NO153560B - Skrogform. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en skrogform av deplasementtypen. Konvensjonelle skrogformer med gitte hoveddimensjoner

kan oppnå større dødvekt ved at undervannsskrogets fyldighet økes slik at det totale deplasement øker.

For å forbedre en konvensjonell skrogforms tverrskips stabilitet,uttrykt ved større initialmetasenterhøyde,

kan skrogformers bredde økes,for derved å oppnå et større vannlinjetreghetsmoment,eventuelt samtidig med hevning av undervannsskrogets volumtyngdepunkt.

Imidlertid vil slike forandringer som økende bredde og økende fyldighet,etterhvert som krav til tverrskips stabilitet og hastighet øker,føre til uakseptable tillegg til konvensjonelle fartøys fremdriftsmotstand såvel i stille vann som i bølger.

For å forbedre konvensjonelle skrogformers sjøgående egenskaper,uttrykt ved fartøys vinkelbevegelser om en tverrskips akse,betegnet stamping,vertikalbevegelser betegnet hiving og øket fremdriftsmotstand i forhold til stille vann,kan egenperioder for stamping og hiving søkes endret slik at fartøys egenperioder i størst mulig grad ikke faller sammen med møteperioden for de signi-fikante bølgelengder som kan påtreffes.

For konvensjonelle skrogformer kan konstruksjonsforan-dringer bare i liten grad føre til forbedringer i de sjøgående egenskaper og det inntreffer synkrone stampe-og hivbevegelser samt stor økning i fremdriftsmotstanden ved seilas i møtende bølger hvor den fremherskende bølge-lengde er tilnærmet lik skipets lengde i vannlinjen. Konvensjonelle skrogformer med en tilnærmet rektangulær deplasementsfordeling i langskipsretningen vil,ved økende skrogstørrelse bli utsatt for bøye- og skjær-påkjenninger som forutsetter grove materialdimensjoner og i særlige tilfelle også begrensninger i fordelingen av last og/eller ballast.

I følge oppfinnelsen kan dødvekt,tverrskips stabilitet, sjøgående egenskaper og størrelsen av bøye- og skjær-kraftpåkjenninger på skrogbjelken forbedres uten de oven-nevnte ulemper,idet skrogformen kan utføres med større fyldighet enn konvensjonelle skrogformer,uttrykt ved

1/3

slankhetstallet L / V ' ,hvor L er skrogformens lengde i konstruksjonsvannlinjen tilsvarende dypgående T til sommerfribord og V er volumdeplasementet av skrogformen

1/3

til konstruksjonsvannlinjen og hvor L / V ' kan være ca 3 eller større,uten at den spesifikke fremdriftsmotstand øker i forhold til konvensjonelle skrogformer samtidig som skrogbredden B kan økes slik at L / B forholdet kan være ca 2 eller større,og hvor B er skrogformens største bredde i konstruksjonsvannlinjen,hvorved skrogformens metasenterhøyde kan økes betydelig i forhold til konvensjonelle skrogformer med samme lengde L.

I følge oppfinnelsen vil skrogformens sjøgående egenskaper ved de for de konvensjonelle skrogformers kritiske bølge-lengde/skrog lengde forhold i møtende bølger være forbedret slik at skrogformens stampe- og hivebevegelser reduseres i forhold til tilsvarende bevegelser for konvensjonelle skrogformer ved samme hastighet,samtidig som motstandstil-legget i bølger reduseres i tilsvarende grad.

I følge oppfinnelsen vil deplasementsfordelingen i langskips retning anta en tilnærmet Rayleigh-kurve som i normale lastkondisjoner fører til en reduksjon i langskips bøyemoment i forhold til andre fartøy.

For å oppnå de nevnte forbedringer må skrogformen i følge oppfinnelsen utføres med skarp baug og bred,rettavkortet hekk,i og under konstruksjonsvannlinjen konstruert med tilnærmet harmonisk sinusformede vannlinjer (kvi,1,2,3,g) mellom baug og hekk som i skrogformens lengderetning gjennomløper en halv syklus med ett ekstremalpunkt, tilsvarende minste vannlinjebredde,omtrent ved baug og ett ekstremalpunkt,tilsvarende største vannlinjebredde, omtrent ved hekk og hvor vannlinjenes aktre,tverrskips avslutning,tilnærmet perpendikulært på senterlinjen (0^ ^,0^,O2,0^),gradvis med vannlinjenes økende dybde

fra konstruksjonsvannlinjen,forskyves i fartsretningen

frem til tangering med grunnplanet (g) omtrent midskips, slik at et tilnærmet skråplan (s) lagt gjennom de respektive vannlinjers tverrskips avslutning danner en bred avslutning på skrogformens aktre halvdel,hvorved det opp-står en for skrogformen karakteristisk,bred løftende flate (s) .

Det brede akterskip tillater utnyttelsen av et propul-sjonssystem bestående av et i horisontalplanet,tverrskips stillet bæreplan (p) i skrogformens fulle bredde,med strømlinjeformet profil, fast eller dreibart om en hor-isontal akse i forbindelse med støttene (q),eventuelt forsynt med ett eller flere horisontalror (h) i akterkant, og hvor flere propulsjonsenheter (f) er montert i bæreplanets for- eller akter kant,over eller under dette.

I følge oppfinnelsen vil et tverrskipssnitt gjennom skrogformen under konstruksjonsvannlinjen (kvi) i en avstand av ca 0,15 L aktenfra,ha et forholdstall mellom bredden (B^) i konstruksjonsvannlinjen og dybden (t-^) av skrogformen målt fra samme vannlinjeysom vil være ca 3 eller større enn tilsvarende forholdstall ved L/2 med bredde (B2) og dybde ( t^) målt på samme måte.

Som en følge av oppfinnelsen vil skrogparametret

e = c / c, , være lik ca 1 eller større og hvor c er e p kvi 3 c p definert som skrogformens longitudinelle,prismatiske koeffisient uttrykt ved forholdstallet mellom volumdeplasementet til konstruksjonsvannlinjen V,og volumet av et legeme lik arealet av et tverrskips snitt opp til konstruksjonsvannlinjen ved L/2,betegnet fmulti-plisert med konstruksjonsvannlinjens lengde L og hvor c^,v^ er vannlinjekoeffisienten for konstruksjonsvannlinjen,definert som forholdet mellom vannlinjearealet Akvl°^ Proc3uktet LB hvor B er vannlinjens største bredde.

Som en følge av oppfinnelsen vil konstruksjonsvannlinjens arealtyngdepunkt (LCF) ligge omkring 0,2 L aktenfor L/2 og skrogformens volumtyngdepunkt ved dypgående til konstruksjonsvannlinjen (kvi) omkring

0,125 L forenom arealtyngdepunktet.

Skrogformen i følge oppfinnelsen kan i området fra hekken og fremover til ca 0,3 L forsynes med hvirvelkontroll-erende vedheng som kan bestå av faste eller fleksible finnelignende anordninger (v) i strømlinjenes retning, montert tilnærmet vinkelrett på skrogformen omkring ved overgangen fra skrogformens bunn til sider,eller som langskipsgående spor eller furer i form av spisse, rektangulære eller bølgeformede tverrsnitt (x) som av-tar i dybde i fartsretningen og som ved omkring 0,3 L

går over i den jevne del av skråplanet (s).

Skrogformen etter oppfinnelsen er vist i figurene 1,2,3, 4,5,6, og 7,idet fig 1 viser skrogformens konstruksjonsvannlinje (kvi) med tilnærmet harmonisk sinusformet forløp mellom baug og hekk,arealtyngdepunkt (LCF) ca 0,2 L aktenfor L/2 og hvor konstruksjonsvannlinjens lengde/bredde forhold, L/B , er vist ca 2. Fig 2 viser skrogformen i oppriss under konstruksjonsvannlinjen (kvi) hvor de i fartsretningen forskøvede grunnlinjer for vannlinjene (Okvl / 0]_' °2 ' °3 ' lan9s skråplanet (s) er vist å gå over i grunnplanet (g) ved omkring L/2,og hvor avstanden mellom arealtyngdepunktet (LCF) og oppdriftstyngdepunktet (LCB) for skrogformen ved dypgående til konstruksjonsvannlinjen (kvi) er ca 0,125 L. Fig 3 viser skrogformen i fig 2 projisert i horisontal-planet med vannlinjene kvi,1,2,3, og g,i dette eksemplet med U-spant i skrogformens forreste del,men andre kjente spanteformer kan også benyttes,alt etter forholdene. Fig 3 viser også det karakteristiske forhold mellom bredde og dybde for et snitt omkring 0,1 L aktenfra og ved L/2,hvor breddene og dybdene er betegnet henholdsvis Bx og B2 og t± og t%. Fig 4 viser et vertikalsnitt nær senterplanet i skrogformens aktre del med grunnplanet (g),skråplanet (s), støtten (q),bæreplanet (p),horisontalroret (h),propulsjonsenhetene (f) og vertikalroret (r),i dette tilfelle vist med propulsjonsenheten (f) foran og under bæreplanet (p),men propulsjonsenheten kan også monteres i akterkant eller overkant av bæreplanet.

Fig 5 viser,ved et snitt parallelt med og under skrå-

planet (s), bæreplanet (p),støttene (q),horisontalroret (h),den overliggende del av konstruksjonsvannlinjen (kvi) og propulsjonsenhetene (f),i dette eksemplet i et antall av 4,montert i bæreplanets forkant.

Fig 6 viser skrogformens konstruksjonsvannlinje (kvi)

med,på figurens øverste halvdel,eksempel på plasering av de i forbindelse med skråplanet (s) monterte finnelignende vedheng (v) og på nedre figurhalvdel,eksempel på den furede del (x) i skråplanet (s),i begge tilfelle vist med stiplet strek,og hvor linjen A-A i fig 6 er et tverrskips snitt gjennom den aktre del av skråplanet (s),gjengitt i fig 7 med hvirvelkontrollerende,faste eller fleksible vedheng (v) i venstre figurhalvdel,og eksempel på langskips orienterte furer (x) med antydning på omtrentlig utstrekning (d) i forhold til skråplanet (s),i høyre figurhalvdel.

Claims (5)

1.Skrogform med skarp baug og bred,rettavkortet hekk,

i og under konstruksjonsvannlinjen karakterisert ved tilnærmet harmonisk sinusformede vannlinjer (kvi,1,2,3,g) mellom baug og hekk som i skrogformens lengderetning gjennomløper en halv syklus med et ekstremalpunkt , tilsvarende minste vannlinjebredde,omtrent ved baug og et ekstremalpunkt,tilsvarende største vann-linj ebredde , omtrent ved hekk og hvor vannlinjenes aktre, tverrskips avslutning,tilnærmet perpendikulært på senterlinje<n> (0kvl,,02,03),gradvis med vannlinjenes økende dybde fra konstruksjonsvannlinjen,forskyves i fartsretningen frem til tangering med grunnplanet (g) omtrent midtskips,slik at et tilnærmet skråplan (s) lagt gjennom de respektive vannlinjers tverrskips avslutning danner en bred avslutning på skrogformens aktre halvdel.

2.Skrogform i følge krav 1,karakterisert ved at deplasementet i langskipsretningen er fordelt tilnærmet etter en Rayleigh-kurve.

3.Skrogform i følge krav 1,karakterisert ved at skrogparametret e = c / ckv-j_ er ca 1 eller større og hvor c^ defineres som den longitudinelle prismatiske koeffisient uttrykt ved forholdet mellom volumdeplasementet V til konstruksjonsvannlinjen (kvi) og volumet av et legeme som utgjøres av et tverrskipssnitt opp til konstruksjonsvannlinjen og gjennom dennes halve lengde L,betegnet A^^^ >mu^tiplisert med konstruksjonsvannlinjens lengde L,og hvor c^^^ defineres som vannlinjekoeffisienten uttrykt ved forholdet mellom konstruksjonsvannlinjens areal og produktet av dens største lengde L og største bredde B.

4.Skrogform i følge krav 1,karakterisert

i /3

ved at slankhetstallet L / V er ca 3 eller større, og hvor L er lengden i konstruksjonsvannlinjen og V er skrogformens volumdeplasement under konstruksjonsvannlinjen (kvi).

5.Skrogform i følge krav 1,karakterisert ved at forholdet mellom skrogformens største lengde og bredde,målt i konstruksjonsvannlinjen,er ca 2 eller større.