NO300494B1

NO300494B1 - icebreaker

Info

Publication number: NO300494B1
Application number: NO19931650A
Authority: NO
Inventors: Jens-Holger Hellmann; Karl-Heinz Rupp; Peter Jans
Original assignee: Thyssen Nordseewerke Gmbh
Priority date: 1992-05-09
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1997-06-09
Also published as: JPH0672385A; GB9309491D0; SE9301587L; SE507652C2; DE4215334A1; GB2266683A; NO931650L; CN1039689C; FR2690892B1; FR2690892A1; GB2266683B; NO931650D0; SE9301587D0; CA2095871A1; KR100250780B1; FI932046A; JP3248642B2; RU2062245C1; PL298848A1; KR930023232A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et isbrytende skip som omfatter de trekk som er angitt i innledningen til patentkrav 1. Isbrytere av denne typen, som er kjent fra DE 4.101.034, oppviser i tilslutning til det pongtonglignende forskipet på hver side midjeformede innbuktninger som rager inn i skroget. The present invention relates to an ice-breaking ship which includes the features stated in the preamble to patent claim 1. Ice-breakers of this type, which are known from DE 4,101,034, exhibit, in connection with the pontoon-like fore-ship, on each side waist-shaped indentations which project into the hull .

Dessuten rager på disse kjente isbrytere de balkonglignende sidevegger som er tilsluttet de nevnte innbuktninger til hekken av skipet. Moreover, on these well-known icebreakers, the balcony-like side walls that are connected to the aforementioned indentations to the stern of the ship protrude.

De midjelignende innbuktninger bevirker ved tilsvarende dimensjonering av dybden og lengden ved svingning av skipet en liten svingradius og dermed god mahøvrerbarhet, men de krever betydelige konstruktive inngrep i skrogkonstruksjonen og dermed økede omkostninger. The waist-like indentations result in corresponding dimensioning of the depth and length when the ship swings, resulting in a small turning radius and thus good manoeuvrability, but they require significant constructive interventions in the hull construction and thus increased costs.

Dessuten forstyrrer de nevnte innbuktninger strømningsforløpet til vannet langs skipssiden, hvilket særlig ved fart forover i isfritt farvann har negativ innvirkning på motstanden. In addition, the aforementioned indentations disturb the course of the flow of the water along the ship's side, which has a negative effect on the resistance, particularly when moving forward in ice-free waters.

Oppfinnelsen har til formål å overvinne denne ulempen, og å komme frem til en isbryter av den innledningsvis angitte typen som krever en lite komplisert konstruksjon av skroget og som ikke omfatter elementer som forstyrrer strømningen. The purpose of the invention is to overcome this disadvantage, and to arrive at an icebreaker of the type indicated at the outset which requires a slightly complicated construction of the hull and which does not include elements which disturb the flow.

Dette oppnås ved at de balkonglignende sidevegger rager i hele eller i tilnærmet hele lengden av skroget og ikke oppviser innbuktninger som rager inn i det indre av skipet, samt forløper hovedsakelig parallelt med skipets lengdeakse, at bredden til undersiden av baugen ved sitt utgangspunkt på skipets bunn omtrent tilsvarer avstanden fra balkongsokkel til balkongsokkel og derfra og forover øker kontinuerlig slik at den tilsvarer bredden til undersiden av baugen i området ved vannlinjen, og at avstanden fra balkongbrystning til balkongbrystning er større enn bredden til undersiden av baugen i området ved vannlinjen. This is achieved by the fact that the balcony-like side walls project the entire or nearly the entire length of the hull and do not show indentations that project into the interior of the ship, and run mainly parallel to the ship's longitudinal axis, so that the width to the underside of the bow at its starting point on the ship's bottom approximately corresponds to the distance from balcony plinth to balcony plinth and from there onwards increases continuously so that it corresponds to the width of the underside of the bow in the area at the waterline, and that the distance from balcony parapet to balcony parapet is greater than the width of the underside of the bow in the area at the waterline.

Med disse trekk oppnås, foruten de nevnte fordeler, den overraskende virkning at de isbrytende eller skjærende midler som er anordnet på sidekantene av baugen, pga den utover-rettede vinkelstilling i forhold til skipets lengdeakse, ved fart i en oppbrutt renne i isen virker forbedrende på ret-ningsstabiliteten og ved fart i en bue virker forbedrende på svingbarheten til isbryteren. With these features, in addition to the mentioned advantages, the surprising effect is achieved that the ice-breaking or cutting means which are arranged on the side edges of the bow, due to the outward-directed angular position in relation to the ship's longitudinal axis, when traveling in a broken channel in the ice have an improving effect on the directional stability and when speeding in a bow improves the manoeuvrability of the icebreaker.

Eksisterende isbrytere er i stand til å bryte opp isen (ak-tivt) med baugen eller hekken. For å oppnå svingbarhet er disse isbrytere konstruert med en linseformet vannlinje, dvs uten eller bare méd et kort, parallelt midtparti. Pga denne formen og den resulterende, uregelmessige oppbrutte iskanten, samt delvis også andre forbedringer av formen til sideveise fremspring i baugen og eventuelt også i hekken, kan disse isbrytere svinge ved hjelp av rorkreftene. Existing icebreakers are able to break up the ice (actively) with the bow or stern. In order to achieve maneuverability, these icebreakers are constructed with a lenticular waterline, i.e. without or only with a short, parallel middle section. Due to this shape and the resulting, irregular broken ice edge, as well as partly also other improvements to the shape to lateral protrusions in the bow and possibly also in the stern, these icebreakers can swing with the help of the rudder forces.

Oppfinnelsen ligger i den idé at isbrytende midler ikke bare finnes i baugen og hekken, men rager i hele lengden av isbryteren langs skipssidene. En isbryter i henhold til oppfinnelsen har således rundtgående, isbrytende midler, dvs på ethvert sted langs vannlinjen. The invention is based on the idea that icebreakers are not only found in the bow and stern, but extend along the entire length of the icebreaker along the ship's sides. An icebreaker according to the invention thus has all-round, ice-breaking means, i.e. at any place along the waterline.

Ved hjelp av de tverrkrefter som oppnås med styreorganene (ror) er denne isbryteren i stand til å bryte opp is både i forskipsområdet på kurveinnsiden, midtskips og i hekkområdet på kurveutsiden, med skipssidene. Denne evnen avhenger av tverrkreftene fra styreorganene samt av skråretningen til balkongundersiden og av isforholdene, slik som istykkelse og isens fasthet. Eksisterende isbrytere har en endevinkel for spantene fra 0° til maksimalt omtrent 25°, målt fra vertikal-retningen. Denne spantevinkel er for liten ved tilstrekkelig tykk is til å bryte opp is utenfor skipssidene ved hjelp av tverrkreftene fra styreorganene. Den ovenfor nevnte, lille spantevinkelen skal hovedsakelig bare tjene til å minske de krefter som oppstår når is trykker mot skipet. With the help of the lateral forces achieved with the steering devices (rudder), this icebreaker is able to break up ice both in the fore-ship area on the inside of the curve, amidships and in the stern area on the outside of the curve, with the ship's sides. This ability depends on the transverse forces from the control bodies as well as on the slope of the underside of the balcony and on the ice conditions, such as ice thickness and ice firmness. Existing icebreakers have an end angle for the frames from 0° to a maximum of approximately 25°, measured from the vertical direction. This frame angle is too small in sufficiently thick ice to break up ice outside the ship's sides with the help of the transverse forces from the steering bodies. The small frame angle mentioned above should mainly only serve to reduce the forces that arise when ice presses against the ship.

I de uselvstendige krav er det angitt flere utførelsesformer av gjenstanden i krav 1. In the independent claims, several embodiments of the object in claim 1 are specified.

I henhold til krav 3 foreslås en utformning av baugens underside som har vist seg særdeles gunstig for oppbryting av en rett renne i is, mens utformningen av baugens underside i henhold til krav 4 muliggjør at skipet er lettere å sentrere i en renne i isen. I henhold til krav 5 forbedres løsglidningen av isflak fra de isbrytende midler, enten i kanalen mellom balkongundersiden og balkongsokkelen eller under baugens underside. In accordance with claim 3, a design of the underside of the bow is proposed which has proven particularly favorable for breaking up a straight trough in the ice, while the design of the underside of the bow in accordance with claim 4 enables the ship to center more easily in a trough in the ice. According to claim 5, the sliding of ice flakes from the ice-breaking means is improved, either in the channel between the underside of the balcony and the balcony plinth or under the underside of the bow.

Krav 6 angår bortledning av isflak til sidene fra baugens underside, for å beskytte fremdrifts- og styreorganene i skipets hekk mot kontakt med isen og å øke virkningsgraden av disse, og å beskytte disse mot skader. Claim 6 concerns the removal of ice floe to the sides from the underside of the bow, in order to protect the propulsion and steering organs in the ship's stern from contact with the ice and to increase their effectiveness, and to protect them from damage.

Med krav 7 oppfylles den betingelsen i henhold til krav 1 at avstanden fra balkongbrystning til balkongbrystning skal være større enn bredden til baugens underside i området ved vannlinjen, fordi disse trekk også medfører at avstanden fra balkongunderside til balkongunderside i dette området er øket. With requirement 7, the condition according to requirement 1 that the distance from balcony parapet to balcony parapet must be greater than the width of the underside of the bow in the area at the waterline, because these features also mean that the distance from balcony underside to balcony underside in this area has been increased.

Med trekkene i henhold til krav 8 forbedres indirekte svinge-evnen til skipet, fordi oppbrytningen av iskanten pga slingre-bevegelsene intensiveres av de skrå balkongundersidene, særlig ved fart i sving. With the features in accordance with requirement 8, the turning ability of the ship is indirectly improved, because the breaking up of the ice edge due to the swaying movements is intensified by the inclined balcony undersides, especially when turning.

Gjenstanden for oppfinnelsen er på de vedføyde tegninger vist i form av flere varianter. Fig 1 viser et skipsskrog utformet i henhold til oppfinnelsen, med en i tverretningen gjennomgående plan baugunderside og i stor grad rette sidekanter. Fig 2 viser et skipsskrog utformet i henhold til oppfinnelsen, med en i tverretningen plan baugunderside og utoverbuede sidekanter. Fig 3 viser et skipsskrog utformet i henhold til oppfinnelsen, med i tverretningen vinklede sideflater langs sidekantene av baugens underside. The object of the invention is shown in the attached drawings in the form of several variants. Fig 1 shows a ship's hull designed in accordance with the invention, with a transversely flat bow underside and largely straight side edges. Fig 2 shows a ship's hull designed according to the invention, with a transversely flat bow underside and outwardly curved side edges. Fig 3 shows a ship's hull designed according to the invention, with transversely angled side surfaces along the side edges of the underside of the bow.

Skroget er vist i perspektiv, og det er inntegnet flere tverrsnittslinjer fordelt langs lengden av skipet. The hull is shown in perspective, and several cross-sectional lines are drawn along the length of the ship.

I samtlige figurer er like deler gitt de samme henvis-ningstall. In all figures, like parts are given the same reference numbers.

Samtlige figurer viser skipsskroget R til isbryteren, og styrbordsiden er vist med flere tverrsnittslinjer som er fordelt langs lengden av skroget. Ved hjelp av disse linjer fremgår det at sidene av skipet er utformet i likhet med en balkong, idet balkongen rager i hele skipets lengde og også i hekkområdet, parallelt med skipets lengdeakse, bortsett fra en liten breddeøkning av forskipet frem til baugen. All figures show the ship's hull R to the icebreaker, and the starboard side is shown with several cross-sectional lines which are distributed along the length of the hull. With the help of these lines, it can be seen that the sides of the ship are designed like a balcony, as the balcony extends along the entire length of the ship and also in the stern area, parallel to the ship's longitudinal axis, except for a small increase in width of the foredeck up to the bow.

Dessuten fremgår at balkongbrystningen 1,1' står omtrent loddrett, at den tilknyttede balkongundersiden 2,2' er rettet på skrå nedover under en vinkel på omtrent 30°, og at den tilknyttede balkongsokkelen 3, som danner sideveggene til skipsskroget og går over i den hovedsakelig plane skipsbunnen 4 også står hovedsakelig loddrett. It also appears that the balcony parapet 1.1' is approximately vertical, that the associated balcony underside 2.2' is directed obliquely downwards at an angle of approximately 30°, and that the associated balcony plinth 3, which forms the side walls of the ship's hull and passes into it mainly flat ship bottom 4 also stands mainly vertically.

Forskipet P er utformet pongtonglignende, dvs at undersiden 5 av baugen står omtrent på tvers av det langsgående midtplanet til skipet og rager til hver side av dette planet samt stiger skrått fra bunnen 4 til baugen. The foredeck P is designed like a pontoon, i.e. the underside 5 of the bow stands approximately across the longitudinal midplane of the ship and projects to either side of this plane and rises obliquely from the bottom 4 to the bow.

Det området der baugens underside 5 går ut fra skipets bunn 4 befinner seg omtrent i den fremre tredjedel av skipets lengde, og overgangen fra skipets bunn 4 til baugens underside 5 er jevn. The area where the underside of the bow 5 extends from the bottom of the ship 4 is approximately in the front third of the length of the ship, and the transition from the bottom of the ship 4 to the underside of the bow 5 is smooth.

I dette området har baugens underside 5 samme bredde som balkongsokkelen 3, og dens sidekanter 5'går over i avrundingen 9 mellom balkongsokkelen 3 og skipets bunn 4. Forover øker bredden til baugens underside 5 gradvis, inntil den stemmer overens med bredden til balkongbrystningen 1'. In this area, the underside of the bow 5 has the same width as the balcony plinth 3, and its side edges 5' merge into the rounding 9 between the balcony plinth 3 and the ship's bottom 4. Forward, the width of the underside of the bow 5 gradually increases, until it matches the width of the balcony parapet 1' .

I det området der baugens underside 5 skjærer vannlinjen SWL er sidekantene 5' utformet som isbrytende midler, som sammen med baugens underside 5 bryter opp en renne med rettlinjede kanter i isen. Breddeøkningen til baugens underside 5 er valgt slik at avstanden mellom sidekantene 5' i området ved vannlinjen SWL er litt større enn bredden til skroget R i vannlinjen SWL. In the area where the underside of the bow 5 intersects the waterline SWL, the side edges 5' are designed as ice-breaking means, which together with the underside of the bow 5 break up a channel with straight edges in the ice. The width increase to the underside 5 of the bow is chosen so that the distance between the side edges 5' in the area at the waterline SWL is slightly greater than the width of the hull R at the waterline SWL.

I varianten i fig 1 danner sidekantene 5' til baugens underside 5 i området ved vannlinjen SWL en rett linje, mens de i varianten i fig 2 danner en utoverbuet kurve. In the variant in Fig. 1, the side edges 5' of the underside 5 of the bow in the area at the waterline SWL form a straight line, while in the variant in Fig. 2 they form an outwardly curved curve.

Baugens underside 5 er i begge varianter utformet plan i området ved vannlinjen SWL, på tvers av skipets lengdeakse, og i området under danner den en liten vinkel, for å danne en god overgang til en tilgrensende, gaffelformet akterover utvidet bunnkile 6, hvis gaffelformede forlengelser 6' går over i balkongsoklene 3. I varianten i fig 3 er konstruksjonen noe annerledes, idet baugens underside 5 på sidene og i hele lengden er utstyrt med oppover vinklede sideflater 5" i forhold til den midtre flaten. Sideflatene 5" avgrenses av kantene 5''' og sidekantene 5', som begge går over i bunnen 4 i avrundingen 9. In both variants, the underside of the bow 5 is designed flat in the area at the waterline SWL, across the longitudinal axis of the ship, and in the area below it forms a small angle, to form a good transition to an adjacent, forked aft extended bottom wedge 6, whose forked extensions 6' merges into the balcony plinths 3. In the variant in Fig. 3, the construction is somewhat different, as the underside of the bow 5 on the sides and along its entire length is equipped with side surfaces 5" angled upwards in relation to the central surface. The side surfaces 5" are delimited by the edges 5 ''' and the side edges 5', both of which go into the bottom 4 in the rounding 9.

I samtlige varianter øker, som nevnt ovenfor, avstanden mellom balkongbrystningene 1' litt i området ved forskipet P, og dermed også bredden til det øvre dekket 7, fra begynnelsen av forskipet P, fortløpende til baugen. Dermedøker også avstanden mellom balkongsidene 2' tilsvarende i dette området. In all variants, as mentioned above, the distance between the balcony parapets 1' increases slightly in the area of the foredeck P, and thus also the width of the upper deck 7, from the beginning of the foredeck P, continuously to the bow. The distance between the balcony sides also increases accordingly by 2' in this area.

For samtlige varianter gjelder således at den rennen som baugens underside bryter opp i isen blir noe bredere enn bredden til vannlinjen SWL i det etterfølgende skipsskroget R, slik at det dannes en klaring mellom skroget og iskantene i rennen som forhindrer inntrykking av skipsskroget R. For all variants it therefore applies that the channel that the underside of the bow breaks up in the ice is somewhat wider than the width of the waterline SWL in the following ship's hull R, so that a clearance is formed between the hull and the ice edges in the channel which prevents the ship's hull R from being impressed.

En annen variant, som ikke er vist, består i at det anvendes en i og for seg kjent innretning som bevirker en slingrebevegelse av skipet hovedsakelig om dets langsgående midtre akse. Another variant, which is not shown, consists in using a device known in and of itself which causes a wobble movement of the ship mainly about its longitudinal central axis.

Dermed overføres det ekstra krefter fra balkongundersidene 2,2' mot iskantene, som derved brekker slik at klaringen mellom iskantene og skipsskroget R øker. Dermed økes svinge-evnen til skipet i is. In this way, extra forces are transferred from the balcony undersides 2.2' towards the ice edges, which thereby break so that the clearance between the ice edges and the ship's hull R increases. This increases the turning ability of the ship in ice.

Claims

1. Ice-breaking ship with a foreship (P) which is designed like a pontoon, with a from the bottom of the ship, starting approximately in the forward third of this, above the waterline diagonally forward rising bow underside, the side edges of this in the area at the waterline being equipped with ice-breaking or cutting means, and as the width in the area at the waterline is greater than the width of the waterline in the rest of the hull, as the ship's hull has balcony-like sidewalls on each side, with balcony parapets projecting approximately vertically, while the adjacent balcony undersides slope downwards and the adjacent balcony plinths protrudes approximately perpendicular to the transition to the mainly flat ship bottom, and as the waterline runs roughly parallel to the underside of the balcony, preferably slightly beyond half its width, characterized by the balcony-like side walls projecting over the entire or nearly the entire length of the ship's hull (R) and without show indentations directed towards the interior of the ship, h necessarily parallel to the ship's longitudinal axis, that the width of the underside of the bow (5) at its starting point on the ship's bottom (4) roughly corresponds to the distance from balcony plinth (3) to balcony plinth (3) and then increases continuously forwards, to the same width as the width of the underside of the bow ( 5) in the area at the waterline (SWL), and that the distance from balcony parapet (1') to balcony parapet (1') and thus the width of the upper deck (7) is greater than the width of the underside of the bow (5) in the area at the waterline ( SWL).

2. Ships as specified in claim 1, characterized in that the increase in the width of the underside of the bow (5) is chosen so that its side edges (5') form a straight or slightly curved line.'

3. Ships as specified in claim 1 or 2, characterized in that the underside of the bow (5) above and below the waterline (SWL) is flat, slightly curved or angled across the longitudinal axis of the ship.

4. Ships as stated in one of claims 1-3, characterized in that the underside of the bow (5) between the exit point on the ship's bottom (4) and above the waterline (SWL) is angled upwards at such an angle that longitudinal side surfaces (5 ").

5. Ship as specified in one of claims 1-4, characterized in that the side edges (5') of the underside of the bow (5) are chamfered and/or rounded.

6. Ship as specified in one of claims 1-5, characterized in that a bottom wedge (6) is arranged on the ship's bottom (4) which starts below the waterline (SWL), preferably in the area at the exit point to the underside of the bow (5), as the fork-shaped extensions (6') to the bottom wedge go into the balcony plinths (3) or extend into the ship's bottom.

7. Ships as stated in one of claims 1-6, characterized in that the distance from balcony breastwork (1') to balcony breastwork (1') and thus also the distance from balcony underside (2') to balcony underside (2') in the area of the pontoon-like the foredeck (P) is designed so that it increases continuously up to the bow.

8. Ship as specified in one of claims 1-7, characterized in that it is equipped with a (known in and of itself) device which is preferably equipped with hydraulic, mechanical or pneumatically adjustable means which, as required, cause and maintain a wobble movement of the ship, mainly about its central longitudinal axis.