NO327406B1

NO327406B1 - Seagoing vessel, and hull for seagoing vessel

Info

Publication number: NO327406B1
Application number: NO20011538A
Authority: NO
Inventors: John Lindsay Coates; Richard Anzbock; Stewart Kenyon Willis; Gerhard Strasser
Original assignee: Acergy Uk Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2009-06-22
Also published as: GB2357998B; PA8482901A1; JP2002526323A; AU6104099A; GB0107570D0; NO20011538L; KR20010079920A; GB2357998A; NO20011538D0; GB9820807D0; WO2000017042A1; EP1115610A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører havgående fartøy av deplasement-(ikke-planende) type, og spesielt formen til skroget for slike fartøy. The present invention relates to ocean-going vessels of the displacement (non-planing) type, and in particular the shape of the hull for such vessels.

Inntil dags dato har marine skrog generelt blitt konstruert ut fra det prinsippet at skroget er avrundet for å forårsake minimal strømningsmotstand. Denne avrundingen har resultert i de klassiske klipperlinjene hvor midtlegemet er strømlinjeformet inn i baugen og akterspeilet, med avrundede kimminger midtskips (hvor sidene går over i bunnen) og med sammensatte kurver (compound curves) ved baugen og akterspeilet. To date, marine hulls have generally been constructed on the principle that the hull is rounded to cause minimal flow resistance. This rounding has resulted in the classic clipper lines where the central body is streamlined into the bow and transom, with rounded keelings amidships (where the sides merge into the bottom) and with compound curves at the bow and transom.

For å dempe rulling (damp roll) har slingrekjøler blitt tilføyd, og disse følger omhyggelig flytelinjene, hvor man har brukt mye anstrengelser i tanktaueforsøk for å sikre at kjølene ikke utøver unngåelig strømningsmotstand (drag). To reduce steam roll, wobble keels have been added, and these carefully follow the flow lines, where much effort has been used in tank rope trials to ensure that the keels do not exert unavoidable flow resistance (drag).

På den andre siden fungerer noen arbeidsfartøyer mest som stasjonære plattformer, og er ikke konstruert for hastighet eller effektiv bevegelse. Konkurrerende faktorer ved konstruksjon er hastighet, effektivitet, stabilitet og kostnader. Andre fartøyer, slik som flytende produksjons-, lagrings- og avlastnings (FPSO)-fartøyer er konstruert for å operere permanent på ett sted, og behøver heller ikke å være konstruert for å kunne reise ved hjelp av egen kraft, men bare med tauassistanse. On the other hand, some work vessels function mostly as stationary platforms, and are not designed for speed or efficient movement. Competing factors in construction are speed, efficiency, stability and cost. Other vessels, such as floating production, storage and offloading (FPSO) vessels are designed to operate permanently in one location, and also need not be designed to be able to travel under their own power, but only with rope assistance.

Fartøy som kreves innen.olje- og gassproduksjonsindustrien inkluderer borefartøy, produksjonsfartøy, brønnintervensjonsfartøy, boligfartøy og lignende. Slike fartøy har typisk lengder (i vannlinjen) i området 80m - 250m (spesielt 100 m til 200 m) og dekksbredde i området 15m - 30m (spesielt 18m - 25m). Et kjent eksempel benyttet for ulike offshoreunderstøttelsesaktiviteter har et boksformet skrog med ender som er utformet som en Themsen-lekter. Det kjente fartøyet har faktisk en sterk likhet med et skip. Kimmingene er rette vinkler, og det er ikke avpasset noen slingrekjøler. Denne skarpe kanten eller "kammen" gir svært forbedret rulledamping. Dette, sammen med en svært underoppdelt ballastsystem som tillater optimal stabilitet å bli opprettholdt under alle lastbetingelser, gir fartøyet en i sannhet bemerkelsesverdig stillhet i vannet. De flate sidene og bunnen gjør det svært billig å bygge. Uheldigvis er et slikt fartøy ekstremt tregt (maks. 6 knop), som gjør det uegnet for bruk i en verdensomspennende handel. Vessels required within the oil and gas production industry include drilling vessels, production vessels, well intervention vessels, residential vessels and the like. Such vessels typically have lengths (in the waterline) in the range 80m - 250m (especially 100m to 200m) and deck widths in the range 15m - 30m (especially 18m - 25m). A famous example used for various offshore support activities has a box-shaped hull with ends shaped like a Thames barge. The famous vessel actually bears a strong resemblance to a ship. The cambers are right angles, and no wobble cooler has been adjusted. This sharp edge or "comb" provides greatly improved roller damping. This, together with a highly subdivided ballast system which allows optimum stability to be maintained under all load conditions, gives the vessel a truly remarkable quietness in the water. The flat sides and bottom make it very cheap to build. Unfortunately, such a vessel is extremely slow (max. 6 knots), which makes it unsuitable for use in a worldwide trade.

Ved konvensjonell konstruksjonspraksis for havgående fartøy, har det generelt vært akseptert at uansett hvor mye kraft det er installert i et fartøy på omkring 100 - 25Om med et rektangulært tverrsnitt i midtlegemet, er det ingen mulighet for å skyve fartøyet gjennom vannet i en hastighet på over 10 knop. Det beregnede kraftforbruket ligger i den bratte delen av en eksponensiell kurve. In conventional design practice for ocean-going vessels, it has generally been accepted that no matter how much power is installed in a vessel of about 100 - 25Om with a rectangular cross-section in the center body, there is no possibility of pushing the vessel through the water at a speed of more than 10 knots. The calculated power consumption lies in the steep part of an exponential curve.

Oppfinnerne av den foreliggende oppfinnelse hadde et ønske om å tilveiebringe et nytt fartøy med stabiliteten og bevegelseskarakteristikkene til det kjente fartøyet nevnt ovenfor, med en høy transitthastighet. Det ville også være ønskelig å utnytte den lave kostnaden som tilveiebringes ved å unngå i så stor grad som mulig å forme skroget av sammensatte kurver. Sammensatte kurver skal forstås å henvise til konkave og konvekse overflatepartier med en vesentlig krumning i to dimensjoner, som krever kostbare preformingsoperasjoner forut for sammenstilling av fartøyet. De overflatepartiene som er delkoniske, delsylindriske eller på annen måte krumme i bare en dimensjon, sammen med vridde plane overflater, vil bli betegnet her som partier med enkle kurver. The inventors of the present invention had a desire to provide a new vessel with the stability and movement characteristics of the known vessel mentioned above, with a high transit speed. It would also be desirable to utilize the low cost provided by avoiding as much as possible the shaping of the hull from compound curves. Composite curves shall be understood to refer to concave and convex surface sections with a significant curvature in two dimensions, which require expensive preforming operations prior to assembly of the vessel. Those surface portions which are sub-conical, sub-cylindrical or otherwise curved in only one dimension, together with twisted planar surfaces, will be referred to herein as simple curve portions.

Selvfølgelig er ulike former for skrog kjent fra tidligere for vannbåren bruk, der de ulike formene har blitt utviklet for ulik bruk og/eller ulikt miljø. Det ble observert at for Rhinen-lektere er tauekraften langt under det teoretiske kravet for et slikt skrog, som indikert ved hjelp av konvensjonell marin teori. I tilfellet med Mississippi-lektere fant oppfinnerne det samme misforholdet til konvensjonell marin teori. Beklageligvis ville slike lektere ikke overleve lenge i åpen sjø. Of course, different forms of hull are known from the past for waterborne use, where the different forms have been developed for different uses and/or different environments. It was observed that for Rhine barges the towing force is far below the theoretical requirement for such a hull, as indicated by conventional marine theory. In the case of Mississippi barges, the inventors found the same mismatch with conventional marine theory. Unfortunately, such barges would not survive long in the open sea.

Oppfinnelsen tilveiebringer i et første aspekt et skrog for et havgående fartøy av deplasementtypen med en flatbunnet midtskipsseksjon med konstant tverrsnitt som er i det vesentlige rektangulært under vannlinjen, idet et konvergerende baugparti som strekker seg fra nevnte midtskipsseksjon, hvilket baugparti har en krum overgang mellom bunnen derav og hver skrogside, idet overgangen mellom bunnen og sidene langs kimmingene i midtskipsseksjonen har en radius på mindre enn 0,2m. The invention provides in a first aspect a hull for an ocean-going vessel of the displacement type with a flat-bottomed midship section of constant cross-section which is substantially rectangular below the waterline, a converging bow section extending from said midship section, which bow section has a curved transition between the bottom thereof and each hull side, the transition between the bottom and the sides along the keelings in the amidships section having a radius of less than 0.2m.

Baugformen kan inkludere en i det vesentlige vertikal delsylinder toppet av en utsvingt forstavn, for eksempel en delkonus, med i det vesentlige enkelkrumme og plane flater som fører tilbake inn i legemet, slik at det unngås sammensatte kurver i hoveddelen av baugseksjonen. Sammensatte kurver kan bli benyttet skjønnsomt for å forbedre hastigheten, men trenger bare å representere noen få prosent av baugseksjonens overflateareal under vannlinjen, for eksempel mindre enn tretti eller tjue prosent. The bow shape can include a substantially vertical sub-cylinder topped by a flared bow, for example a sub-cone, with essentially single curves and flat surfaces leading back into the body, so that complex curves in the main part of the bow section are avoided. Compound curves may be used judiciously to improve speed, but need only represent a few percent of the bow section's surface area below the waterline, say less than thirty or twenty percent.

Den vertikale delsylinderen som danner stavnen til fartøyet under vannlinjen kan være ekstremt fin, som effektivt fører til en spiss baug. Alternativt, gitt en dekksbredde på om lag 20m, kan stavnen ha en radius i vannlinjen opptil 0,5, 0,75 eller også lm om vertikalaksen. Delsylinderen kan bli erstattet av en delkonus, med en finere radius eller også et spisst punkt i slemholten (der stavnen møter skipets bunn), og en større radius der den møter den mer utsvingte forstavnen over vannlinjen. The vertical sub-cylinder that forms the stem of the vessel below the waterline can be extremely fine, effectively leading to a pointed bow. Alternatively, given a deck width of around 20m, the rod can have a radius in the waterline of up to 0.5, 0.75 or even lm around the vertical axis. The partial cylinder can be replaced by a partial cone, with a finer radius or a pointed point in the hull (where the prow meets the bottom of the ship), and a larger radius where it meets the more flared prow above the waterline.

Det samme sylindriske partiet kan være buet akterut for å slutte seg til bunnen av fartøyet, slik at det dannes et mindre slemholdtparti av sammensatt kurve. The same cylindrical portion may be curved aft to join the bottom of the vessel, so that a smaller slime-holding portion of compound curve is formed.

Den utsvingte forstavnen over vannlinjen gir en markert, stabil økning av tilgjengelig oppdrift i bølger over en viss størrelse. Det samme prinsippet kan bli benyttet for et akterspeil som avdeler en følgesjø og svinger ut for å tilveiebringe den påkrevede økning i oppdrift uten slag (slamming). The flared bow above the waterline provides a marked, stable increase in available buoyancy in waves above a certain size. The same principle can be used for a transom that separates a wake and swings out to provide the required increase in buoyancy without slamming.

Alternativt, i henhold til et andre aspekt, er det tilveiebragt et havgående fartøy med (i det minste under vannlinjen) en i det vesentlige rektangulær midtskipsseksjon, i hvilken akterspeilformen inkluderer minst en fremdriftsbue (fortrinnsvis to) utformet av en skrå, hovedsakelig delsylindrisk overflate som strekker seg fra den flate akteren og oppover for å forbindes med speilgattet (transom). Alternatively, according to a second aspect, there is provided an ocean-going vessel having (at least below the waterline) a substantially rectangular midship section, in which the transom shape includes at least one propulsion arc (preferably two) formed by an inclined, substantially semi-cylindrical surface which extending from the flat stern upwards to connect with the transom.

I en foretrukket utførelsesform, egnet for et dynamisk posisjonerings-(DP)-fartøy, er det et par skrå delsylindriske fremdriftsbuer, der skroget buende er utsvingt sammen for å underlette tverrettet skyv fra en styrbar fremdriftsenhet montert i hver bue. Utsvingningen kan være utformet av et par vridde flate overflatepartier. In a preferred embodiment, suitable for a dynamic positioning (DP) vessel, there are a pair of inclined semi-cylindrical propulsion bows, the hull arching being swung together to facilitate transverse thrust from a steerable propulsion unit mounted in each bow. The oscillation can be formed by a pair of twisted flat surface parts.

I henhold til et tredje aspekt, har et havgående fartøy med en flatbunnet midtskipsseksjon en akterspeilseksjon som er tilveiebragt med fremdriftsbuer utformet slik at vann som strømmer til for å oppta fremdriftsbuen hovedsakelig kommer fra under bunnen i stedet for fra sidene av fartøyet når det beveger seg gjennom vannet. Man er av den oppfatning at dette er et fordelaktig og nytt trekk ved havgående fartøy, i motsetning til lektere. En slik oppførsel kan bli nådd ved å helle den delsylindriske konstruksjonen nevnt ovenfor. I profil kan buene og de tilknyttede partier tilveiebringe en markert utsvingning, for å tilveiebringe reserve-oppdrift for å motvirke stamping (pitching) og å "rulle" bølgene som nærmer seg fra fartøyets kvarter (quarters). According to a third aspect, an ocean-going vessel having a flat-bottomed amidships section has a transom section provided with thrust bows designed so that water flowing to occupy the thrust bow comes mainly from below the bottom rather than from the sides of the vessel as it moves through the water. It is of the opinion that this is an advantageous and new feature of ocean-going vessels, in contrast to barges. Such behavior can be achieved by pouring the semi-cylindrical construction mentioned above. In profile, the bows and the associated parts can provide a marked swing, to provide reserve buoyancy to counteract pitching and to "roll" the waves approaching from the vessel's quarters.

Speilgattet kan være flatt. Skrå mellomliggende flatepartier kan være tilveiebragt mellom den krumme buen og speilgattet for å redusere strømningsmotstanden. En overgangssone med sammensatt bueform kan være tilveiebragt mellom buepartiene og det flate bunnpartiet, igjen for å redusere separasjon i vannstrømmen og påfølgende strømningsmotstand. The mirror hole can be flat. Inclined intermediate surface portions may be provided between the curved arch and the mirror hole to reduce flow resistance. A transition zone of compound arc shape may be provided between the arc portions and the flat bottom portion, again to reduce separation in the water flow and subsequent flow resistance.

Et fjerde aspekt tilveiebringer et havgående fartøy, der skroget til fartøyet under vannlinjen innbefatter mindre enn fem prosent sammensatte kurver i overflatearealet. A fourth aspect provides an ocean going vessel, wherein the hull of the vessel below the waterline includes less than five percent composite curves in the surface area.

Et femte tilveiebringer et havgående fartøy, der skroget til fartøyet under vannlinjen innbefatter en parallell midtskipsseksjon og baug- og akterspeilsseksjoner, der baugseksjonen innbefatter mindre enn 30, valgfritt mindre enn 20 eller ti prosent sammensatte kurver i overflatearealet. A fifth provides an ocean going vessel, wherein the hull of the vessel below the waterline includes a parallel midship section and bow and transom sections, wherein the bow section includes less than 30, optionally less than 20 or ten percent composite curves in the surface area.

Et sjette aspekt tilveiebringer et havgående fartøy, der skroget til fartøyet under vannlinjen innbefatter en parallell midtskipsseksjon og baug- og akterseksjoner, der akterspeilseksjonen innbefatter mindre enn 30, valgfritt mindre enn 20 eller 10 prosem sammensatte kurver i overflateareal. A sixth aspect provides an ocean going vessel, wherein the hull of the vessel below the waterline includes a parallel midship section and bow and stern sections, wherein the transom section includes less than 30, optionally less than 20 or 10 prosem composite curves in surface area.

For alle disse aspekter kan fartøyet være over 80m langt ved vannlinjen og med en dekksbredde på over 15 meter. Det kan ha en maksimal hastighet på mer enn 10 knop. Fartøyet kan være utstyrt for undervannsoperasjoner, ved å tilveiebringe kraner-, oppmudrings-, dykke-, rør- eller kabelleggingsutstyr, og/eller ved tilveiebringelse av ett eller flere vertikale åpninger (moonpools) i fartøybunnen. Fartøyet kan spesielt være utstyrt med ulike posisjonspropeller (trusters) og computerstyring for dynamisk posisjonering (DP). Fartøyet kan ha en variabel dekkbelastningskapasitet på over 800 tonn. For all these aspects, the vessel can be over 80m long at the waterline and with a deck width of over 15 metres. It can have a maximum speed of more than 10 knots. The vessel may be equipped for underwater operations, by providing crane, dredging, diving, pipe or cable laying equipment, and/or by providing one or more vertical openings (moonpools) in the vessel bottom. The vessel can especially be equipped with various position propellers (trusters) and computer control for dynamic positioning (DP). The vessel can have a variable deck load capacity of over 800 tonnes.

Fartøyet kan ha et i det vesentlige rektangulært midtskipstverrsnitt med kimminger (kammer) med radius på mindre enn 0,2m, 0,lm eller 0,05m. Ryggen i forbindelse The vessel may have a substantially rectangular amidships cross-section with keelings (chambers) with a radius of less than 0.2m, 0.lm or 0.05m. The back in connection

mellom de flate sidene og bunnen kan spesielt være konstruert fullstendig uten krumme plater og uten noen slingrekjøl. I en foretrukket utførelsesform er side- og bunnplatene sveiset sammen gjennom en solid stang eller et rør med liten diameter. Stangen kan ha et rektangulært eller rundt tverrsnitt. Den kan ha en diameter på mindre enn 5 ganger tykkelsen av side- og bunnplaten. Ved bruk av for eksempel en 50mm stang, kan krumningsradien i kimmingen for eksempel være bare 25mm. between the flat sides and the bottom can in particular be constructed completely without curved plates and without any wobble keel. In a preferred embodiment, the side and bottom plates are welded together through a solid rod or a tube of small diameter. The rod can have a rectangular or round cross-section. It may have a diameter of less than 5 times the thickness of the side and bottom plate. When using, for example, a 50mm rod, the radius of curvature in the kimming can be, for example, only 25mm.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre et skrog som kan bli tilvirket i henhold til et hvilket som helst av de ovenfor nevnte aspekter på et sted, for etterfølgende montering på et annet sted. The invention further provides a hull which can be manufactured according to any of the above aspects at one location, for subsequent assembly at another location.

Utførelsesformer av oppfinnelsen er i de vedlagte tegninger vist bare som eksempler, der: figur 1 er en skisse som viser konstruksjonsprinsippet for et skrog fra plane og enkeltkrumme overflater i en første utførelsesform av oppfinnelsen; Embodiments of the invention are shown in the attached drawings only as examples, where: figure 1 is a sketch showing the construction principle for a hull from flat and single curved surfaces in a first embodiment of the invention;

figurene 2 og 3 viser baugseksjonshevning og horisontalt tverrsnitt i en andre utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende noe sammensatt krumming; figures 2 and 3 show bow section elevation and horizontal cross-section in a second embodiment of the invention, including some compound curvature;

figurene 4 og 5 er sideriss og perspektivriss nedenfra, respektivt, av baugseksjonen i figurene 2 og 3 ved variasjoner av den andre utførelsesformen; figures 4 and 5 are side views and perspective views from below, respectively, of the bow section in figures 2 and 3 in variations of the second embodiment;

figur 6 er et riss av speilgattet (bakdelen) av skroget i den andre utførelsesformen; figure 6 is a view of the transom hole (rear part) of the hull in the second embodiment;

figur 7 viser det generelle arrangementet av et arbeidsfartøy med en lignende skrogform; figure 7 shows the general arrangement of a working vessel with a similar hull shape;

figurene 8a til h innbefatter snittriss av fartøyet i figur 7 ved å se fremover i ulike punkter langs lengden, indikert med tilsvarende bokstaver a til h i figur 7; figures 8a to h include sectional views of the vessel in figure 7 looking forward at various points along the length, indicated by corresponding letters a to h in figure 7;

figurene 9a til c innbefatter ytterligere snittriss av baugen til fartøyet, på steder definert med ulike fremdritfsenheter i figur 7; Figures 9a to c include further cross-sectional views of the bow of the vessel, at locations defined by various forward units in Figure 7;

figurene 10 og 11 viser snittlinjer av henholdsvis baugen og akterspeilet til skroget i fartøyet i figurene 7 til 9; figures 10 and 11 show section lines of the bow and transom respectively of the hull of the vessel in figures 7 to 9;

figurene 12 og 13 viser henholdsvis baug- og akterspeilslinjene til skroget i profil; figures 12 and 13 show respectively the bow and transom lines of the hull in profile;

figurene 14 og 15 viser henholdsvis baug- og akterspeilslinjene i skråriss; og figur 16 er en tverrsnittsdetalj av den skarpe kimmingen i midtseksjonen. figures 14 and 15 show the bow and transom lines respectively in oblique view; and Figure 16 is a cross-sectional detail of the sharp camming in the center section.

Figur 1 viser grunnprinsippet for skrogformen i en enkel utførelsesform. I henhold til det innledende forslaget er et havgående fartøy foreslått med et parallelt midtlegeme-parti med strengt rektangulært tverrsnitt, med midtseksjonen 100, baugen 200 og akterspeilet 300 utformet bare av flate og delsylindriske plater, som eliminerer behovet for at "sammensatte kurver" må preformes i stålplatene B og G. Fartøyets sider i midt-og baugseksjonene er i det vesentlige vertikale, inntil ovenfor vannlinjen, hvor en utsvingning i baugen tilveiebringer ekstra oppdrift i høye bølger. Speilgattet er svært oppsvingt for å motvirke akterspeilsbølger på lignende vis. Figure 1 shows the basic principle of the hull shape in a simple embodiment. According to the initial proposal, an ocean-going vessel is proposed with a parallel mid-body section of strictly rectangular cross-section, with the mid-section 100, the bow 200 and the transom 300 formed only of flat and semi-cylindrical plates, which eliminates the need for "compound curves" to be preformed in the steel plates B and G. The sides of the vessel in the middle and bow sections are essentially vertical, up to above the waterline, where a swing in the bow provides extra buoyancy in high waves. The transom hole is very upturned to counteract transom waves in a similar way.

Nøkkelen til alle utførelsesformer er en skarp rettvinklet kam eller kimming C hvor den flate bunnen A til midtskipsseksjonen 100 møter den vertikale siden B. Som for det kjente fartøyet, nevnt ovenfor, tilveiebringer dette svært sterk rulledemping, som tilveiebringer en svært stille plattform for dykkerarbeid, rørlegging og andre operasjoner. Formen til baugen og akterspeilet er imidlertid mer raffinert enn for det kjente fartøyet, og forsøk viser at egnede baug- og akterspeilsformer kan bli konstruert for å oppnå nyttige transitthastigheter, trass i den strømningsmotstanden som normalt ville forbindes med de harde kammene. Flaten til bunnen F i baugseksj onen 200 strekker seg helt til slemholtet K. The key to all embodiments is a sharp right-angled comb or keel C where the flat bottom A of the midship section 100 meets the vertical side B. As for the known vessel, mentioned above, this provides very strong roll damping, which provides a very quiet platform for diving work, piping and other operations. However, the shape of the bow and transom is more refined than that of the known vessel, and experiments show that suitable bow and transom shapes can be constructed to achieve useful transit speeds, despite the flow resistance that would normally be associated with the hard crests. The surface of the bottom F in the bow section 200 extends all the way to the mucous cavity K.

Med råkonstruksjonen i figur 1 unngås fullstendig bruken av sammensatte kurver. Vesentlige ytelsesforbedringer kan oppnås til en beskjeden kostnad, ved å foredle konstruksjonen. With the raw construction in Figure 1, the use of compound curves is completely avoided. Substantial performance improvements can be achieved at modest cost by refining the design.

Slik det vil beskrives, kan konstruksjonen bli foredlet som vist i figur 2 til 6 og 7 til 15. Spesielt har enkeltkrumme (hellende delsylindriske) seksjoner blitt introdusert i baugen under vannlinjen, slik at sidene ikke lenger er fullstendig vertikale over baugpartiet. Et lite område med sammensatt krumning er tilveiebragt i baugen, som grenseflate mellon de andre partiene, og for å forbedre ytelsen i vannet. Overgangspartier med sammensat krumning er også tilveiebragt i akterspeilet. Ikke desto mindre oppnås med kombinasjonen av det rektangulære tverrsnittet for det parallelle midtpartiet, og bruk av helt flate (plane) og enkeltkrummede delsylindriske plater for konstruksjonen store kostnadsbesparelser mens det tillates en akseptabel hastighet (over 10 knop). As will be described, the construction can be refined as shown in figures 2 to 6 and 7 to 15. In particular, single curved (inclined semi-cylindrical) sections have been introduced in the bow below the waterline, so that the sides are no longer completely vertical above the bow section. A small area with compound curvature is provided in the bow, as a boundary between the other parts, and to improve performance in the water. Transitional sections with compound curvature are also provided in the transom. Nevertheless, with the combination of the rectangular cross-section for the parallel middle section, and the use of completely flat (plane) and single curved semi-cylindrical plates for the construction, great cost savings are achieved while allowing an acceptable speed (over 10 knots).

I de bestemte utførelsesformene av oppfinnelsen vist i figurene 2 til 15 i de medfølgende tegninger har skroget til et havgående fartøy de følgende særtrekk, som er avmerket felles i de ulike utførelsesformene: In the specific embodiments of the invention shown in figures 2 to 15 in the accompanying drawings, the hull of an ocean-going vessel has the following distinctive features, which are marked common in the various embodiments:

Midtskipsseksjon 100: Amidst section 100:

- Et konstant, i det vesentlige rektangulært tverrsnitt under vannlinjen er utformet med plane bunn- A og sidepartier B, der krumningsradien langs kimmingene C hvor bunnen og sidene forbindes er mindre enn 0,5m, 0,2m eller til og 0,lm eller 0,05m for å tilveiebringe effektiv demping av rulling. - A constant, essentially rectangular cross-section below the waterline is designed with a flat bottom A and side parts B, where the radius of curvature along the cambers C where the bottom and sides are connected is less than 0.5m, 0.2m or to and 0.lm or 0 .05m to provide effective roll damping.

- Et utoverrettet trinn eller skråflate D er utformet over vannlinjen, for eksempel mellom. 0,5 og 2m på hver side, for å frastøte vann og tillate lavere adkomst-åpninger. - An outwardly directed step or inclined surface D is designed above the waterline, for example between 0.5 and 2m on each side, to repel water and allow lower access openings.

Baugseksjon 200: Bow section 200:

- Et flatt baugbunnparti F strekker seg som en tilspissende fortsettelse av midtskipsbunnpartiet minst en tredjedel, halvparten eller også to tredjedeler av veien fra grensen med midtskipspartiet mot forstavnen J. Tilspissingen kan være lineær eller konveks, men er i den foretrukne konstruksjonen konkav. - En stavn J innbefatter et vertikalt halvsylindrisk parti (figur 1 til 3) med relativt liten radius om vertikalaksen, for eksempel mindre enn lm, 0,75m eller 0,5m (i grensen en knivegg). Alternativt (figurene 5, 7 til 15) kan stavnen J innbefatte en konus som begynner med en liten radius under vannlinjen og utvides til en større radius der stavnen forlater vannet og forbindes med den utsvingte stavnen - A flat bow bottom section F extends as a tapered continuation of the midship bottom section at least one third, half or even two thirds of the way from the border with the midship section towards the bow J. The taper can be linear or convex, but is concave in the preferred construction. - A rod J includes a vertical half-cylindrical part (figures 1 to 3) with a relatively small radius around the vertical axis, for example less than lm, 0.75m or 0.5m (in the limit a knife edge). Alternatively (Figures 5, 7 to 15), the rod J may include a cone that begins with a small radius below the waterline and expands to a larger radius where the rod leaves the water and joins the flared rod

P. P.

- En avrundet slemholt K som innbefatter en fortsettelse av stavnen krummer seg med en moderat radius (for eksempel lm til 3m) for å møte baugbunnpartiet F. - A rounded slime hollow K incorporating a continuation of the stem curves with a moderate radius (for example lm to 3m) to meet the bow bottom portion F.

Over stavnen er det tilveiebragt et i det vesentlige delkonisk og bratt utsvingt An essentially partially conical and steep flare is provided above the rod

stavnparti P for å tilveiebringe øket oppdrift ved tung sjø. rod part P to provide increased buoyancy in heavy seas.

- På hver side strekker et plant eller vridd plant første baugsideparti G seg som en oppoverskrånende fortsettelse av respektive midtskipssideparti minst en tredjedel, en halvpart eller også to tredjedeler av veien fra grensen til midtskipspartiene mot stavnen, og konvergerer generelt langs en kurve (ved bøying) mot fartøyets senterlinje. - For hver side fortsetter valgfritt et enkelkurvet andre baugsideparti N fra den fremre kanten av det første baugsidepartiet, tilspissende oppover og i økende grad konvergerende mot fartøyets senterlinje. Partiet N kan for eksempel være en delkonisk overflate med en (imaginær) spiss under og foran baugen, og en akse som er skrånet oppover og bakover. Alternativt (figurene 7 til 15) kan partiet G strekke seg helt til stavnen J. - På hver side strekker et enkeltkrummet parti H seg, og øker i høyde i fremover-retningen, med grenseflate mellom det oppoverskrånende første baugsidepartiet og det innoverskrånende baugbunnpartiet. Partiet H kan for eksempel være en delsylindrisk eller delkonisk overflate med en akse som er skrånet oppover fra horisontalen. - På hver side av stavnen er det et plant stevnsideparti L som er i det vesentlige parallelt med fartøyets senterlinje, der stemmen, den avrundede slemholten og stemsidepartiene sammen danner et bladlignende fremspring under vannlinjen. - På hver side er det et konvekst sammensatt krumt parti M som har grenseflate mot det enkelkrummede partiet H og stavnen eller stavnsidepartiet L. Dette krumme partiet kan være sterkt konvekst som for en Rhinen-lekter, eller kan være mer forsiktig strømlinjeformet. Dets form kan for eksempel være sfæroid, ellipsoidisk eller paraboloid. Det kan møte stavnsidepartiene i en bratt vinkel (som vist i figur 3), eller skråne gradvis til selve stavnen (figurene 7 til 15). Det kan i dette området innbefatte mindre enn en tredjedel, for eksempel mellom 2% eller 5% og 10% eller 15%, av bueseksjonshevningen. - On each side, a plane or twisted plane first bow side part G extends as an upward sloping continuation of the respective amidships side part at least one third, one half or also two thirds of the way from the border of the amidships parts towards the stem, and generally converges along a curve (when bending) towards the center line of the vessel. - For each side, optionally, a single curved second bow side section N continues from the forward edge of the first bow side section, tapering upwards and increasingly converging towards the vessel's centreline. The part N can, for example, be a part-conical surface with an (imaginary) point below and in front of the bow, and an axis that is inclined upwards and backwards. Alternatively (figures 7 to 15), the part G can extend all the way to the stave J. - On each side, a single curved part H extends, and increases in height in the forward direction, with an interface between the upward-sloping first bow side part and the inward-sloping bow bottom part. The part H can, for example, be a semi-cylindrical or semi-conical surface with an axis that is inclined upwards from the horizontal. - On each side of the stem there is a flat bow side part L which is essentially parallel to the vessel's centreline, where the stem, the rounded slime cavity and the stem side parts together form a blade-like projection below the waterline. - On each side there is a convex compound curved part M which has an interface with the single curved part H and the stave or stave side part L. This curved part can be strongly convex as for a Rhine barge, or can be more gently streamlined. Its shape can be, for example, spheroidal, ellipsoidal or paraboloidal. It can meet the stave side parts at a steep angle (as shown in figure 3), or slope gradually to the stave itself (figures 7 to 15). It may in this range include less than a third, for example between 2% or 5% and 10% or 15%, of the bow section rise.

Stavnseksjon 300: Statute Section 300:

- Et flatt stavnbunnparti Q strekker seg akterut som en fortsettelse av midtskipsbunnpartiet A fra grensen til midtseksjonen 100. - En i det vesentlige plan speilgatt R, som kan være vertikalt eller skrånende for å redusere "banking". - På hver side under vannlinjen er en enkelkrummet konkav fremdriftsbue utformet for eksempel av en i det vesentlige delsylindrisk overflate F med en akse som er skrånet oppover og som strekker seg fra den flate bunnen Q akterover og oppover for å forbindes med speilgattet R. - Skrå mellomliggende konvekse, sylindriske og/eller vridde plane partier X og Y med grenseflate mellom den krumme buen S og speilgattsidene, igjen for å redusere strømningsmotstanden, og for å tilveiebringe vesentlig utsving. - I et dynamisk posisjonerings- (DP) fartøy, hvor fremdritfsenheter plassert under buepartiene kan trenge å skyve på tvers av senterlinjen, er det vridde, flate partier U (figur 11) eller andre former som forbinder babord- og styrbordbuene for å redusere hindringen mot slik sideveisskyv. - Overgangssoner T, V som har en sammensatt kurveform kan være tilveiebragt mellom buepartiene, T og V og det flate bunnpartiet av speilgattet R, for å redusere separasjon i vannstrømmen og påfølgende strømningsmotstand. I figur 11 er visse vinkler avmerket med sirkler mellom partiene Y, X og S, som om ønskelig kan bli utjevnet ved å tilveiebringe ytterligere overgangssoner. - A flat transom bottom portion Q extends aft as a continuation of the amidships bottom portion A from the boundary of the center section 100. - A substantially planar mirror hole R, which may be vertical or inclined to reduce "banging". - On each side below the waterline, a single curved concave propulsion bow is formed, for example, by a substantially semi-cylindrical surface F with an axis sloping upwards and extending from the flat bottom Q aft and upwards to connect with the transom hole R. - Inclined intermediate convex, cylindrical and/or twisted planar portions X and Y with interface between the curved arch S and mirror hole sides, again to reduce flow resistance, and to provide substantial deflection. - In a dynamic positioning (DP) vessel, where propulsion units located under the bow sections may need to push across the centerline, there are twisted flat sections U (Figure 11) or other shapes connecting the port and starboard bows to reduce the obstruction to such sideways push. - Transition zones T, V which have a complex curve shape can be provided between the arc sections, T and V and the flat bottom part of the mirror hole R, to reduce separation in the water flow and subsequent flow resistance. In Figure 11, certain angles are marked with circles between the parts Y, X and S, which can, if desired, be smoothed out by providing further transition zones.

Detaljer ved konstruksjonen kan varieres, slik at ingen av de ovenfor nevnte særtrekk, og ikke den eksakte formen til dem, kan betraktes som avgjørende for den totale suksessen for skrogformen. Den eksakte formen til skroget vil generelt bli perfeksjonert ved hjelp av prøving og feiling i tankmodeller, og/eller ved hjelp av computersimulering. Details of the construction can be varied, so that none of the above-mentioned special features, and not the exact shape of them, can be considered decisive for the overall success of the hull shape. The exact shape of the hull will generally be perfected by trial and error in tank models, and/or by computer simulation.

Visse av de ovenfor nevnte særtrekk står som oppfinnelser i sin egen vekt, inkludert: baugpartier generelt; de oppsvulmede sammensatt krumme partiene og speilbladet; akterspeilpartiet generelt og de spesifikke særtrekk ved akterspeilet som er identifisert ovenfor. Motsatt kan baugkonstruksjonen som presenteres heri bli benyttet i det samme skroget som en mer konvensjonell akterspeilseksjon, og omvendt. Certain of the above-mentioned distinctive features stand as inventions in their own right, including: bow sections in general; the swollen compound curved parts and mirror blade; the transom section in general and the specific features of the transom identified above. Conversely, the bow construction presented herein can be used in the same hull as a more conventional transom section, and vice versa.

Med en kombinasjon av plane og enkeltkrumme partier, sammen med svært begrensede sammensatte kurver i frontpartiet av baugen og grenseflatene mellom partiene generelt, kan et havgående arbeidsfartøy med en lengde på over 100m og med en utmerket stabilitet og en hastighet som er høyere enn 10 eller til og med 15 knop bli bygget til en kostnad som er betraktelig lavere enn for et hvilket som helst sammenlignbart fartøy. With a combination of planar and single curved sections, together with very limited compound curves in the front part of the bow and the interfaces between the sections in general, an ocean-going work vessel with a length of over 100m and with an excellent stability and a speed higher than 10 or to and at 15 knots be built at a cost considerably lower than that of any comparable vessel.

Figurene 7 til 9 viser det generelle arrangementet av et arbeidsskip som drar nytte av den nye skrogformen. Selve skrogformen er vist mer detaljert med linjene i figurene 10 til 15. Figurene 8a til h viser progressive seksjoner gjennom akterspeilseksjonen 300 til skipet, også midtseksjonen 100 og baugen 300. Hver figur (unntatt e og f) inkluderer faktisk to seksjoner. Plasseringen av disse seksjonene langs fartøyet er indikert med de tilsvarende tallene a til h i figur 7. Figures 7 to 9 show the general arrangement of a workship that takes advantage of the new hull shape. The hull shape itself is shown in more detail by the lines in Figures 10 to 15. Figures 8a to h show progressive sections through the transom section 300 of the ship, also the center section 100 and the bow 300. Each figure (except e and f) actually includes two sections. The location of these sections along the vessel is indicated by the corresponding numbers a to h in Figure 7.

Fartøyet er tilveiebragt med en "moonpool" 710 for å understøtte undersjøiske operasjoner og arbeidende utstyr slik som to kraner 712, 714. Fartøyet er tilveiebragt med syv fremdritfsenheter 720-732. I baugen er fremdritfsenheten 720 plassert i en tverrgående tunnel, mens en fremre senterfremdriftsenhet 722 og babord og styrbord-fremdritfsenheter 724 og 726 er tilbaketrekkbare og styrbare. I bakkant er babord og styrbord fremdritfsenheter 728 og 730 plassert under de konkave delsylindriske fremdriftsbuene (S i figur 11), mens en tilbaketrekkbar, sentral fremdriftsenhet 732 er plassert innenfor det flate bunnpartiet av akterspeilpartiet 300. The vessel is provided with a "moonpool" 710 to support underwater operations and working equipment such as two cranes 712, 714. The vessel is provided with seven propulsion units 720-732. In the bow, propulsion unit 720 is located in a transverse tunnel, while a forward center propulsion unit 722 and port and starboard propulsion units 724 and 726 are retractable and steerable. At the rear, port and starboard propulsion units 728 and 730 are located under the concave semi-cylindrical propulsion arches (S in figure 11), while a retractable, central propulsion unit 732 is located within the flat bottom portion of the transom portion 300.

Figur 9 viser ytterligere snitt gjennom baugen i plasseringen av fremdriftsenhetene 720, 722 og 724, 726. Alle disse fremdriftsenhetene kan bli benyttet ved dynamiske posisjoneringsoperasjoner (DP), under computer- og satelittnavigasjonsstyring. Fremdriftsenhetene 728 og 730 blir tatt i bruk for å tilveiebringe fremdrift for fartøyet under ferd mellom operasjonssteder. Slik det er velkjent, kan disse fremdriftsenhetene være elektrisk drevet fra dieselelektriske kraftenheter 734 inne i fartøyets legeme. Selv om de er fysisk større enn de tilbaketrekkbare fremdriftsenhetene, trenger ikke fremdriftsenhetene 728 og 730 være så kraftige, og kan, for eksempel, på et fartøy på ca. 140m ganger 21m i vannlinjen hver ha en kraftklassisfisering på 5MW. Figure 9 shows further sections through the bow in the location of the propulsion units 720, 722 and 724, 726. All these propulsion units can be used in dynamic positioning operations (DP), under computer and satellite navigation control. Propulsion units 728 and 730 are put into use to provide propulsion for the vessel while traveling between operational locations. As is well known, these propulsion units may be electrically powered from diesel-electric power units 734 within the body of the vessel. Although physically larger than the retractable propulsion units, the propulsion units 728 and 730 need not be as powerful and can, for example, on a vessel of approx. 140m by 21m in the waterline each have a power rating of 5MW.

Ulike dekknivåer blir identifisert som det nedre mellomdekk (LT), det midtre mellomdekk (MT), og det øvre mellomdekk (UT). Det midtre mellomdekksnivået tilsvarer tilnærmelsesvis vannlinjen WL og det øvre dekket (UD). I den fremre enden av fartøyet strekker den utsvingte baugseksj onen over vannlinjen seg over nivået til det øvre dekket og fordekket (FD) for å tilveiebringe optimal motstand mot stamping og skipsvann (shipping water). Denne større forseksjonen av fartøyet inkluderer en overbygning 740 med skorsteiner, helikopterdekk, bro og innkvartering. Different deck levels are identified as the lower intermediate deck (LT), the middle intermediate deck (MT), and the upper intermediate deck (UT). The middle mid-deck level corresponds approximately to the waterline WL and the upper deck (UD). At the forward end of the vessel, the flared bow section above the waterline extends above the level of the upper deck and foredeck (FD) to provide optimum resistance to pounding and shipping water. This larger forward section of the vessel includes a superstructure 740 with chimneys, helideck, bridge and accommodation.

Langs siden av fartøyet reflekterer de skrå partiene (D i figur 10 og 11) bølger som nærmer seg fra fartøysbredden (beam) og holder dekket i det vesentlige tørt. Ved å utnytte dette bredere partiet, mellom det øvre mellomdekket (UT) og (DU)-nivået strekker hovedskottene seg bare til de indre sideveggene 750 (figur 8e), som etterlater et fritt rom 752 mellom de indre sideveggene 750 og de ytre sideveggene 754, for tilveiebringelse av adkomst og utstyr (rør, kanaler og kabling) over i det vesentlige hele lengden av midtseksjonen. Denne tilveiebirngelsen eliminerer i det vesentlige behovet for å tilveiebringe gjennomtrengninger i etterfølgende skott for tilveiebringelse av slikt utstyr, som sparer vesentlige kostnader. Along the side of the vessel, the inclined parts (D in figures 10 and 11) reflect waves approaching from the vessel's width (beam) and keep the deck essentially dry. By utilizing this wider portion, between the upper intermediate deck (UT) and (DU) level, the main bulkheads extend only to the inner side walls 750 (Figure 8e), which leaves a free space 752 between the inner side walls 750 and the outer side walls 754 , for the provision of access and equipment (pipes, ducts and cabling) over substantially the entire length of the midsection. This provision essentially eliminates the need to provide penetrations in subsequent bulkheads for the provision of such equipment, which saves substantial costs.

Figur 16 (plassert under figur 6) viser i tverrsnitt den detaljerte konstruksjonen av den harde kammen langs kimmingen til fartøyet vist i figurene 7 til 9 (kanten C i figurene 10 til 14). Bunnen og sideplatene av skroget er vist henholdsvis ved 760 og 762, der hver er en flat stålplate med en tykkelse på for eksempel mellom lOOmm og 200mm, i henhold til den ønskede styrke. Selv om disse platene i prinsippet kunne bli sveiset direkte til hverandre langs kimmingen, er det enklere å oppnå et solid resultat ved bruk av et mellomstykke slik som rundjernet 764 som er vist i tegningen. Dette jernet kan ha en diameter på 50mm, som gir en krumningsradius på 25mm (0,025m) i kammen, som er en neglisjerbar avrunding på et fartøy med en lengde på 80-200m og en dekksbredde på 18-30m. Rundere stenger, rør eller rørseksjoner opptil 200mm (0,2m) radius kan bli benyttet. Imidlertid er man av den oppfatning av den ønskede rulledempingsytelsen til den skarpe kimmingen vil bli redusert ved 0,2m, og blir praktisk talt eliminert ved 0,5m. Figure 16 (located below figure 6) shows in cross-section the detailed construction of the hard comb along the keel of the vessel shown in figures 7 to 9 (edge C in figures 10 to 14). The bottom and side plates of the hull are shown respectively at 760 and 762, each being a flat steel plate with a thickness of, for example, between 100mm and 200mm, according to the desired strength. Although these plates could in principle be welded directly to each other along the camming, it is easier to achieve a solid result by using an intermediate piece such as the round iron 764 shown in the drawing. This iron can have a diameter of 50mm, which gives a radius of curvature of 25mm (0.025m) in the comb, which is a negligible rounding on a vessel with a length of 80-200m and a deck width of 18-30m. Rounder bars, pipes or pipe sections up to 200mm (0.2m) radius can be used. However, it is believed that the desired roll damping performance of the sharp camber will be reduced at 0.2m, and is virtually eliminated at 0.5m.

Skipet har de følgende hovedkarakteristika: The ship has the following main characteristics:

Fartøyet i figurene 7 til 16 er vist av illustrasjonshensyn med to kraner for generelle formål og en "moonpool" for undervannsadkomst. Tilveiebragt med egnet oversideutstyr og indre arrangementer kan imidlertid den nye skrogformen bli tilpasset et mangfold spesialistroller, slik som undervannskonstruksjon, drivunderstøttelse, rørleggings-brønnintervensjon eller kabelleggingsskip. Den høye rulledempingen tilveiebringer som en sideeffekt svært stille vann i le av skroget som underletter operasjoner over siden, med eller uten tilveiebringelse av "moonpools". Med utsvingningen av akterspeilet tilføres en oppdriftsreserve i høy motsjø og reduserer stampingen, og omformer den til dønninger (heave) når bølger passerer. Når baugen opptar en bølge, blir akterspeilet, og således akterspeilets utsvingning, nedsenket og tilveiebringer en tilstrekkelig oppdriftsreserve for å begrense akterspeilets synkning. Dette begrenser stampingen og holder også akterspeilet tørt. I bølgelengder der baugen og midtseksjonen er i suksessive bølger, er det utilstrekkelig energi til å forårsake vesentlig stamping. Hvis bølgelengden er større enn skipets lengde, vil selvfølgelig skipet stampe som hvilke som helst andre skip. The vessel in Figures 7 to 16 is shown for illustration purposes with two general purpose cranes and a "moonpool" for underwater access. Provided with suitable topside equipment and internal arrangements, however, the new hull form can be adapted to a variety of specialist roles, such as underwater construction, drift support, pipe-laying well intervention or cable-laying ships. The high roll damping provides as a side effect very quiet water in the lee of the hull which facilitates operations over the side, with or without the provision of "moonpools". With the swinging out of the transom, a buoyancy reserve is added in high head seas and reduces the pounding, transforming it into swells (heave) when waves pass. When the bow takes in a wave, the transom, and thus the transom's deflection, is submerged and provides a sufficient buoyancy reserve to limit the transom's sinking. This limits pounding and also keeps the transom dry. At wavelengths where the bow and center section are in successive waves, there is insufficient energy to cause significant pounding. If the wavelength is greater than the length of the ship, of course the ship will ram like any other ship.

Claims

1. Hull for an ocean-going vessel of the displacement type with a flat-bottomed (A) midship section (100) of constant cross-section which is substantially rectangular below the waterline, a converging bow section (200) extending from said midship section (100), which bow section (200) ) has a curved transition between the bottom (F) thereof and each hull side (G), characterized in that the transition between the bottom (A) and the sides (B) along the keel (C) in the midship section (100) has a radius of less than 0, 2 m.

2. Hull according to claim 1, characterized in that the curved transitions have a continuous curved shape.

3. Hull according to claim 1 or 2, characterized in that the bow shape includes a substantially vertical spar (J) topped by a flared fore spar (P), with curved and flat plates leading back into the hull, which avoids composite curves in the main part of the bow section (200).

4. Hull according to claim 3, characterized by the stem (J) of the vessel becoming increasingly narrow with increasing depth below the waterline.

5. Hull according to claim 3, characterized in that for a given vessel deck width of the order of 20m, the stem (J) has a radius of curvature at the waterline that exceeds lm about the vertical axis.

6. A hull according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the stem (J) has a cylindrical portion which curves aft to join the bottom of the hull, so that a smaller portion with compound curves is formed.

7. A hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the hull includes a convex portion with compound curves providing a transition between the stem portion (300) and the curved transition between the bottom (A) of the bow portion (200) and each hull side (B).

8. Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the vessel includes a transom section (300) and that the shape of the transom section (300) includes at least one propulsion arc formed by an inclined, substantially semi-cylindrical surface extending from the flatten the bottom aft and up to join the transom hole (R).

9. Hull according to claim 8, characterized in that a transition zone (T, V) with a compound curve shape is provided between bow sections and a flat bottom section, in order to reduce separation of the water flow and subsequent flow resistance.

10. Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the midship section (100) of rectangular cross-section extends over more than half the waterline length of the hull.

11. Hull for an ocean-going vessel according to any of the preceding requirements, characterized in that the hull below the waterline includes less than 5% compound curves in the surface area.

12. Hull for an ocean-going vessel according to any of the preceding claims, characterized in that the bow section (200) below the waterline includes less than 20% compound curves in the surface area.

13. Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the hull in the midship section (100) above the waterline includes a deflection which extends longitudinally over a substantial part of each side of the hull.

14. Hull according to any one of the preceding claims, characterized in that the vessel includes a plurality of propulsion units (720,722, 724,726) and control equipment for dynamic positioning (DP) of the vessel while underwater drilling operations or construction operations are being conducted.