NO327406B1 - Havgaende fartoy, og skrog for havgaende fartoy - Google Patents
Havgaende fartoy, og skrog for havgaende fartoy Download PDFInfo
- Publication number
- NO327406B1 NO327406B1 NO20011538A NO20011538A NO327406B1 NO 327406 B1 NO327406 B1 NO 327406B1 NO 20011538 A NO20011538 A NO 20011538A NO 20011538 A NO20011538 A NO 20011538A NO 327406 B1 NO327406 B1 NO 327406B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hull
- section
- vessel
- bow
- waterline
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 208000019300 CLIPPERS Diseases 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 208000021930 chronic lymphocytic inflammation with pontine perivascular enhancement responsive to steroids Diseases 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/16—Shells
- B63B3/18—Shells characterised by being formed predominantly of parts that may be developed into plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
- B63B1/06—Shape of fore part
- B63B2001/066—Substantially vertical stems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører havgående fartøy av deplasement-(ikke-planende) type, og spesielt formen til skroget for slike fartøy.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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).
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.
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).
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.
Et fjerde aspekt tilveiebringer et havgående fartøy, der skroget til fartøyet under vannlinjen innbefatter mindre enn fem prosent sammensatte kurver i overflatearealet.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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;
figurene 2 og 3 viser baugseksjonshevning og horisontalt tverrsnitt i en andre utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende noe sammensatt krumming;
figurene 4 og 5 er sideriss og perspektivriss nedenfra, respektivt, av baugseksjonen i figurene 2 og 3 ved variasjoner av den andre utførelsesformen;
figur 6 er et riss av speilgattet (bakdelen) av skroget i den andre utførelsesformen;
figur 7 viser det generelle arrangementet av et arbeidsfartøy med en lignende skrogform;
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;
figurene 9a til c innbefatter ytterligere snittriss av baugen til fartøyet, på steder definert med ulike fremdritfsenheter i figur 7;
figurene 10 og 11 viser snittlinjer av henholdsvis baugen og akterspeilet til skroget i fartøyet i figurene 7 til 9;
figurene 12 og 13 viser henholdsvis baug- og akterspeilslinjene til skroget i profil;
figurene 14 og 15 viser henholdsvis baug- og akterspeilslinjene i skråriss; og figur 16 er en tverrsnittsdetalj av den skarpe kimmingen i midtseksjonen.
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.
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.
Med råkonstruksjonen i figur 1 unngås fullstendig bruken av sammensatte kurver. Vesentlige ytelsesforbedringer kan oppnås til en beskjeden kostnad, ved å foredle konstruksjonen.
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).
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:
Midtskipsseksjon 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.
- 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.
Baugseksjon 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
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.
Over stavnen er det tilveiebragt et i det vesentlige delkonisk og bratt utsvingt
stavnparti P for å tilveiebringe øket oppdrift ved tung sjø.
- 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.
Stavnseksjon 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Skipet har de følgende hovedkarakteristika:
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.
Claims (14)
1.
Skrog for et havgående fartøy av deplasementtypen med en flatbunnet (A) midtskipsseksjon (100) med konstant tverrsnitt som er i det vesentlige rektangulært under vannlinjen, idet et konvergerende baugparti (200) som strekker seg fra nevnte midtskipsseksjon (100), hvilket baugparti (200) har en krum overgang mellom bunnen (F) derav og hver skrogside (G), karakterisert ved at overgangen mellom bunnen (A) og sidene (B) langs kimmingene (C) i midtskipsseksjonen (100) har en radius på mindre enn 0,2m.
2.
Skrog i henhold til krav 1, karakterisert ved at de krumme overgangene har en kontinuerlig krum form.
3.
Skrog i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at baugformen inkluderer en i det vesentlige vertikal stavn (J) toppet av en utsvingt forstavn (P), med krumme og plane plater som fører tilbake inn i skroget, som gjør at det unngås sammensatte kurver i hoveddelen av baugseksjonen (200).
4.
Skrog i henhold til krav 3, karakterisert ved at stavnen (J) til fartøyet blir stadig smalere med økende dybde under vannlinjen.
5.
Skrog i henhold til krav 3, karakterisert ved at ved en gitt fartøysdekksbredde i størrelsesorden 20m, har stavnen (J) en krumningsradius ved vannlinjen som overskrider lm om den vertikale aksen.
6.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av kravene 3 til 5, karakterisert ved at stavnen (J) har et sylindrisk parti som krummer seg akterover for å forenes med bunnen av skroget, slik at det dannes et mindre parti med sammensatte kurver.
7.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at skroget inkluderer et konvekst parti med sammensatte kurver som tilveiebringer en overgang mellom stavnpartiet (300) og den krumme overgangen mellom bunnen (A) av baugpartiet (200) og hver skrogside (B).
8.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fartøyet inkluderer en akterspeilseksj on (300) og at akterspeilseksjonens (300) form inkluderer minst en fremdriftsbue utformet av en skrå, i det vesentlige delsylindrisk overflate som strekker seg fra den flate bunnen akterut og oppover til å forenes med speilgattet (R).
9.
Skrog i henhold til krav 8, karakterisert ved at en overgangssone (T, V) med sammensatt kurveform er tilveiebragt mellom buepartier og et flatt bunnparti, for å redusere separasjon av vannstrømmen og påfølgende strømningsmotstand.
10.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at midtskipsseksjonen (100) med rektangulært tverrsnitt strekker seg over mer enn halve vannlinjelengden av skroget.
11.
Skrog for et havgående fartøy i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at skroget under vannlinjen innbefatter mindre enn 5% sammensatte kurver i overflatearealet.
12.
Skrog for et havgående fartøy i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at baugpartiet (200) under vannlinjen innbefatter mindre enn 20% sammensatte kurver i overflateområdet.
13.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at skroget i midtskipsseksjonen (100) over vannlinjen inkluderer en utsvingning som strekker seg langsgående over en vesentlig del av hver side av skroget.
14.
Skrog i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fartøyet inkluderer et flertall fremdriftsenheter (720,722, 724,726) og styreutstyr for dynamisk posisjonering (DP) av fartøyet mens undervannsboringsoperasjoner eller konstruksjonsoperasjoer blir utført.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9820807.7A GB9820807D0 (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Sea-going vessel and hull for sea-going vessel |
PCT/GB1999/003156 WO2000017042A1 (en) | 1998-09-24 | 1999-09-23 | Sea-going vessel and hull for sea-going vessel |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20011538D0 NO20011538D0 (no) | 2001-03-26 |
NO20011538L NO20011538L (no) | 2001-05-23 |
NO327406B1 true NO327406B1 (no) | 2009-06-22 |
Family
ID=10839398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20011538A NO327406B1 (no) | 1998-09-24 | 2001-03-26 | Havgaende fartoy, og skrog for havgaende fartoy |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1115610A1 (no) |
JP (1) | JP2002526323A (no) |
KR (1) | KR20010079920A (no) |
AU (1) | AU6104099A (no) |
GB (2) | GB9820807D0 (no) |
NO (1) | NO327406B1 (no) |
PA (1) | PA8482901A1 (no) |
WO (1) | WO2000017042A1 (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4759670B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2011-08-31 | 国立大学法人大阪大学 | 船舶 |
WO2015052317A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Ulstein Design & Solutions As | Vessel having an improved hull shape |
TWI585004B (zh) * | 2014-09-05 | 2017-06-01 | 台灣國際造船股份有限公司 | 船艏結構 |
JP2016159714A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | ヤンマー株式会社 | 小型船舶 |
JP6399323B2 (ja) * | 2017-07-19 | 2018-10-03 | 三井E&S造船株式会社 | 洋上浮体構造物 |
CN107416126B (zh) * | 2017-07-28 | 2019-10-25 | 中国舰船研究设计中心 | 一种单体穿浪深v撞击首船型 |
KR102124700B1 (ko) * | 2018-10-04 | 2020-06-18 | 한국조선해양 주식회사 | 예인 안전성 향상을 위한 부유식 해상 구조물의 선형구조 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3438350A (en) * | 1967-04-11 | 1969-04-15 | Blohm Voss Ag | Hull structure for fast-moving ships |
-
1998
- 1998-09-24 GB GBGB9820807.7A patent/GB9820807D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-09-23 AU AU61040/99A patent/AU6104099A/en not_active Abandoned
- 1999-09-23 GB GB0107570A patent/GB2357998B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-23 WO PCT/GB1999/003156 patent/WO2000017042A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-09-23 EP EP99947659A patent/EP1115610A1/en not_active Withdrawn
- 1999-09-23 JP JP2000573967A patent/JP2002526323A/ja active Pending
- 1999-09-23 KR KR1020017003816A patent/KR20010079920A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-09-24 PA PA19998482901A patent/PA8482901A1/es unknown
-
2001
- 2001-03-26 NO NO20011538A patent/NO327406B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2357998A (en) | 2001-07-11 |
GB9820807D0 (en) | 1998-11-18 |
PA8482901A1 (es) | 2000-09-29 |
GB2357998B (en) | 2002-05-15 |
NO20011538D0 (no) | 2001-03-26 |
GB0107570D0 (en) | 2001-05-16 |
NO20011538L (no) | 2001-05-23 |
KR20010079920A (ko) | 2001-08-22 |
AU6104099A (en) | 2000-04-10 |
JP2002526323A (ja) | 2002-08-20 |
EP1115610A1 (en) | 2001-07-18 |
WO2000017042A1 (en) | 2000-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4606291A (en) | Catamaran with hydrofoils | |
US8752496B2 (en) | Semi-submersible vessel, method for operating a semi-submersible vessel and method for manufacturing a semi-submersible vessel | |
AU2006325588B2 (en) | Dual draft vessel | |
CN104619582B (zh) | 商用货船 | |
CN219077412U (zh) | 船体和深v折角半小水线面双体船 | |
NO327406B1 (no) | Havgaende fartoy, og skrog for havgaende fartoy | |
US9802683B2 (en) | Sandglass type ocean engineering floating structure | |
NZ501192A (en) | Water going vessel hull design and method of determining | |
US6715436B2 (en) | Sea-going vessel and hull for sea-going vessel | |
CN111591390A (zh) | 外飘式船体结构及船舶 | |
JP6550375B2 (ja) | 底部に空洞を有する船 | |
EP1545968B1 (en) | Vessel provided with a foil situated below the waterline | |
WO2018150912A1 (ja) | 船体構造 | |
US4936237A (en) | Dual boat hull | |
US4638753A (en) | Ring segment ship hull | |
US3550550A (en) | Ocean-going barge | |
RU2815633C1 (ru) | Судно со значительной полнотой обводов повышенной эффективности, безопасности и мореходности | |
JP6718546B1 (ja) | 船舶 | |
KR102420948B1 (ko) | 저항을 감소시키는 반잠수식 구조물의 폰툰 구조 | |
RU107759U1 (ru) | Многокорпусное судно | |
WO1999030965A1 (no) | Stabilized monohull vessel | |
EP0873934A2 (en) | A vessel with a hull supported by totally submerged ellipsoidal floats | |
FI20185579A1 (en) | Pusher barge unit, pusher and barge | |
JP2020179759A (ja) | 船形洋上浮体構造物 | |
JPWO2018123028A1 (ja) | 船首形状 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |