KR930009037B1 - 선각(船殼) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선각(船殼)

제 1 도는 본 발명에 의한 선각의 1 실시예의 뱃머리부의 측면도.

제 2 도는 제 1 도에 표시된 선각의 저면도.

제 3 도는 제 1 도에 표시된 선각의 좌측 뱃머리부의 사시도로서, 수평 수직 구획선으로 나타낸 도.

제 4 도는 제 2 도에 표시된 선각을 홀수선에서 본 단면도.

제 5 도는 제 2 실시예에 의한 선각의 뱃머리부의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 선각의 측면 2 : 설계홀수선

2a : 구성형상 3 : 용골선의 상부

4 : 용골선의 하부 5 : 교차점

6 : 상부모서리 7 : 쐐기형부

8 : 선수부의 저부 9 : 선저

9a : 측면 10 : 쇼울더부

11 : 기포구 12 : 배수구

본 발명은 결빙된 수역에서 운항되도록 한 선각(船殼) 또는 선박에 관한 것이다. 배가 빙원(氷原)을 항진 할 때에 배의 전면에 있는 큰 얼음 조각들은 배가 앞으로 움직임으로 인하여 수면 아래쪽으로 힘을 받게 된다. 그리고, 얼음조각들은 선각의 수면 아래부분의 외면을 따라 미끌어져 간다. 또한, 몇몇의 얼음조각들은 선각의 바닥면을 따라 미끌어져서 배의 프로펠라와 쉽게 접촉하게 되며, 따라서 프로펠라의 효율을 감소시키기도 한다.

또한, 쇄빙성의 동력소비는 주로 선수의 형태에 따르게 된다. 넓으면서 아래쪽, 또는 뒤쪽으로 아주 많이 경사진 선수부는 아래쪽으로 구부림으로써 얼음을 부수는 성질을 가지고 있다. 이것은 종래의 V형 선수부에 의하여 얼음을 분쇄하는 것보다 쇄빙방법의 면에서 더욱 효과적이라는 것이 증명되었다. 그러나 소위 장거리 항해를 하기 위한 "주정형"에서의 평평한 선수부는 항해에 아주 적합하지 않게 되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 결빙수역에서 운항하는 선박의 바람직한 선각형태를 제공함으로써 큰 얼음조각들이 배가 전방으로 이동하는 데에 따라 가능하면 적은 반대효과를 갖도록 하는 방식으로 통제되게 하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 동력소비에 비하여 비교적 쇄빙효과가 큰 선각의 선수부의 형태를 제공하는데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 항해에 적합하고 기동성이 좋은 쇄빙선을 창조하는데에 있다.

전문 용어의 편의를 위하여 그 해석은 다음과 같다.

선각의 "측면"은 좌현과 우현 각각에서 선각의 꼭대기부터 하방으로 뻗은 선체의 부분을 말하며, 수직으로 되어 있거나 또는 수평선보다는 수직선에 작은 각으로 경사져 있는 것이고, 선각의 "저면"이란 측면의 바로 밑의 선각의 부분이며, 이는 수직선에 보다는 수평선에 작은 각으로 경사져 있는 것을 말한다.

본 발명은 특허청구의 범위에 명시된 종류의 선각을 갖는 선박의 선각 또는 선박에 관한 것이다. 선각의 설계홀수선은, 선박의 설계에 따라 선박이 물에 떠있을 때에 제대로 된 기본자세에서의 물이 포위하는 높이를 말한다. 선각의 프레임 형태는 선각의 단면의 외곽형상을 말한다. 선각의 내부체적이나 또는 선복량을 극대화하기 위하여, 주어진 전체의 칫수내에서 선각은 대개 좁은 선수부와 선미부 사이의 중간부가 대체로 균일한 선폭으로 되고, 평평한 수평의 저면을 갖도록 건조되며, 선박의 측면에 의하여 결정되는 한도 범위내에서 가능한한 넓어지게 건조된다.

본 발명에 의한 선박이나 선각이 빙원을 항해하여 나아갈 때, 수평한 저면부의 선단에 형성된 쐐기형부 때문에, 극소수의 얼음조각들이 선각의 수평한 저면부의 아래로 내려가게 된다. 쐐기형부는 선박의 측면으로 얼음조각들을 밀어내고, 여기에서, 부력에 의하여 얼음조각들은 수면으로 떠오르는 경향을 가지게 된다.

본 발명의 1 실시예에 의하면, 본 발명은 극히 악조건의 결빙상태에서 운항하고자 하는 선박에 관한 것으로서 선각의 각 측면의 하부가 경사지게 될 수 있다.

또한, 선각의 선수부는 바람직하기로는, 선각의 인접부보다 어느 정도 넓게 만들어지는 것이 바람직하고, 이에 따라 선수부와 선각의 기타부 사이에 층을 형성하게 된다.

본 발명의 실시예에 의한 선각에 있어, 미국특허 제 3,580,204호에 개시된 기포시스템을 사용하는 것이 아주 바람직하고 유리하다. 상기 복수개의 공기 방출구는 가급적 상기 쐐기형부의 대체로 수직인 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 선박은 또한 쐐기형부의 후면부의 측면, 또는 이 쐐기부의 후면 가까운 곳에 배수구를 갖출 수 있다.

또한, 쐐기형부의 저부는 평평하고, 상기 선체의 선저부의 전방으로 연속된 연장부를 형성하는 것이 바람직하다. 실제로 쐐기형부는 적어도 대체로 수평의 선저부의 전폭에 걸쳐서 연장된다. 쐐기형부의 수직 측면 사이의 각은 대체로 30°-90°이다. 쐐기형부는 수평단면에서 보면 약간 만곡된 면을 갖출 수 있다. 쐐기형부의 수직높이는 선박이 얼음수역을 계속 전진하면서 부수고자 하는 가장 두꺼운 평평한 얼음의 50-120%이며, 적어도 80%가 바람직하고, 본 발명에 의한 선박은 대개 적어도 0.5m 두께의 가장 두꺼운 평평한 얼음을 부술 수 있도록 설계되어 있다.

둥근 선수부는 선각이 상당한 체적능력을 갖도록 하는데, 즉, 선박의 선복량이 선박의 전체 칫수에 비하여 크다. 선수부의 설계홀수선면에서, 또는 그 아래에서의 단면 외곽선의 형태는 상기 선각의 중앙부에서 곡률반경이 0.4-2.5배이고, 바람직하기로는 동일 수평단면에서 선각의 선폭의 0.5-1.5배가 바람직하다.

선수부의 용골선은 설계홀수선으로부터 아래쪽 및 후방으로 최대 40%의 각도로, 가장 좋기로는 수평면에 대하여 18%의 각도로 경사져서 뻗어 있다. 용골(龍骨)선이 더 비스듬할수록 구부림에 의한 쇄빙은 더욱 효과적으로 된다. 그러나, 선수부가 너무 길게 연장되는 것을 피하기 위하여, 상기 각은 너무 작으면 않되고, 적어도 13°가 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 경사진 선수부의 최저부의 용골선은 쐐기형부와 인접한 부분으로서, 최대 15°의 경사각을 갖고 있으며, 설계홀수선으로부터 쐐기형부의 선단까지 용골선을 따라 적어도 길이의 30%의 거리에 걸쳐 최대 10°가 바람직하다. 이 거리는 적어도 3m가 되어야 한다. 이러한 형태에 의하여, 얼음 조각들의 하향속도는 얼음 조각들이 쐐기형부에 닿기 전에 저하되게 된다.

이하 첨부도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 있어서, (1)은 선각의 측면이다. (2)는 설계홀수선, (3)은 용골선의 상부로서 홀수선에서와 홀수선 아래에서 쇄빙영역을 구성하고 있고, (4)는 용골선의 하부이며, (2a)는 상이한 수평단면에서의 선수부를 구성하는 형상들이다.

측면(1)은 길이방향으로 대체로 평행하고, 수직면에 대하여 외향/상향 경사는 0-15°가 바람직하다. 선수부의 수평단면 외곽선(2), (2a)는 적어도 대체로 연속하여 만곡된 원호형이고, 각 원호의 곡률반경은 0.4-2.5배이며, 동일 수평단부에서의 선폭의 0.5-1.5배가 되는 것이 바람직하다.

용골선의 상부(3)의 경사각 f는 최대 40°이고, 18°를 넘지 않는 것이 바람직하다. 용골선의 상부(3)은 교차점(5)에서 하부(4)와 연결된다. 홀수선에 대한 용골선의 하부(4)의 경사각(°)은 최대 15°이고, 5°-10°가 바람직하다. 용골선(3), (4)의 경사도의 변화는 얼음조각들이 쐐기형부(7)의 측면(9a)과 접촉하기 전에 얼음조각들의 하향속도를 저하시키게 된다. 교차점(5)은 끝이 예리하거나, 또는 둥글게 형성될 수 있다. 둥근 형태는 용골선의 상단부분을 담당함으로써, 용골선이 전체적으로 연속만곡된 원호를 형성하게 할 수도 있다.

그러나, 기술적으로 뱃머리부는 둥근 교차점(5)이 단지 제한된 면적만을 갖도록 건조하는 것이 바람직하다. 용골선의 하부(4)의 길이는, 홀수선(2)으로부터 쐐기형부(7)의 선단 상부 모서리(6)까지 전체 용골선의 길이의 적어도 30%이다. 그러나, 상기 하부(4)의 길이는 적어도 3m가 되어야 한다. 쐐기형부(7)의 측면(9a)이 서로 이루는 각(b)은 30°-90°이다. (Z)는 길이방향의 수직 대칭면이다. 쐐기형부(7)의 측면(9a)은 수평단면에서 볼 때 약간 굽어질 수 있다.

만일 측면(9a)이 내부로 휘어져 있다면 선박의 횡단방향에서의 얼음조각들의 가속은 보다 일정하게 되며, 얼음조각들이 선저(9)에 닿는 위험을 감소시키게 된다. 반면에 외향으로 휜 측면(9a)는 선박의 배수량을 증가시키게 된다. 쐐기형부(7)의 측면이 휘어져 있으면, 측면간에 이루어지는 상기 각도는 쐐기형부(7)의 선단으로부터 그 측면(9a)의 최하단점까지로 산출된다. 쐐기형부(7)의 측면(9a)은 대체로 수직이며, 그 수직높이(h)는 선박이 부수고자 하는 가장 두껍고 평평한 얼음의 50-120%이고, 적어도 80%가 바람직하다.

선박의 선수부의 저부(8)는 쐐기형부(7)의 상단과 대체로 일치되도록 평평하고, 선박의 측면(1)과 연속결합되어 있으며, 이때는 둥글게 형성되는 것이 바람직하고, 또한 선수부의 상부로 연장된 표면에 결합되어 있다. 쐐기형부(7)의 선저(9)는 대체로 평평한 형태이어서 상기 선저는 선각의 저부의 연속적인 전방 연장부를 형성한다. 선박을 운항시킬때 얼음의 반대효과를 감소시키기 위하여 쐐기형부(7)의 측면(9a)은 기포구(11)를 갖추고 있다. 쐐기형부(7)의 후면부 및 그 뒤 가까이에 위치한 배수구(12)는 개방된 얼음통로로부터 얼음조각을 더욱 효과적으로 제거하며, 특히 악조건하에서 느린 속도로 전진할 때 더욱 효과적이다.

제 4, 5 도에서 본 발명의 다른 실시예를 나타내고 있는데, 뱃머리부는 쇼율더(10)와 더불어 선각의 중앙부에 연결되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여 선수부는 빙원내에서 더 넓은 통로를 부수어 만들고, 이와 같이 하여 선각과 얼음 수역의 중앙부 사이의 마찰을 감소시키며, 선박이 더욱 쉽게 조타되게 한다.

본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 후술하는 청구범위에 기재된 발명의 범위내에서 여러가지의 변형이나 개량이 가능하다.

예를들면, 현존하는 선각이나 추진장치가 없는 배에 고정시키거나 분리할 수 있게 상기한 선각을 연결하여 구성할 수 있다.

Claims (19)

1. 결빙된 수역에서 운항하도록 채택되고 수평한 선저(9)와 2개의 대향하는 측면(1)으로 구획되는 프레임 형상을 가지며, 선박의 설계홀수선면 이하 및 부분적으로 설계홀수선(2) 이상에서의 수평단면 윤곽이 선각의 한쪽 측면(1)으로부터 그의 다른쪽 측면(1)까지 연속적으로 굴곡된 원호형상의 선수부를 가지며, 상기 선수부는 수평면에 대하여 최대 40도의 각도로 상기 설계 홀수선면으로부터 뒤쪽방향으로 아래쪽을 향하여 경사지게 연장되는 용골선(3), (4)을 가지며, 또한 상기 선각은 선각의 선미로부터 선수부를 향하는 방향으로 모아지는 2개의 수직측부에 의하여 구획되는 쐐기형부(7)를 가지며, 상기 2개의 수직측부는 상기 용골선의 하부 끝단 영역으로부터 수직으로 아래쪽으로 연장되는 모서리(6)에서 만나는 것을 특징으로 하는 선각.
2. 제 1 항에 있어서, 프레임 형상의 2개의 대항하는 측면(1)은 수직인 선각.
3. 제 1 항에 있어서, 프레임 형상의 2개의 대향하는 측면(1)은 상부방향으로 외부를 향하여 경사진 선각.
4. 제 1 항에 있어서, 용골선이 수평면에 대하여 최대 18도의 각도로 후방을 향하여 아래쪽으로 연장되는 선각.
5. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)는 선각의 선저면의 연속적인 전방연장선을 형성하는 선각.
6. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)는 상기 수평한 선저면의 전체폭에 걸쳐서 연장되는 시간.
7. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)의 수직측부 사이의 각도가 30 내지 90도인 선각.
8. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)는, 수평단면에 있어서 만곡된 측부를 가지는 선각.
9. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)는 수직높이는 그 선각을 가지는 선박이 분쇄하고자 하는 가장 두꺼운 얼음두께의 50 내지 120퍼센트인 선각.
10. 제 9 항에 있어서, 쐐기형부(7)의 수직높이는 그 선각을 가지는 선박이 분쇄하고자 하는 가장 두꺼운 얼음두께의 80퍼센트 이상인 선각.
11. 제 1 항에 있어서, 선각의 선수부의 윤곽선은, 수평단면에 있어서, 동일 수평단면에서의 선각의 폭의 0.4 내지 2.5배인, 선각의 용골에서의 곡률반경을 가지는 선각.
12. 제 11 항에 있어서, 곡률반경은 선각의 폭의 0.5 내지 1.5배인 선각.
13. 제 11 항에 있어서, 용골선의 하부끝단은 수평선에 대하여 적어도 3m의 길이에 걸쳐 최대 15도의 각도로 경사져 있으며, 상기 모서리로부터 설계홀수선면 까지의 용골선에 따른 거리의 최소한 30퍼센트인 선각.
14. 제 13 항에 있어서, 경사각이 최대 10도인 선각.
15. 제 1 항에 있어서, 선각의 선수부는 선각의 인접부보다 다소 넓게 되어 있어서, 선수부와 선각의 나머지부분 사이에 단턱이 형성되는 선각.
16. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)의 2개의 수직측부에는 기포구(11)가 형성된 선각.
17. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)의 2개의 수직측부에는 그들 측부의 후방끝단에 배수구(12)가 형성된 선각.
18. 제 1 항에 있어서, 쐐기형부(7)의 바로 뒤쪽에 배수구(12)가 형성된 선각.
19. 제 2 항에 있어서, 만곡된 원호의 곡률반경은 선수부의 용골선을 가로질러 선각의 한쪽 측면으로부터 다른 측면까지 일정한 선각.

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