이 공기 공동 내에서 아래로 내려지거나 낮아지는 사실에 의해 발생할 수 있다. 그리고 나서 공기 공동의 각각의 구획에는 구획 자체의 공기 공급이 제공될 것이다. 선박이 속도 이하일 때 가로 벽들은 위로 당겨지거나 올려지게 될 것이다. Longitudinal stability becomes much smaller than conventional vessels due to the presence of a large free liquid surface in the air cavity. It is sensitive to additional trim while the ship is loading or unloading during berth. The shift in weight in the longitudinal direction results in a much larger change in trim than a corresponding vessel without air cavities. To reduce this additional trim increase, the cavity will need to divide the bow and stern into multiple compartments when the vessel is at anchor. This may be caused by the fact that one or more transverse walls are lowered or lowered in the air cavity. Each compartment of the air cavity will then be provided with an air supply of the compartment itself. When the ship is below speed the transverse walls will be pulled up or raised.

선박의 차원들 및 관련 속도/길이에 따라, 상이한 유형의 파도들은 선체에 따라 발생된다. 또한 이 파도들은 경우에 따라 공기 공동 내부로 연장될 것이다. 특정 속도에서는 이와 같은 파고점이 선미의 편향 평면 아래 지점에서 발생할 것이다. 이 파도는 선박에 대해 정적이며 이용될 수 있다. 만일 이와 같은 파고점을 이용하고자 한다면, 공기 공동의 선미 벌브의 인접한 밑면뿐만 아니라 상기 공기 공동의 표면을 제한하는 후미는 상기 파도의 물마루에 접하거나 상기 물마루와 마주쳐야 한다. 따라서 공기 공동의 후미 측의 하부는 파고점에 의해 폐쇄되고 동일한 후미의 선체 부분은 없다. 그리고나서 편향 평면의 후미 측은 이 파도의 마루를 만날 것이다. 이는 편향 평면의 후미 쪽 측면이 파도의 해당 높이에 연결되도록 하기 위해, 편향 평면이 전환되거나 낮아지고/상승되도록 적응되거나 이것이 가능해야만 한다는 것을 의미한다. 이와 같은 방법에서, 공기는 실현할 수 있는 최대 정도로 포함된다. 이것은 추가의 저항을 발생시키기 때문에 편향 평면의 하부 부분의 선미 또는 아래의 선체 부분이 존재하지 않는다. 파도의 더 높을수록, 편향 평면의 종결부는 위로 더 높아진다. 이 방식으로, 저항이 감소하고 선박은 증가한 동력/속도 선수를 획득한다. 정박 중의 드라프트가 필수적이라면, 편향 평면은 정박 중에 낮아지고/하향되는 것이 가능해야 하므로, 이의 하부 가장자리는 선체의 하부 가장자리와 동일 평면이 된다. 이때, 공기 공동이 최대로 이용될 수 있으며, 선박의 드라프트는 감소한다.Depending on the dimensions of the ship and the associated speed / length, different types of waves are generated along the hull. These waves will also extend into the air cavity as the case may be. At certain velocities, these crest points will occur below the stern deflection plane. These waves are static for the ship and can be used. If such crest points are to be used, the trailing confinement of the surface of the air cavity, as well as the adjacent bottom of the stern bulb of the air cavity, should contact or encounter the trough of the wave. Thus the lower part of the rear side of the air cavity is closed by the crest point and there is no hull portion of the same rear. Then the rear side of the deflection plane will meet the floor of this wave. This means that in order for the rear side of the deflection plane to be connected to the corresponding height of the wave, the deflection plane must be adapted or adapted to be switched or lowered / rised. In this way, air is included to the maximum that can be realized. Since this creates additional resistance, there is no hull portion below or the stern of the lower portion of the deflection plane. The higher the wave, the higher the end of the deflection plane. In this way, the resistance decreases and the ship gains increased power / speed bow. If drift during mooring is essential, the deflection plane must be able to be lowered / downward during mooring, so that its lower edge is coplanar with the lower edge of the hull. At this time, the air cavity can be utilized to the maximum, and the ship's drift is reduced.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 큰 평면 하부 에어리어를 제공하여 공기 공동의 원리에 적합하고 상기 원리를 이용할 수 있는 새로운 선형이 제공된다. 따라서 바다에서 모션을 감소시켜 결과적으로 선박은 동력 수요 및 벙커 소모가 감소하여 원양 항로 운항에 적합하게 된다.As mentioned above, the present invention provides a new linear that provides a large planar lower area to fit the principle of the air cavity and to utilize the principle. This reduces the motion at sea and consequently reduces the demand for power and bunker consumption, making the ship suitable for oceangoing operations.

본 발명에 따른 선체 배열 및 선형의 실시예는 다음으로 설명되며, 첨부된 도면들이 참조된다,
도 1은 벌브 길이의 삽입된 정의를 가지는 선수재의 프로파일을 나타내는 도;
도 2는 공기 공동을 가지는 선수부의 바디 플랜(body plan)의 예를 나타내는 도;
도 3은 공기 공동을 가지는 후부 선체의 바디 플랜의 예를 나타내는 도;
도 4는 쌍동선의 후부 선체의 바디 플랜의 예를 나타내는 도; 및
도 5는 공기 공동의 종결부에서 파도를 가지는 후부 선체의 프로파일을 나타내는 도.
Embodiments of the hull arrangement and the linear according to the invention are described next, with reference to the accompanying drawings,
1 shows a profile of a blank having an embedded definition of bulb length;
FIG. 2 shows an example of a body plan of a bow portion having an air cavity; FIG.
3 shows an example of a body plan of a rear hull with an air cavity;
4 shows an example of a body plan of the rear hull of a catamaran; And
5 shows the profile of the rear hull with waves at the end of the air cavity.

도 1은 삽입된 정의를 가지는 선수재의 프로파일을 도시한다. 베이스라인(BL)은 선박의 최저점을 통하여 설계 수선(dWL: Design water line)에 평행한 선이다. 상기 선수재의 웨이스트(W)는 상기 벌브의 선수재 가장자리 위의 지점에 있는 선수재의 최 후미 지점이다. 도면에서, 또한 상기 벌브의 길이가 정의된다. 이 정의는 모든 가로 프레임들이 벌브 길이 내에서 웨이스트를 가진다는 가정으로 적용된다. 상기 경우가 아니라면, 상기 길이는 벌브의 선수재 가장자리로부터 웨이스트를 가지는 상기 선수부의 마지막 프레임인 가로 프레임까지 되도록 감소한다.1 shows a profile of a blank having an embedded definition. Baseline BL is a line parallel to the design water line (dWL) through the lowest point of the vessel. The waste waist W is the trailing point of the finish at a point above the finish edge of the bulb. In the figure, the length of the bulb is also defined. This definition applies on the assumption that all transverse frames have a waste within the bulb length. If this is not the case, the length decreases from the edge of the bow of the bulb to the horizontal frame, which is the last frame of the bow with a waste.

도 2는 dWL에 이르기까지의 선수부의 선수 부분의 바디 플랜의 예를 도시한다. 도시된 프레임들은 수직 길이의 85, 90, 95, 100 및 101, 25%의 위치에 대응한다. 50%는 선체중앙부에 대응하고 100%는 선수 수직선(FP)의 프레임에 대응한다. 수직 길이의 101,25%는 본 예에서 선수 수직선(FP) 및 상기 벌브의 선수 가장자리 사이 중간의 프레임에 대응한다. 도면에서, 벌브의 밑면(1)이 베이스라인(BL)(3)에 근접할 때 상기 벌브의 밑면(1)이 어떻게 수평 밑면(2)으로 연속해서 변형되는지가 도시된다. 도시된 예에서, 벌브의 밑면은 프레임 위치 90%의 바로 전의 평면 하부에 도달하며 그곳에서 평면 하부는 공기 공동의 스타팅으로 대체되었으며, 이는 점선(5)으로 도시된다. 프레임 85%에서, 공기 공동의 폭은 추가로 증가했으며 점선(6)으로 도시된다. 프레임 101,25%에서, 타원(4)이 비교로서 도시되었다. 여기서 타원의 상부 가장자리에 선수재와의 접속부와 만나는 물마루가 제공되었을지라도, 벌브의 큰 수평 확장 및 수평으로 놓여 있는 타원과의 유사성을 명확하게 확인될 수 있다.2 shows an example of a body plan of the bow portion of the bow section up to dWL. The frames shown correspond to positions of 85, 90, 95, 100 and 101, 25% of the vertical length. 50% corresponds to the center of the hull and 100% corresponds to the frame of the bow vertical line FP. 101,25% of the vertical lengths in this example correspond to the frame in the middle between the bow vertical line FP and the bow edge of the bulb. In the figure, it is shown how the bottom 1 of the bulb continuously deforms to the horizontal bottom 2 when the bottom 1 of the bulb approaches the baseline BL 3. In the example shown, the bottom of the bulb reaches the bottom of the plane just before the frame position 90%, where the bottom of the plane has been replaced by the starting of the air cavity, which is shown by dashed line 5. At 85% of the frame, the width of the air cavity has further increased and is shown by dashed line 6. In frame 101,25%, the ellipse 4 is shown as a comparison. Although a trough is provided here where the upper edge of the ellipse meets the connection with the bow, the large horizontal expansion of the bulb and the similarity with the horizontally lying ellipse can be clearly seen.

도 3은 본 발명에 따른 1-프로펠러 후부 선체의 바디 플랜의 예를 도시한다. 도시된 프레임들은 수직 길이의 0, 5, 10, 15 및 20% 위치에 대응한다. 선박 길이의 0%는 선미 수직선(AP)에 대응한다. 이 경우에서 벌브의 밑면은 베이스라인(BL)을 통하는 평면과 어떻게 합치하는지 어떻게 공기 공동의 폭의 현저한 증가를 수반하는지가 분명히 확인된다. 공기 공동은 프레임 20%에서 전체 높이(7)를 갖는다. 공기 공동의 높이는 편향 평면에 의해 선미에 의해 연속해서 감소하고 정확히 프레임 15%의 보다 뒤의 베이스라인(BL)에 도달한다. 이것은 본 예에서의 공기 공동의 종결부가 정확하게 공기 공동 선체 중앙부의 최대 폭의 약 55%의 폭(8)을 가지는 것을 의미한다. 프레임 2,5%의 하부는 프로펠러 평면(P) 직전에 종결되는 벌브의 종결부를 나타내기 위하여 내부에 도시되어 있다. 이는 공기 공동 아래에 흐르는 물에 떠내려가는 대부분의 공기가 현재 프로펠러 에어리어의 아래 및 외부로 지나갈 것임을 의미한다.3 shows an example of a body plan of a 1-propeller rear hull according to the invention. The frames shown correspond to 0, 5, 10, 15 and 20% positions of the vertical length. 0% of the ship's length corresponds to the stern vertical line AP. In this case it is clearly confirmed how the bottom of the bulb coincides with the plane through the baseline BL and how it entails a significant increase in the width of the air cavity. The air cavity has a full height 7 at 20% of the frame. The height of the air cavity is continuously reduced by the stern by the deflection plane and exactly reaches the baseline BL later of 15% of the frame. This means that the end of the air cavity in this example has a width 8 of about 55% of the maximum width of the center of the air cavity hull. The lower part of the frame 2,5% is shown therein to indicate the end of the bulb, which ends just before the propeller plane P. This means that most of the air floating in the water flowing below the air cavity will pass under and outside the current propeller area.

도 4는 쌍동선에 대한 후부 선체의 본 발명에 따른 바디 플랜의 예를 도시하고, 여기서 각각의 프레임의 후부 선체에는 추진 디바이스들이 없다. 따라서, 여기서 후부 선체는 단지 공기 공동 원리의 최대 이용 및 저항을 고려하여 형성된다. 상기 도시된 프레임들은 수직 길이의 0, 5, 10, 15 및 20% 위치들에 대응한다. 본 예에서, 둥근 첨단(8)을 가지는 벌브는 AP의 선미 바로 후미에 저항 지점의 관점에서 적합한 높이에서 종결된다. 여기서, 상기 벌브의 밑면(9)은 가로 방향으로 직선들로 도시된다. 선수의 폭은 빠르게 증가하고 정확히 10% 프레임에서 베이스라인에 접근한다. 여기서, 공기 챔버의 종결부(10)가 배열될 수 있다. 본 예에서, 공기 공동의 종결부의 폭은 거의 공기 공동의 최대 폭의 80%가 된다. 본 예에서, 편향 평면은 프레임 10%으로부터 프레임 15%까지 연장되며, 여기서 공기 챔버의 최대 높이가 가능하다(11).4 shows an example of a body plan according to the invention of the rear hull for catamarans, wherein the rear hull of each frame is free of propulsion devices. Thus, the rear hull is here only formed taking into account the maximum utilization and resistance of the air cavity principle. The frames shown correspond to 0, 5, 10, 15 and 20% positions of the vertical length. In this example, the bulb with rounded tip 8 terminates at a suitable height in terms of resistance point just after the stern of the AP. Here, the bottom surface 9 of the bulb is shown in straight lines in the transverse direction. The width of the athlete increases rapidly and approaches the baseline at exactly 10% of the frame. Here, the terminating portion 10 of the air chamber may be arranged. In this example, the width of the end of the air cavity is almost 80% of the maximum width of the air cavity. In this example, the deflection plane extends from frame 10% to frame 15%, where the maximum height of the air chamber is possible (11).

도 5는 도 4에 따른 바디 플랜을 가지는 후부 선체의 프로파일을 나타낸다.여기서, 이는 프레임 10% 주위의 위치에서 선박으로 인하여 발생되는 정상파로부터의 압력을 이용하기 위하여 선택되었다. 상기 압력은 공기 챔버에서의 압력보다 더 크므로 공기 챔버는 더 높은 레벨로 종결될 수 있다. 이는 점선(12)으로 표시된다. 편향 평면은 선(13)으로 도시되고, 상기 편향 평면의 종결부 아래에 그리고 직선의 수평선 뒤에는 선체가 존재하지 않는다. 도식적으로, 파도(14)는 편향 평면의 종결부로부터 상기 베이스라인에 이르기까지의 에어리어를 가득 채우는 것으로 도시되어 있다. 이때 상기 공기 챔버에서의 압력은 선박 앞에 추가의 추진력을 제공한다.Fig. 5 shows the profile of the rear hull with the body plan according to Fig. 4. Here it was chosen to take advantage of the pressure from standing waves generated by the ship at a position around frame 10%. The pressure is greater than the pressure in the air chamber so that the air chamber can be terminated to a higher level. This is indicated by the dotted line 12. The deflection plane is shown by line 13, where there is no hull below the end of the deflection plane and behind the straight horizontal line. Schematically, the wave 14 is shown to fill the area from the end of the deflection plane to the baseline. The pressure in the air chamber then provides additional propulsion in front of the vessel.

3 : BL : 베이스라인 dWL : 설계 수선
2 : 밑면
3: BL: Baseline dWL: Design Repair
2: bottom

Claims (8)

선박들의 선형(hull form) 및 배열에 있어서,
Figure pct00010
선수부(forebody)는 넓고 수평의 벌브(bulb)를 갖고, 상기 벌브는 수류(water flowr)를 상기 선박의 아래를 지나는 하부 흐름 및 상부 흐름으로 분리하고, 상기 상부 흐름은 선박의 측면들을 따라 주로 이동하고;
Figure pct00011
하기 식에 따라 정의되는 벌브 계수는 1,5의 최저값을 갖고
Figure pct00012

여기서 수중 선체의 최전방 지점으로부터 계산되는 벌브 길이는 아래 두 값들:
- 상기 선수부의 가로 프레임의 웨이스트(wasit)가 보이지 않는, 수중 선체의 최전방 지점으로부터 상기 가로 프레임의 위치까지의 수평거리, 또는
- 상기 수중 선체의 최전방 지점으로부터 웨이스트에서 선수재(stem) 프로파일의 최 후미 지점까지 계산된 수평거리의 2배 중에서 가장 작은 값이며,
여기서 벌브 용적은 베이스라인부터 설계 수선까지의 벌브 길이 내의, 우현에 좌현을 더한 선체 용적이고,
벌브 에어리어(bulb area)는 상기 벌브 길이 내에 있는 웨이스트 아래에 있는 벌브의, 우현에 좌현을 더한 수평면상에 투영되는 에어리어이고,
Figure pct00013
상기 벌브 길이의 전면 부분에 있는 벌브의 밑면은 가로방향으로 상기 중심선으로부터 그리고 외부로 직선이거나 또는 약간 구부러져 있으며, 그 후에 후미 방향에서 전체가 수평이 되도록 가로 방향으로 연속해서 변형되고, 상기 밑면이 상기 베이스라인 또는 동일한 위치의 바로 후미에 도착할 때 상기 수평면 하부 에어리어의 더 큰 부분은 공동(cavity)에 의해 대체되고, 상기 공동은 아래쪽으로 개방되고 상기 공동의 상부의 표면에 또는 상기 공동의 측면들 중 하나 또는 일부에 배치되는 유입용 파이프들에 의해 주위의 물의 압력에 대응하는 압력을 갖는 공기로 가득 차는 선박의 선형 및 배열.
In the hull form and arrangement of ships,
Figure pct00010
The forebody has a wide and horizontal bulb, which separates the water flowr into a lower flow and an upper flow passing below the vessel, the upper flow mainly moving along the sides of the vessel. and;
Figure pct00011
The bulb coefficient defined by the following formula has a minimum value of 1,5
Figure pct00012

The bulb length calculated from the foremost point of the underwater hull is given by the following two values:
A horizontal distance from the foremost point of the underwater hull to the position of the transverse frame, in which the wasit of the transverse frame of the bow is not visible, or
The smallest of two times the horizontal distance calculated from the foremost point of the underwater hull to the foremost point of the stem profile at the waist,
The bulb volume here is the hull volume plus port to the starboard, within the bulb length from baseline to design repair,
The bulb area is the area projected on the horizontal plane of the bulb, plus the porthole, of the bulb below the waist within the bulb length,
Figure pct00013
The underside of the bulb in the front part of the bulb length is straight or slightly curved outwardly from the centerline and outward in the transverse direction, after which it is continuously deformed in the transverse direction so that the whole is horizontal in the aft direction, and the underside is said When arriving at the baseline or just after the same location, a larger portion of the horizontal plane lower area is replaced by a cavity, the cavity opening downwards and either on the surface of the top of the cavity or on one of the sides of the cavity. Or linear and arrangement of a vessel filled with air having a pressure corresponding to the pressure of the surrounding water by inlet pipes disposed in part.
제 1 항에 있어서,
상기 벌브 계수는 2,0의 최저값을 가지는 것을 특징으로 하는 선형.
The method of claim 1,
Wherein said bulb coefficient has a minimum of 2,0.
제 1 항에 있어서,
상기 벌브 계수는 2,5의 최저값을 가지는 것을 특징으로 하는 선형.
The method of claim 1,
Wherein said bulb coefficient has a minimum of 2,5.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
Figure pct00014
하기에 따라 정의되는 적어도 하나의 선미 벌브 길이 내에 후부 몸체의 하부 후부에 있는 가로 프레임은 웨이스트를 갖고,
Figure pct00015
동일한 부분은 상기 하부 면의 수평면 부분을 증가시키는 넓은 수평의 벌브를 가지며,
Figure pct00016
하기에 따라 정의되는 선미 벌브 계수는 0,4의 최저값을 가지며,
Figure pct00017

이고, 여기서 선미 벌브 길이는 상기 웨이스트 아래에 있는 상기 벌브의 후미 지점으로부터 선수 방향으로 계산된 선체의 수직 길이의 10%로 정의되고, 상기 벌브 용적은 상기 베이스라인부터 상기 설계 수선까지의 상기 선미 벌브 길이 내에 있는 우현에 좌현을 더한 선체 용적이고,
상기 벌브 에어리어는 상기 선미 벌브 길이 내의 웨이스트 아래에 있는 선미 벌브의 우현에 좌현을 더한 수평면상에 투영된 영역이고,
Figure pct00018
선체의 후부 가장자리에 있는 상기 선미 벌브는 상기 베이스라인 상에 또는 상기 베이스라인 위에서, 상기 측면에서 봤을 때 둥근 첨단(tip)을 가지도록 종료되고, 상기 가로 방향으로의 상기 벌브 길이의 후부 내에 있는 상기 선미 벌브의 밑면은 중심선으로부터 직선으로 외향하거나 또는 약간 구부러져 있어서 상기 가로 방향에서 전체가 수평하게 되도록 상기 선수 방향으로 연속해서 변형되고, 상기 밑면이 상기 베이스라인 또는 이 위치의 앞쪽 바로 전방에 도달할 때 편평한 수평 하부 에어리어는 상기 공기 캐비티에 의해 대체되는 것을 특징으로 하는 선형.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Figure pct00014
The transverse frame at the lower rear of the rear body within at least one stern bulb length defined as follows has a waist,
Figure pct00015
The same part has a wide horizontal bulb which increases the horizontal part of the lower face,
Figure pct00016
The stern bulb coefficient, defined as follows, has the lowest value of 0,4,
Figure pct00017

Where the stern bulb length is defined as 10% of the vertical length of the hull calculated from the aft point of the bulb below the waist in the bow direction, and the bulb volume is the stern bulb from the baseline to the design repair. It is the hull volume that added port side to starboard in the length,
The bulb area is an area projected on a horizontal plane in which the port of the stern bulb under the waist in the stern bulb length is added to the port,
Figure pct00018
The stern bulb at the rear edge of the hull is terminated to have a rounded tip when viewed from the side, on the baseline or above the baseline, and within the rear of the bulb length in the transverse direction. When the underside of the stern bulb is straight outwardly or slightly bent from the centerline and continuously deformed in the bow direction so that the whole is horizontal in the transverse direction, when the underside reaches the baseline or just ahead of this position And a flat horizontal lower area is replaced by said air cavity.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 공동의 후부 종결부의 하부 가장자리는 상기 베이스라인 위에 있고 이 레벨 아래로부터 아래로 상기 베이스라인까지, 상기 공기 공동은 상기 선박에 의해 발생되는 정상파(stationary wave)에 근접해지는 것을 특징으로 하는 배열.
The method according to any one of claims 1 to 4,
And the lower edge of the rear end of the air cavity is above the baseline and from below this level down to the baseline, the air cavity approaching a stationary wave generated by the vessel.
제 5 항에 있어서,
상기 공기 공동의 후부 종결부의 하부 가장자리는 상이한 속도로 상기 정상파의 상이한 높이들을 만나기 위해, 각각 높아지거나 낮아질 수 있는 것을 특징으로 하는 배열.
The method of claim 5, wherein
And the lower edge of the rear end of the air cavity can be raised or lowered respectively to meet different heights of the standing wave at different speeds.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 선박이 정박 중이거나 저 속도일 때, 상기 공기 공동의 후부 종결부의 하부 가장자리는 상기 공기 공동의 하단에 이르기까지 낮아지는 것을 특징으로 하는 배열.
The method according to claim 5 or 6,
And the lower edge of the rear end of the air cavity lowers to the bottom of the air cavity when the vessel is at anchor or at low speed.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선박이 정박중일 때, 하나 이상의 가로 칸막이 벽들은 임시로 내려져서 상기 공기 공동의 선수와 선미를 복수의 공기 챔버들로 나누고, 상기 선박이 속도를 내고 상기 공기 공동의 원리를 감소시키는 동력을 이용할 때 상기 칸막이 벽들은 올라가는 것을 특징으로 하는 배열.
The method according to any one of claims 1 to 7,
When the vessel is berthing, one or more transverse partition walls are temporarily lowered to divide the bow and stern of the air cavity into a plurality of air chambers, and the vessel utilizes power to speed up and reduce the principle of the air cavity. When said partition walls rise.
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