KR860002189B1 - 선박 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선박

제1도는 폰툰형태의 선수를 가진 선박선체를 아래에서 본 사시도.

제2도는 발생되는 힘의 효과와 관련하여, 공지의 방식으로 구성된 선수를 갖는 쇄빙선의 작동을 나타내는 도식도.

제3도는 쇄빙선의 선수를 아래에서 본 도식도.

제4도는 제3도의 선박의 작동을 선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면으로 나타낸 도면.

제5도는 선수의 평면도.

제6도는 제3도의 선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면으로 나타낸 선수의 다른 예를 나타내는 도면.

제7도는 선박의 전방부분을 아래에서 본 사시도.

제8도는 제7도 선박의 프레임 투영도.

제9도-제11도는 부빙의 작용을 타나내는, 선박의 3가지 다른 횡방향면에 따른 단면도.

제12도는 노즐이 배치된 폰툰형 선수를 아래에서 본 도식도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전방표면 2 : 구조물수선

4 : 프레임 5 : 측연부

6 : 선박중앙면 7 : 보강재

110 : 선수 115 : 스템

211, 212 : 측벽 240 : 간격

301 : 전방표면 303 : 스키드

305 : 절삭연부 311 : 스템

314 : 고정된 얼음층 315 : 부빙

본 발명은 선수를 가진 선박에 관한 것이다.

선박의 추진에 요구되는 동력을 감소시키고 연료를 절약하기 위해, 각종 기술적인 해결책들이 제안되어 왔다. 그리하여, 선미의 비대칭 구조에 의해 프로펠러에의 흐름 및 그에 따른 추진효율을 증진시키는 것이 예를들어 독일특허 제1,207,802호에 알려져 있다. 단일 프로펠러 선박, 또는 중앙에 프로펠러를 가지고 프루우드수(Froude數)가 낮고 따라서 용적효율이 높은 선박 선체의 경우, 선미의 형태는, 프로펠러 축위의 선미부분이 축 아래에 위치된 선미부분과 비교하여 프로펠러의 회전방향에 반대로 선회되어 있도록 하고 따라서 프로펠러 레이스 부근에서 선체를 지나는 수평 단면의 축이 선박의 중간 종방향면으로부터 먼쪽으로 프로펠러의 회전방향에 반대로 경사지도록 즉, 프로펠러 날개의 뿌리지역으로부터 그 날개의 단부로 향한 지역까지 증가하도록 하여 후방에서 볼때 프로펠러 포스트(post)가 프로펠러 축위의 중간 종방향면과 함께. 프로펠러의 회전방향에 반대로 경사진 각도를 형성하도록 하는 방식으로 비대칭으로 만들어져 있다.

이런 형태는, 프로펠러에 대한 흐름을 증진시키고 어떤 프로펠러 효율의 상실없이 대칭 선미와 비교하여 선미의 파인네스(fineness)를 증가시키기 위해 완전조립 선박에 주로 사용되어 왔다. 선미의 원래의 파인네스 또는 배수량을 유지하면서,속도를 증가시키거나 또는 동일 속도에서 추진 동력 및 그에 따른 연료소비를 감소시키는 것이 가능하다.

동력 및/또는 연료절약은 그러한 선미를 가진 각종 선박에서 달성되어 왔다. 그들 선박의 경우, 프로펠러 축위에 위치된 선미부분은 축아래의 선미부분과 비교하여 프로펠러의 회전방향에 반대방향으로 선회되어 있고, 프로펠러축 아래가 통상의 U형 프레임이므로 그 지역에서 회전 대칭의 이상적인 경우와 매우 밀접한 형상의 반류(wake)등속도선 형상이 얻어졌다. 그들 선박은 대략 0.75-0.83 사이의 파인네스 계수를 갖는다. 높은 프루우드수 및 낮은 용적효율을 갖는 비교적 빠른 선박의 경우, 선미를 보강함에 의해 반류 등속도선에 바람직하게 영향을 줄수 있다는 것이 알려져 있다.

프로펠러 직경을 최대로하고 따라서 속도를 낮게 하는것은 간혹 경제적인 이유 때문인데, 이는 그것이 효율증진 및 요구되는 동력 또는 연료소비의 감소를 제공할 수 있기 때문이다. 그러나, 홀수와 비교하여 매우 큰 프로펠러 직경의 경우 반류 상태가 저하하고 진동발생력 및 캐비테이숀이 일어나, 선박의 형태, 파인네스 및 속도의 함수로서 특별한 부가적인 기술적 수단이 경제적인 관점에서 유익하지 않은 그들 단점을 제거하기 위해 제공되어야 한다.

또한, 수선위의 선수 부분이 폰툰형태로 되어있고 선수의 전방표면이 전체비임 위에서 연장하여 있으며 그 선수의 하부 부분에서 공지의 방식으로 상방 및 전방으로 경사져 있고 측벽들의 하연부에서 단면적들이 대략 평행하게 된 선체를 가진 쇄빙특성을 갖는 선박이 알려져 있다. 폰툰형태의 선수부분에 이어지는 수면 아래 선수부분은 V형으로 되어있고, 측방의 상방 및 전방으로 경사진 과도부 표면들이 폰툰형의 선수부분내로 통과하는 전방으로 경사진 스템에 접촉하여 있다(독일특어 제2,343,719호).

이런 방식으로 구성된 선박이 얼음층을 통과할 때, 평활한 직선연부를 가진 채널이 형성되고 그 채널의 폭이 쇄빙기의 폭과 일치하게 되는것이 밝혀졌다. 그러나, 쇄빙과정에서, 바람직하지 않은 현상이 일어날 수 있다. 그리하여, 독일특허 제2,343,719호에 따른 선박의 경우, 절단연부들 위의 평행한 선수 측부들이 선박의 외측판에 절단된 얼음 표면에 의해 발휘되는 마찰력을 받아 얼음에 대한 높은 저항을 야기한다. 또한, 선체가 횡경사질때 그 마찰력은 얼음의 절삭된 채널과 비교하여 증대되는 횡경사 선박의 수선 폭을 통해 증가될 수 있고 그리하여 스퀴이징(squeezing) 또는 재밍(jamming) 효과가 발생된다.

이러한 스퀴이징 효과는 얼음층이 주행방향에 직각으로 수평응력을 받을때 증가되어, 선체 측부에의 얼음의 압력이 증대된다. 이것은 제2도에 따른 힘의 효과를 야기한다. 그 도면에서, 압력방향은 X이고, 단면으로 개략적으로 나타낸 선체의 우현 측부가 SB이고, 좌현 측부가 BB이고, 수평의 압축력을 받는 얼음층이 E₁이며, 압축력을 받지않는 얼음층이 E이며 그 층은 이동 방향에 직각의 작용선에서 볼때 얼음층/쇄빙선/얼음층 시스템에서 굽힘과정을 야기한다. 좌현 측부에서, 그것은 얼음층 및 쇄빙선의 상승을 야기하지만 우현 측부에서는 하강을 야기한다. 어떤 굽힘과정에서와 같이 그 상승운동과 하강운동 사이에 상호 교환이 있을 수 있다. 그들 압력이 크면 클수록, 횡경사 및 마찰이 크게 된다.

독일특허 제2,530,103호에 따라, 수면위 폰툰형 선수부분을 가진 쇄빙선은, 상기 선수부분이 수면아래 선수의 V형 부분까지 연장하는 평행한 2개의 측벽들의 하연부들에 슬라이딩 및 파손프로필을 가지도록 하는방식으로 구성되어 있다. 그 프로필의 전면벽은 상방으로 경사져 있고 절삭연부를 가지고 있다.

폰툰 형상의 선수가 상방으로 경사진 평면을 가진 그러한 쇄빙선은 얼음위에서 슬라이드하여, 선수의 중앙부분이 얼음과 접촉함이 없이 얼음을 파손시킨다. 2개의 절삭연부들에 의해 얼음에 발휘된 힘의 결과로, 단일의 부빙이 파손되고 선수와 동일한 폭을 가지게 된다. 최종적으로, 수면아래 V형 선수의 부근의 연장된 용골을 형성하는 날카롭게 상방으로 향한 수면아래 스템에서 부빙이 그의 부력에 의해 불안정한 평형상태로 통과하고, 그리하여 부빙이 일측부로 경사지고 고정얼음측 아래로 측방으로 부유하여 얼음이 없는 채널을 제공하게 된다.

그러한 쇄빙선의 경우, 고정된 얼음층상으로의 슬라이딩시 그 선박이 확실하게 안내되게 하고, 서도 중첩되어 동결된 얼음 표면에서 그리고 강도, 두께, 등과 같은 여러가지 얼음 조건하에서 전단작용을 크게하는 개량이 필요하다. 독일특허 제2,343,719호 및 제2,530,103호에 따른 선박은, 선박의 비임에 의해 절단된 부빙이 어느 일측으로 무분별하게 부유하여 간혹 파손되지 않은 얼음층 아래로 완전히 들어가지 않거나, 또는 고정된 얼음층 아래로 측방으로 통과될 수 없는 많거나 적은 수의 조각으로 파손되는 단점을 갖는다. 얼음이 없는 지역에서 주행할때 선박은 해수에 의한 높고 위험한 버피팅(buffeting)을 받는다.

독일특허 제2,112,334호는, 선채가 채널을 형성하는 2개의 쐐기형 쇄빙스템을 가진 수면아래 선수내로 통과하여 있는 쇄빙선을 기술하고 있다. 그 채널의 후단부에 제설기 형태의 안내수단이 선박의 저면아래에 배치되어 있다. 그리하여 많은 수의 작은 부빙들이 측방의 고정된 얼음층 아래로 통과될 수 없게하고 대신, 선체와 측방의 고정된 얼음층 사이 간격에서 부유할 수 있게하여 선박의 외판에의 마찰을 증대시키거나, 또는 그들이 채널내에 수집되고 선박 아래에서 프로펠러 지역으로 미끄러져 들어간다. 그리하여, 그러한 선박은 많은 동력을 요하고 프로펠러가 부빙의 위험한 작용에 노출된다.

또한, 폰툰형 선수부분을 가진쇄빙선은 얼음이 없는 개방된 수면에서 주행할때 선수에 충돌하는 파동에 의한 심한 버피팅을 받게되고 그리하여 선체에 높은 진동을 야기하여 진로를 유지하는 것을 어렵게 하며 추진에 많은 동력을 요한다는 것도 알려져 있다.

본 발명은 많은 기술적 및 구조적인 경비 및 노력을 요하지 않고 요구되는 동력이 감소되며 특히 쇄빙특성을 갖는 선박을 제공하는데 있어서의 문제를 해결한다. 종래 쇄빙기의 단점이 제거되고, 특히 고정된 얼음층으로 부터의 단일 부빙의 전단조건이 보다 바람직하게 되며, 수면 아래에서의 부빙의 안내가, 부빙이 많은 수의 조각으로 파쇄될 위험없이 개선되고, 그 결과 부빙이 고정된 얼음층 아래로 보다 확실하게 이동될 수 있게 한다.

또한, 폰툰형 선수를 가진 얼음지역용 선박의 경우 선수파 작용을 감소시키기 위해 단순한 수단만이 요구되고, 그리하여 그러한 선박들이 선수파에 의한 버피팅없이 동력 절약방식으로 개방된 수면에서 주행할 수 있다.

따라서, 본 발명은 선수를 가진 선박에 관한 것으로, 그 선박의 선수는 비임의 대부분의 위에서 연장하는 전방표면을 가지고 있고, 그 표면이 상부에서는 전방으로 경사지고 외측 가장자리에서는 2개의 종방향으로 부분적으로 만곡된 측연부들에 의해 둥글게 되어있으며, 그리하여 측연부들이 상부 선체에 대해 측방으로 돌출하고 전방표면이 하방으로 만곡되거나 또는 전방으로부터 후방으로 구부러져 있다.

이런 방식으로 구성된 선수를 가진 선박은 추진을 위해 적은 동력을 요하고, 따라서 동일 속도에서 많은 동력을 요하는 종래 선박과 비교하여 우수하게 됨이 밝혀졌다. 또한, 추진을 위한 동력의 감소는 단순하고 경제적인 구조 개량에 의해 달성되며, 그리하여 현존 선체에도 쉽게 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 개량에 따라, 쇄빙선의 경우 절삭연부들이 얼음에 접촉하게 되는 선체의 가장 넓은 부분을 형성하는구조개량이 제공된다.

그러한 쇄빙선의 경우, 제2도에 도시된 바와같이 수평력 전달을 방지하도록 선체와 얼음 사이에 간격을 형성하는 것이 가능하다. 그 간격은 상방으로 증가하여 있으나, 후방으로도 증가될 수 있다. 그러한 특수한 선수구조가 특히 유익한데, 이는 쇄빙선의 작동시 선수측벽의 하연부들이 얼음을 절단할때 그 쇄빙선이 전진함에 따라 선체와 고정된 얼음층 사이에 간격이 형성되기 때문이다. 그 결과, 얼음층과 쇄빙선의 측벽사이에 또 다른 힘이 형성될 수 없게 된다. 그리하여 마찰력이 일어날 수 없게 되는데, 이는 경사현상이 일어나지 않기 때문이다.

본 발명의 또 다른 개량에 따라, 절산연부들과 상부의 전방으로 경사진 전방표면이 종방향으로 만곡된 방식으로 구성되고, 수선에 밀접히 그 수선아래에 있는 종방향 연장부의 중간 지역의 전방 표면이 대략 수평이고 횡으로 배치된 프레임의 하한부를 가지고 있고, 선박의 종방향 면에서 수면아래 선수에 얼음 절단부분을 가진 스키드(skid)가 제공된 쇄빙선의 구조에 관한 것이다.

그러한 구조는, 얼음표면의 절삭이 여러가지 얼음 조건하에서도 매우 효과적으로 수행되게 하는데, 이는 부빙의 측방전단 및 횡방향으로의 굽힘절단을 위한 최적의 조건이 제공되기 때문이다.

종래의 쇄빙선의 경우과 달리, 파손된 단일의 부빙이 상방에서 전방으로 경사지고 부빙을 하방으로 압압하여 불안정 평형 상태를 야기하는 전방 표면의 후단부에서 수면아래 스템상으로 안내되지 않는다. V-프레임 지역에서 쐐기 방식으로 작용하는 스템은 전방으로부터 접근하는 단일 편의 부빙의 파손을 일으킬 수 있고, 그리하여 많은 조각들이 주행 채널에서 부유하도록 한다는 것이 밝혀졌다. 고정된 얼음층으로 부터 절단된 단일편의 부빙은, 갑자기 일어나는 조절 불가능한 하중의 경우, 예를들면 두개의 부빙 연부들에의 양면 부력에 기인한 수면아래 스템상의 불안정 평형상태에 있어서 선체에의 충돌에 의해 작은 조각들로 분쇄될 수 있는 위험을 받게 된다. 중앙 스키드가 선박 중앙의 종방향면에 위치된 때, 부빙은 중앙에서 홈이 파여지게 되고, 요구되는 절단선이 형성되며, 그 결과 단일편 부빙이 부력에 의해 2개의 대략 동일한 큰 조각으로 분할되며, 그 조각은 얼음층 아래로 측방으로 부유한다. 그리하여 그러한 수면위 선수형상은 쇄빙 특성을 상실함이 없이 선박의 특히 조용하고 연속적인 항행을 가능케한다.

절산 연부들은 봉과 같은 부재위에 배치되는 것이 바람직하고, 매우 두꺼운 얼음의 경우에서도 부빙을 절단하기 위한 바람직한 조건을 제공하기 위해 강한 얼음수선위 2개의 카타마란(catamatan)형 스템의 지역내로 전방 표면위 및 뒤에서 전방으로 향하여 있다.

중앙 스키드는 전방 표면의 후방 수면아래 지역에 배치되는 것이 바람직하다. 중앙 스키드의 높이는 후방으로 약간 증대될 수 있고, 그리하여 그의 하연부가 수평에 대하여 측방 절삭연부보다 약간 더 경사지도록 한다. 그결과, 부빙의 초기 중앙홈 형성이 매우 주의깊게 일어난다. 기대되는 얼음조건의 함수로서 중앙스키드는 V형 프레임을 가진 수면아래 선수부분에 배치될 필요가 있다.

그러나, 그 중앙 스키드는 경사진 전방 표면의 후방 수면아래 지역에서 시작하여 선저까지 후방으로 연장하도록 하는 방식으로 배치되는 것이 유리하다. 그 중앙 스키드는 2개의 측방 절삭연부들과 적절히 협동하고 선박에 의해 야기되는 얼음조건에 적합하게 되도록 만곡될 수 있다. 또한, 그 중앙 스키드는 적어도 부분적으로 톱니형태로 만들어 질수도 있다.

봉형상 부분위에 배치된 측방 절삭 연부들은 수면아래 선수의 저부 V형 부분내로 후방으로 연속되어 있고, 저항성의 얼음형성이 요구될 때 후방으로 더 연장된다. 중앙 스키드가 선수의 경사진 전방 표면 또는 봉형태의 부분위 2개의 측방 절삭연부들에 의해 고정된 표면과 비교하여 전방 스키드 지역에서 처음에 약간 하방으로 돌출한 다음, 후방으로 점차로 돌출하고 다음, 작은 정도로 더 돌출할때 부빙에 중앙 절단선을 주의깊게 형성하는 것이 유익하다. 날카로운 절삭연부를 가진 2개의 측방 스키드는 그들의 후단부에서 선체의 측방의 두꺼운 둥근 부분내로 적절히 통과하여, 소망의 절단선의 형성에 의해 얻어진 단일편 부빙은 선박의 경사면들에서 외측방으로 미끄러질 수 있고 선박 연부의 파손 위험없이 얼음층 아래로 부유 이동될 수 있다.

이런 방식으로 구성되고 쇄빙특성을 가진 선박은 두꺼운 얼음층을 보다 쉽게 파손하기 위해 예를들어 밸러스트수에 의한 부거운 하중의 결과로서 정류 쇄빙구조와 비교하여 수면 아래로 하강할 수 있다. 강한 얼음층에의 충돌시 이 선박의 필수적인 특성은 변하지 않고 유지되며, 얼음지역으로 부터 측방 연부를 전단한 후 굽힘파손에 의해 장방형 부빙을 파손시키기 위한 높은 굽힘 모멘트가 존재하게 되는 부가적인 잇점을 제공한다.

폰툰형 선수를 가진 선박의 경우 선수파 감소는, 선박의 폰툰형 선수부분이 좌현 선체 벽으로부터 우현 선체벽으로 대략 구조물의 수선 부근에서 연장하는 다수의 노즐을 가지고 있고, 그 노즐을 통해 물, 공기 또는 물과 공기의 혼합물이 외측으로 배출되게 함에 의해 달성된다.

폰툰형 선수를 가진 선박의 선수 부분에서 구조물의 수선부군에 배치되고 물, 공기 또는 물과 공기의 혼합물을 외측으로 배출시키는 노즐의 결과로서, 선수파 감소가 달성될 수 있고, 그리하여 선박의 진로유지가 용이하게 되며 추진을 위해 부가적인 동력이 요구되지 않는다.

폰툰 형태의 선수부분과 물 또는 공기의 배출을 위한 노즐을 가진 선박은, 선수부분에 노즐을 갖지 않아서 선수에 부딪치는 파도에 의한 버피팅을 받게되고 따라서 진로유지와 추진에 많은 동력이 사용되어야 하는 통상의 선박과 비교하여 많은 잇점을 갖는다는 것이 밝혀졌다. 폰툰 형태의 선수의 전면 부근에서 구조물의 수선 아래에 노즐들을 배치하는 것이 특히 유익함이 입증되었다.

본 발명의 바람직한 예들은 첨부도면을 참조하여 이하 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 선박은 비임의 대부분에 걸쳐 뒷쪽 아래로 경사진 전방 표면(1)을 선수에 가지고 있다. 그의 외측부 가장자리에서 전방표면(1)은 2개의 종방향으로 부분적으로 만곡된 측연부(5)에 의해 접속되어 있고, 그 측연부들은 상부 선체에 대해 측방으로 돌출하여 있다. 전방표면(1)은 전방으로 부터 후방으로 하방으로 증가되게 만곡되어 있다.

제1도에서 볼 수 있는 바와같이, 2개의 측연부(5)들 사이 프레임(4)의 하측은 전방표면(1)이 적어도 주프레임면(3)까지 선박중앙선(6)에서 선저(8)에 접속되는 선박 길이의 일지점으로부터 후방 및 하방으로 감소되게 만곡되어 있다.

측연부(5)는 벌지(bulge) 형태의 보강재(7) 형태로 선박길이의 대부분에 걸쳐 후방으로 연속되어 있다. 그 보강재(7)은 후방에서 프로펠러 터널의 측부 가장자리(9)로 이어진다. 측연부(5)는 둥근 단면을 가지는 것이 바람직하나 감이지게 될 수도 있다.

전방표면(1)은 저부에 V형의 경사진 프레임을 가진 수면아래 선수부분내로 후방으로 통과할 수 있다. 단부지역에서 전방표면(1)은 중앙에서 약간 만곡되고 그리하여, 하방으로 V형태로 된 경사 프레임을 가진 선박의 실제의 수면 아래부분에의 점진적인 과도부를 형성한다. 후방쪽에서 프레임들은 사다리꼴로 되어있고 그 형상은 저부선 또는 선저(8)과 그에 이어지는 경사진 측부선들에 의해 형성된다. 그 측부의 경사는 상기 V-프레임보다 더 크다.

선수지역에서, 측연부(5)는, 그가 수면아래 선박의 가장 넓은 부분을 형성하도록 하는 방식으로 선박중앙면(6)과 평행한 2개의 측부 제한면에서 적어도 부분적으로 구조물의 수선(2)아래에 위치된다.

전방표면(1)은 구조물의 수선(2)에 밀접하고 특히 그 수선아래에 있는 종방향 연장부의 중앙지역에서 대략 수평이고 횡방향의 프레임 하부 경계부들을 가지고 있고, 그리하여 그 지역에서 전방표면(1)은 대략 평면을 형성한다.

측연부(5)는 구조물의 수선(2)위에서 전방표면(1)을 지나 전방으로 연장되고 2개의 카타마란 형태의 스템(11)내로 통과한다. 그 스템에 대해 선박은 중앙면(6) 부근에서 뒤로 들어가 2개의 스템(11)보다 더 급격히 상방으로 상승되어 있다. 측연부(5)의 적어도 종방향 연부위에서 선박은 외측의 중공 또는 오목한 프레임을 가지고 있다.

제3도에 따른 쇄빙선의 선수(110)은 폰툰 형태의 선수부분(110a)를 가지고 있고 그 선수부분에 V형태의 수면아래 선수부분이 연결되어 있다. 선수부분(110a)의 전방부분은 모서리지점(111), (112), (113), (114)를 가진 전방으로 경사진 표면을 가지고 있고, 그 표면은 대략 평편하고 측부에서 각이져 있다. 수선이(135)로 나타내어져 있다. 그 선수의 전방으로 경사진 표면은 수선 아래에서 V형의 수면아래 선수부분으로 점진적으로 통과하여 있다. 선수부분(110a)의 폭은 전방으로 부터 지점(117), (118)까지, 얼음에 접촉하는 선박의 나머지 지역에서 보다 크게 되어있다.

폰툰 형태의 선수부분(110a)에 연속되는 V형의 수면아래 선박부분은 전방으로 경사진 스템(115)와 접촉하는 측방의 상방 및 전방으로 경사진 과도부표면(115a), (115b)를 가진 선수부분내로 통과하여 있다. 선수부분(110a)의 측벽(211), (212)는 모서리지점(111), (111a), (117), (117a) 및 (112), (112a), (118), (118a)에 의해 경계가 이루어져 있다.

폰툰 형태의 선수부분(110a)의 모서리 지점(111), (111a), (117), (117a) 및 (112), (112a)(118), (118a)를 가진 측벽(211), (212)는 그들이 수선(135)까지 내측 및 상방으로 경사지도록 측연부(111-117) 및 (112-118)에 의해 구성되어 있고, 절삭연부들이 선박의 수선아래 비임을 지나 측방으로 돌출하여 있다. 그 절삭연부들은 얼음과 접촉하는 선체의 가장 넓은 지역을 형성한다.

제3도에 따른 쇄빙선은 다음과 같이 작용할 수 있다. 수직(104)로부터 내측으로경사진 선수부분(110a)의 측벽(211) 또는 (212)는 그 측벽과 고정된 얼음층(200)(제4도)사이에 간격(240)을 형성하여 제2도에 도시된 바와같은 수평력 전달을 방지한다. 간격(240)은 상방으로 증가하지만 제5도에 도시된 바와같이 후방으로 증가할 수 있다. 선수부분이 위로부터 도시되어 있다. 특히 큰 얼음압력의 경우, 그 간격이 저부로부터 상부로 그리고 전방으로부터 후방으로 증가하는 것이 유익할 수 있다. 그 결과, 고정된 얼음층과 선수사이의 마찰이 보다 신속히 제거된다.

제6도의 예에서, 선수부분(110a)의 하연부(111-117) 및 (112-118)은 제4도에 도시된 위치를 갖는다. 여기서 얻어진 작용은 제4도예에서와 동일하다. 그러나, 제조상의 잇점이 얻어진다. 또한, 제6도에 따른 예는, 2개의 측벽(211), (212)가 그들의 하연부에 외측으로 돌출한 절삭부분(221) 또는 (216)을 가지며 그 절삭부분들이 비임위에서 그리고 그 비임을 지나 측방으로 돌출하는 구조를 갖는다.

쇄빙선은, 선박의 전체비임 위에서 연장하고 제7도 및 제8도에 점선으로 나타낸 전방 및 상방으로 경사진 전방표면(301)을 가지고 있다. 전방표면(301)의 종방향 연장부의 대략 절반은 구조물의 수선(302) 아래에서 연장한다. 전방표면(301)의 2개의 외측 가장자리에, 선박의 종방향으로 절삭연부(305)가 배치되어 있고, 그 절삭연부는, 선박의 중간 종방향면(306)에 대칭이고 이후 종방향 스키드(303)로 불리는 봉형태의 슬라이딩 및 파손프로필상에 배치된다. 그 프로필은 쇄빙 선체의 가장 넓은 폭을 형성하는 2개의 측부 제한면(313)을 가진다.

각 측부 스키드는 그의 제한면(313)에서 약간 만곡되어 있다. 전방으로 경사진 전방표면(301)은 종방향으로 약간의 만곡부에 접속되어 있다. 종방향 연장부의 중앙부분에, 특히 구조물의 수선(302) 아래에서 전방표면(301)은 수평이고 직선의 하부 가장자리를 가지고 있어 그들이 적어도 대략 평면을 형성한다. 더 전방에서는 전방표면(301)이 선수에 접합하게 횡방향으로 약간 상방으로 만곡되어 있는데, 이는 상부 전방에서 수면위 선수가 2개의 카타마란 형태의 스템(311) 내로 통과하고, 그 스템에 대하여 선수형태가 선박 중간 종방향면(306) 부근에서 뒤로 들어가 있고 스템(311)보다 더 급격히 상망으로 상승하여 있기 때문이다.

경사진 전방표면(301)은 저부의 V형 겅사프레임(310)을 가진 수면아래 산수부분내로 후방쪽으로 통과하여 있다. 그의 단부부분에서, 그 표면은 중앙에서 약간 만곡되어 있고 따라서 저부의 V형경사 프레임(310)을 가진 선박의 실제의 수면 아래부분에 대한 점진적일 과도부를 형성한다. 더 후방에서 프레임들은 사다리꼴 형상을 가지며, 그 형상은 선저(308), 경사진 측부선(309)에 의해 형성된다. 그 경사진 측부선은 V형 프레임(310)보다 더 급격히 경사져 있다.

제8도로부터 특히 명백하게 되는 바와같이, 선수는 점선으로 나타낸 2개의 측부스키드(303)의 종방향연장부와 일치하는 길이에 걸쳐 2개의 측부스키드(303)(측부 제한면 313)의 절삭연부(305)들의 간격과 일치하는 가장 큰 비임을 가지고 있다. 점선으로 나타낸 횡방향선은 구조물의 수선(302)에 밀접한 직선형상을 가지며, 그 부분에서 전방표면(301)이 사실상 면을 형성한다. 그 앞에서는 전방표면이 중앙에서 약간 만곡된 후방지역에서 중앙쪽으로 약간 상방으로 만곡되어 있고 중앙스키드(304)를 가지고 있다. 스키드(303), (304)와 3개의 스템(311)을 비교할때 나머지 선수부분은 고정된 얼음층 또는 파손된 단일편의 부빙과 접촉되는 부분에서 선박중간면(306)에 대해 후방으로 들어가 있다.

선박 중간의 종방향면(306)의 중앙스키드(304)는, 하부 V형 프레임(310)을 가진 수면아래 선수부분 위에서 평면의 전방표면(301)의 후방 수면아래 지역으로부터 선저(308)까지 연장하여 있다. 제7도에 도시된 종방향 연장부가 제8도에 점선으로 나타내어져 있다. 초기에, 중앙스키드(304)의 프로필(312)는 대략 3갹형 형상을 가지고 계속하여, 정부가 하방에 있는 사다라꼴 형상을 갖게되어, 고정된 얼음층으로 부터 절단된 단일편의 부빙에 절결홈이 형성되어 소망의 절단선이 만들어진다.

전방표면(301)의 부근의 중앙스키드(304)의 하연부는 측부 스키드(303)의 하연부, 즉 절삭연부(305)보다 수평에 대해 더 많이 경사져 있다. 이러한 수평에 대한 경사차이는 다시 후방에서는 감소한다. 그리하여 중앙스키드의 프로필 높이와 V형 프레임의 높이 사이의 상호 작용을 통해, 중앙스키드의 절결홈 효과가 선박의 다른 구조 조건들을 고려하여 최적의 방식으로 선택될 수 있다. 그리하여, 부빙이 작은 조각으로 파손되는 것을 방지하면서 대략 장방형의 부빙을 중앙에서 양분할 수 있게 된다. V형의 수면아래 선수의 후방지역에서 측부 스키드(303)은 선체의 벌지 형태의 측부 보강재(307)내로 통과한다.

제7도 및 제8도는 선박이 강하고 두꺼운 얼음의 수선(302a)아래로 밸러스트 탱크에 의해 잠수되어, 고정 얼음층으로부터의 측부 연부의 전단작용에 의한 장방형 부빙의 굽힘파손시 큰 굽힘모멘트가 방지되도록 하는것을 나타내고 있다. 전방 및 상방으로 경사진 전방표면(301)은 거의 완전히 수면아래에 있게 된다.

제9도는 중앙 스키드(304)의 전방부분의 전방표면(301)(제7도 및 제8도)에서 구조물의 수선(302)를 지나는 단면으로 쇄빙선을 나타낸다. 부빙(315)는 절삭연부(305) 아래에서 고정얼음층(314)로부터 양측에서 전단되고 얼음층의 도시하지 않은 횡선에서의 굽힘 파손작동에 의해 단일편으로 절단된다. 중앙스키드(304)는 부빙(315)의 중앙에 절결홈(316)을 형성하고 소망의 절단선을 형성한다. 저부(제10도에 따른 단면에서)의 V형 프레임을 가진 수면아래 선수부분에서, 중앙스키드(304) 및 부빙연부에서의 상승작용에 의해 부빙이 2개의 동일한 절반부(315a), (315b)로 양분된다. 선박(11도)의 더 후방부분에서 그들 부빙 절반부들은 고정된 얼음층(314)아래에서 측방 외측으로 안내된다.

제12도에 따른 쇄빙선의 선체(400)의 선수(410)은 수면아래 V형 선수부분에 연결되는 폰툰형 선수부분(410a)를 가지고 있다. 그 선수부분(410a)는 모서리부분(411), (412), (413), (414)를 가진 급격히 전방으로 경사진 표면을 포함하며, 그 표면을 수선위에서는 대략 평편하고 측부에서는 각이져 있다. 각이진 측부의 작용은 톱니(416)에 의해 보강될 수 있다.

수선아래 선수부분의 전방으로 경사진 표면은 V형의 수면아래 선수부분내로 점진적으로 이어져 있다. 선수부분(410a)의 폭은 전방으로부터 지점(417) 및 (418)까지 선박의 나머지 부분보다 크거나 같다. 그들지점 다음에서, 선수부분(410a)의 폭은 계단부(417a), (418b)를 갖도록 감소한다.

선체(400)의 폰톤형 선수부분(410a)에 연결되는 수면아래 V형 선박부분이 전방으로 경사진 스템(415)과 접촉하는 측방의 상방 및 전방으로 경사진 과도표면(415a), (415b)와 함께 선수부분(410a)내로 이어진다.

폰툰형 선수부분(410a)는 좌현 선체벽으로부터 우현 선체벽까지 구조물의 수선(435) 부근에서 연장하는 다수의 노즐(500)을 가지고 있다. 선박이 이동할때 물, 공기 또는 물과 공기의 혼합물이 적절한 장치에 의해 그 노즐들을 통해 외측으로 배출된다. 그 노즐(500)은 선수부분(410a)의 전방 표면부근에서 구조물수선(435) 아래에 위치되는 것이 바람직하다. 노즐(500)들은, 노즐에서 배출되는 물, 공기 또는 물과 공기의 혼합물에 선수부분에 충돌하는 선수파를 고요하게 하는 방식으로 정렬되어 있다.

노즐(500)은 선체 측부에 제공된 공지구조의 단일노즐 시스템에 연결되거나 또는 그 시스템의 일부분을 형성한다. 그 시스템은 선박이 얼음지역의 수면에 있고 선수부분의 노즐(500)이 작동될 필요가 있을때 그 시스템의 흡인수단이 얼음이 없는 상태로 유지될 수 있게 하는 방식으로 구성되어 있다.

Claims (22)

1. 선체에 선박 중앙편(6)이 있고, 선체가 선박중앙면(6) 방향으로 길게 연장되어 있고, 선체의 주위에 수선(2)이 뻗어있고, 선박 중앙면(6)의 횡방향으로 다수의 프레임들(4)이 뻗어있고, 상기 프레임들이 선체의 길이방향으로 일정간격 떨어져 있으며, 상기 선체는 수선위에 위치한 폰툰형 선수로 되어있고, 상기 선체의 길이방향으로 측벽들이 뻗어있고, 상기 폰툰형 선수의 상기 측벽들이 서로 평행하게 뻗어있고, 상기 폰툰형 선수는 상기 선체의 전체 비임위로 뻗는 하향 전방표면(1)을 가지고, 상기 전방표면(1)이 평편부분을 가지며 아래쪽 뒤로 뻗고 수선아래에서 상기 선박중앙면(6)과 마주치는 선박에 있어서, 상기 선수 측벽들과 상기 전방표면(1) 사이에 과도부 지역이 있으며, 상기 과도부 지역은 상기 선체의 길이방향으로 연장하고 상기 선수측벽들로부터 측방 외측으로 돌출하는 측연부(5)들을 형성하고, 상기 측연부(5)들 사이의 거리가 상기 선수 측벽들의 상연부들 사이의 거리보다 크고, 상기 측연부(5)가 상기 전방표면(1)의 상기 평편부분으로 부터 후방으로 이격된 위치에서 최대로 측방 외측으로 돌출하고, 상기 선수 측벽의 측연부(5)는 절삭연부(303)로 되어있고, 상기 절삭연부(303)는 선체의 전방으로부터 하방으로 경사져 있고 선체의 길이방향으로 만곡되어 있으며, 상기 전방표면(1)은 수선아래에 거의 수평인 부분을 가지며 상기 수평부분의 후방에서 상기 선박 중앙면을 따라 연장하는 스키드(304)를 형성하며 상기 스키드의 양측에서 그 측연부들로 상방으로 경사지고, 상기 전방 표면에 있는 상기스키드(304)가 얼음 절삭형상을 갖는것을 특징으로 하는 선박.
2. 제1항에 있어서, 상기 측연부(5)들이 둥그렇게 되어있는 상기 선박.
3. 제1항에 있어서, 상기 측연부(5)들이 각이진 상기 선박.
4. 제1항에 있어서, 상기 측연부(5)들이 상기 선수측벽 평면으로부터 측방으로 돌출하는 벌지형태의 보강재(7)로 되어있는 상기 선박.
5. 제4항에 있어서, 상기 선체의 후미부분에 프로펠러 턴넬(9)들이 형성되고, 상기 벌지형태의 보강재(7)가 상기 프로펠러 턴넬(9)들과 이어지는 상기 선박.
6. 제1항에 있어서, 상기 측연부(5)들이 상기 선박 중앙면(6)을 가로지르는 단면에서 둥그렇게 되어있는 상기 선박.
7. 제1항에 있어서, 상기 선수 측벽들 사이의 중앙에 위치하고 수선(2) 아래에 있는 상기 전방표면(1)은 그 안에 위치한 상기 프레임들에 대해 거의 수평인 가장자리를 가지므로, 상기 전방표면(1)이 납작한 평면부분을 가지는 상기 선박.
8. 제1항에 있어서, 상기 선체의 전방 단부에는 1쌍의 측방 이격된 스템(11)들이 있고, 상기 측연부(5)들이 상기 수선(2)위의 전방표면(1)으로부터 상기 스템(11)안으로 뻗고, 상기 스템(11)과 이 스템에 위치한 측연부(5)들이 위로 뾰족하게 솟아있는 상기 선박.
9. 제1항에 있어서, 상기 측연부(5)위의 측벽이 오목한 형태를 갖는 상기 선박.
10. 제1항에 있어서, 상기 폰툰형 선수부분의 상기 측벽들이 상기 절삭연부(303)들로부터 적어도 상기 선체의 수선까지 상방 내측으로 연장하는 상기 선박.
11. 제10항에 있어서, 상기 절삭연부들로부터 상방으로 연장하는 상기 측벽들(211), (212)의 각도는 선체의 전방단부에서 후미단부 쪽으로 증가하는 상기 선박.
12. 제1항에 있어서, 상기 선체의 전방단부는 측방으로 이격되고 상방으로 연장하는 1쌍의 스템들(311), (311)을 갖고, 상기 스템들(311)이 상기 전방표면(301)으로부터 전방으로 연장하고, 상기 절삭연부들(305)이 상기 전방표면(1)으로부터 상기 스템(311)지역안으로 연장되는 상기 선박.
13. 제12항에 있어서, 상기 선체는 상기 전방표면(301)의 납작한 평면부분으로부터 후방으로 이격된 V형프레임들(310)을 갖고, 상기 절삭연부들(305)이 상기 V형프레임들(310) 지역안으로 후방으로 연장하는 상기 선박.
14. 제13항에 있어서, 상기 절삭연부들(305)이 상기 전방표면의 납작한 평면부분으로부터 벌지형 측방 보강재들(307)의 형태로 후방으로 연장하는 상기 선박.
15. 제1항에 있어서, 상기 스키드(304)가 V형프레임들(310)로 형성되는 상기 선박.
16. 제15항에 있어서, 상기 선체는 선저(308)가 상기 전방표면으로 부터 후방에 위치하고, 상기 스키드(304)가 상기 선저(308)까지 연장하는 상기 선박.
17. 제1항에 있어서, 상기 스키드(304)가 선체의 길이방향으로 만곡되어 있는 상기 선박.
18. 제1항에 있어서, 상기 스키드(304)가 톱니들로 되어있는 상기 선박.
19. 제1항에 있어서, 상기 스키드(304)가 수평면에 대해 상기 절삭연부(305)들보다 더 큰 경사각을 갖는 상기 선박.
20. 제19항에 있어서, 상기 스키드(304) 및 절삭연부(305)의 경사각은 수평면에 대해 상기 선체의 전방단부로부터 후방단부 쪽으로 감소하는 상기선박.
21. 제1항에 있어서, 상기 폰툰형 선수에는 횡방향 연장 선수부분(410a)이 수선지역에 위치하고, 상기 선수부분(410a)에는 다수의 이격된 노즐들(500)이 있는 상기 선박.
22. 제21항에 있어서, 상기 노즐들(500)이 상기 선수부분(410a)의 수선(435) 아래에 위치한 상기 선박.

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