PL220732B1 - Kształt dziobu statku - Google Patents
Kształt dziobu statkuInfo
- Publication number
- PL220732B1 PL220732B1 PL357256A PL35725602A PL220732B1 PL 220732 B1 PL220732 B1 PL 220732B1 PL 357256 A PL357256 A PL 357256A PL 35725602 A PL35725602 A PL 35725602A PL 220732 B1 PL220732 B1 PL 220732B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bow
- waterline
- ship
- shape
- vessel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B63B3/46—Stems
-
- 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
- B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
- B63B1/40—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kształt dziobu statku, nadający się do znacznego zmniejszania oporu wody przy dziobie statku pływającego ze średnią prędkością większą niż średnia prędkość tankowca lub masowca (liczba Froude'a (Fn) = 0,18 do 0,23).
Liczba Froude'a (Fn) jest przy tym wyrażana jako:
Fn=V/\ (LwL x g).
Na fig. 8 przedstawiono definicję Loa itp. Jak pokazano na fig. 8, Loa reprezentuje całkowitą długość statku, to znaczy odległość poziomą od przedniego końca statku do tylnego końca statku. Lpp reprezentuje długość pomiędzy pionami, to znaczy poziomą odległość pomiędzy dziobowym pionem (FP) statku a rufowym pionem (AP) statku. Dziobowy pion (FP) jest zdefiniowany jako pionowa prosta przechodząca przez punkt, w którym konstrukcyjna linia wodna pod obciążeniem (DLWL) przecina przednią powierzchnię dziobu. Rufowy pion (AP) jest zdefiniowany jako pionowa prosta przechodząca przez tylną powierzchnię ramienia sterowego statku lub środek trzonu sterowego statku, nie posiadającego ramienia sterowego. LwL reprezentuje poziomą odległość od punktu, w którym konstrukcyjna linia wodna pod obciążeniem przecina przedni koniec statku, do punktu, w którym linia wodna przecina tylny koniec statku.
Opór działający na statek, pływający po morzu, obejmuje opór spokojnej wody morskiej, który działa na statek w stanie bez fal i dodatkowy opór fal, który działa na statek płynący w falach po morzu i jest większy niż opór działający na statek płynący po spokojnej wodzie. Opór spokojnej wody obejmuje opór tarcia, opór ciśnienia i opór falowy. Opór tarcia działa na statek poprzez tarcie pomiędzy powierzchnią statku a wodą. Opór ciśnienia wytwarzany jest w obszarze, gdzie przepływ wody w sąsiedztwie powierzchni rufowej części kadłuba oddziela się i w tym obszarze powstaje ujemne ciśnienie, na skutek czego statek jest ciągnięty do tyłu. Opór falowy jest wytwarzany, kiedy statek płynący po powierzchni wody wytwarza fale wokół dziobu, to znaczy energia potrzebna do wytwarzania fal działa na statek jako opór. Kiedy utworzone fale są rozbijane, powstaje opór łamania fal i jest łączony z oporem wytwarzania fal, przez co zwiększa się opór falowy.
Konwencjonalnie rzadziej proponowano kształt dziobu w celu zmniejszenia oporu na falach rzeczywistego morza (patrz np. japoński opis wyłożeniowy nr JP2000335478A), natomiast kształt dziobu w celu zmniejszania oporu w spokojnej wodzie proponowano częściej (np. japoński opis wyłożeniowy nr JP5926386A, JP5726074A i JP5364392A).
Jest to spowodowane tym, że badanie oporu (badanie na modelu statku) przeprowadza się zwykle po prostu w spokojnej wodzie, by sprawdzić zachowanie się statku w budownictwie okrętów, a badanie takie jest wystarczające do oceny zachowania się statku.
W stosunku do statków wypornościowych do transportowania zasobów w dużej ilości uważa się, że statek, który ma skrzyniowe ładownie i pływa ze średnią prędkością większą niż tankowiec lub masowiec (liczba Froude'a (Fn); około 0,18 do 0,23), np. zbiornikowiec LPG, musi mieć skrzyniowe ładownie w przedniej części dziobu, by zwiększyć sprawność transportową. Jednakże w rzeczywistości wejście statku do portu jest zwykle ograniczone przez całkowitą długość (Loa), a takie ograniczenie ma tendencję do zwiększania kąta a zaostrzenia linii wodnej dziobu.
Gdy statek mający taki duży kąt a zaostrzenia dziobowego linii wodnej płynie ze średnią prędkością statku, powierzchnia wody wokół dziobu znacznie wznosi się ze względu na duży kąt a zaostrzenia dziobowego linii wodnej, co powoduje łamanie fali od grzbietu fali dziobowej.
Jeśli spojrzeć na te zjawiska z punktu widzenia właściwości napędowych statku, fala dziobowa, wywołująca łamanie fali, powoduje duży opór falowy, co prowadzi do znacznie zwiększonego zużycia energii i oleju napędowego. W takich okolicznościach zmniejszenie fali powstającej przy dziobie powyższego statku, płynącego ze średnią prędkością, stało się wyzwaniem dla budowniczych okrętów.
Jako rozwiązanie powyższego problemu konwencjonalnie część kształtu dziobu poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem przedłuża się do przodu od dziobowego pionu zasadniczo aż do przedniego końca określającego długość całkowitą, przez co tworzy się tak zwany dziób gruszkowy, przy czym gruszka taka ma żądaną objętość. Konstrukcja taka powoduje wzajemne oddziaływanie na skutek różnicy faz pomiędzy falami głównymi zaczynającymi się w miejscu usytuowania dziobowego pionu a falami wytwarzanymi przez gruszkę, co umożliwia zmniejszenie oporu falowego. Jednakże sposób wykorzystujący wzajemne oddziaływanie przy wytwarzaniu fal nie pomaga w zmniejszaniu oporu falowego, kiedy fala zaczynająca się w miejscu usytuowania dziobowego pionu jest większą falą, powodującą łamanie fal, ponieważ fala wytwarzana przez gruszkę jest stosunkowo mała.
PL 220 732 B1
Japoński opis wyłożeniowy nr Sho. JP5926386A opisuje, że w celu zmniejszenia oporu łamania fal bez zmieniania długości, pomiędzy pionami (Lpp) oraz długości całkowitej (Loa) profil dziobu usytuowany powyżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem wystaje znacznie do przodu, a jego przekrój poziomy jest zaostrzony przy przednim końcu dziobu ze stopniowym zmniejszaniem szerokości. Jednakże, ponieważ taki statek jest skonfigurowany tak, aby miał kształt dziobu znacznie zmieniony od sąsiedztwa konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, przepływ wody wokół dziobu jest zakłócony, gdy statek płynie ze średnią prędkością, co powoduje zwiększenie oporu statku.
Znane jest również ze stanu techniki amerykańskie rozwiązanie US1831643 ujawniające kadłub statku, który posiada przednią część statku, która przy linii wodnej zwęża się ku dołowi, co określa się jako punkt przyłożenia nacisku wody, położenie punktu w zależności od stosunku prędkości statku do pierwiastka kwadratowego długości i jest umieszczony w pobliżu dziobu, gdy stosunek jest równy jeden i w sąsiedztwie śródokręcia, gdy stosunek wynosi 3 i zmienia się pomiędzy tymi ograniczeniami proporcjonalnie.
Przedmiotowy wynalazek dotyczy opisanego wyżej problemu, a celem wynalazku jest opracowanie kształtu dziobu optymalnego dla statku, który ma co najmniej jedną skrzyniową ładownię i pływania ze średnią prędkością większą niż średnia prędkość tankowca lub masowca, zgodną z liczbą Froude'a od 0,18 do 0,23, aby zmniejszyć opór dziobu wobec fal.
Zgodnie z wynalazkiem kształt dziobu statku istotą rozwiązania jest to, że kształt dziobu jest uzyskiwany:
przez umieszczenie kształtu gruszki poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, przez przedłużenie pionowo do góry linii przedniego końca statku w profilu dziobu od przedniego końca gruszki do pokładu górnego, przy czym profil dziobu jest utworzony przez samą powłokę statku, a przedni koniec kształtu gruszki jest zgodny z dolną pozycją przedniego końca w linii środkowej statku poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, przez zgodność linii przedniego końca statku z pionem dziobowym i z przednim końcem określającym całkowitą długość statku, przez zaostrzenie kształtu linii wodnej w zakresie tego pionowego przedłużenia, przez ukształtowanie linii wodnej gładko zakrzywionej i całkowicie opływowej, przy czym kształt linii wodnej jest utworzony przez powłokę statku jako ciągłą do linii przedniego końca statku.
Korzystnie, kształt linii wodnej części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku, ma kąt zaostrzenia dziobowego linii wodnej 10° lub mniej względem środkowej linii statku, a wyimaginowana szerokość kształtu dziobu w miejscu uzyskanym przez przedłużenie linii wodnej do przedniego końca, wynosi 600 mm lub mniej.
Korzystnie, kształt linii wręgowej jest ciągły od miejsca maksymalnej szerokości części dziobu, która jest usytuowana poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do wysokości obejmującej linię wodną części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku.
Zaletą wynalazku jest to, że dziób posiada co najmniej jedną skrzyniową ładownię i pływa ze średnią prędkością większą niż średnia prędkość tankowca lub masowca i odpowiadającą liczbie Froude'a od 0,18 do 0,23, jest on uzyskany przez przedłużenie pionowo do góry linii przedniego końca z miejsca nieco poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem (DLWL) do wysokości obejmującej linię wodną części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy konstrukcyjnej prędkości statku (wynikowy kształt nazwany jest pionową stewą dziobową) i przez zaostrzenie kształtu linii wodnej dziobu w zakresie tego pionowego przedłużenia.
W takiej konstrukcji, ponieważ pewien obszar końca dziobowego statku, który ma co najmniej jedną skrzyniową ładownię i pływa ze średnią prędkością, ma kształt pionowej stewy dziobowej, a kąt zaostrzenia dziobowego linii wodnej przy przednim końcu dziobu jest zaostrzony, stopień wzniesienia powierzchni wody wokół przedniego końca przy projektowej prędkości statku może być zmniejszony, a ponadto unika się łamania fal wokół dziobu przy równoczesnym zapewnieniu co najmniej jednej skrzyniowej ładowni. Na skutek tego, łamanie oporu fal może być znacząca zredukowana. Ponieważ dziób ma kształt pionowej stewy dziobowej od miejsca w sąsiedztwie punktu poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do wysokości obejmującej linię wodną tej części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody, podobne skutki można zapewnić nawet w warunkach balastowych, gdy linia wodna jest usytuowana niżej niż konstrukcyjna linia wodna pod obciążeniem.
Zaletą wynalazku jest to, że opracowano ponadto kształt dziobu statku, który ma co najmniej jedną ładownię i pływa ze średnią prędkością większą niż prędkość tankowca lub masowca, zgodną
PL 220 732 B1 z liczbą Freude'a od 0,18 do 0,23, który to kształt uzyskano przez przedłużenie pionowo do góry przedniej linii końcowej dziobu, tworzącej profil dziobu, od dolnego końca dziobu poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do górnego pokładu, aby linia przedniego końca była zasadniczo zgodna z pionem dziobowym i z przednim końcem określającym całkowitą długość statku oraz przez zaostrzenie kształtu linii wodnej w zakresie tego pionowego przedłużenia.
Według powyższej konstrukcji statek, który ma co najmniej jedną skrzyniową ładownię i pływa ze średnią prędkością, ma pionową stewę dzięki usytuowaniu dziobowego pionu w końcowym położeniu przednim całkowitej długości, a kąt zaostrzenia linii wodnej części końcowej dziobu jest zmniejszony. Dzięki temu statek może mieć co najmniej jedną dużą ładownię skrzyniową w celu zwiększenia zdolności transportowej przy równoczesnym spełnianiu ograniczenia całkowitej długości. Ponadto stopień wzniesionej powierzchni wody wokół dziobowego końca przy konstrukcyjnej prędkości statku jest zmniejszony, a ponadto można uniknąć łamania fal wokół dziobu. W rezultacie zarówno opór tworzenia fal jak i opór łamania fal można znacznie zmniejszyć.
Ponieważ przednia część końcowa dziobu od miejsca poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do miejsca powyżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem jest zaostrzona, opór tworzenia fal i opór łamania fal można zmniejszyć, gdy statek płynie nawet w warunkach balastowych, kiedy linia wodna jest poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, jak również przy pełnym obciążeniu.
Zaletą przedmiotowego wynalazku jest to, że kształt dziobu statku posiadającego którykolwiek z wymienionych wyżej profili dziobu jest skonfigurowany tak, że kształt linii wodnej części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku, ma kąt zaostrzenia linii wodnej 10° lub mniej względem środkowej linii statku, a wyimaginowana szerokość przedniego końca kształtu dziobu, uzyskana przez przedłużenie linii wodnej do przedniego końca, wynosi 600 mm lub mniej.
Przy takie konstrukcji, ponieważ kąt zaostrzenia linii wodnej części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody, jest zmniejszony, a dziobowa część końcowa jest zaostrzona, powierzchnia wody wokół przedniego końca jest wygładzona, a stopień wzniesionej powierzchni wody jest stłumiony, jak opisano powyżej. W rezultacie można znacznie zmniejszyć zarówno opór wytwarzania fali jak i opór łamania fali.
W powyższym kształcie dziobu statku kształt linii wręgowej wokół przedniego końca dziobu jest ciągły od położenia o części dziobu w miejscu o maksymalnej szerokości, która jest usytuowana niżej niż konstrukcyjna linia wodna pod obciążeniem, do wysokości obejmującej linię wodną części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku. Powoduje to, że linia wręgowa jest ciągła od przedniego końca statku do tyłu. W rezultacie można skutecznie zmniejszyć zarówno opór wytwarzania fal jak i opór łamania fal, co prowadzi do zmniejszenia całkowitego oporu statku.
Przy wymienionych wyżej kształtach dziobu opór fali (opór wytwarzania fali i opór łamania fali) można zmniejszyć w przybliżeniu do połowy, a moc można odpowiednio zmniejszyć o około 10%.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym:
fig. 1 przedstawia profil dziobu wzdłuż linii środkowej statku, który pływa ze średnią prędkością statku, przy czym linią przerywaną zaznaczono różnicę pomiędzy profilem dziobu konwencjonalnego statku a profilem dziobu według przedmiotowego wynalazku, fig. 2 - kształt linii wodnej dziobu, fig. 3 - kształt linii wręgowej dziobowego pionu FP według przedmiotowego wynalazku w porównaniu z konwencjonalną linią wręgową, przy czym linia ciągła po prawej stronie przedstawia linię wręgową według przedmiotowego wynalazku, a linia przerywana po lewej stronie przedstawia konwencjonalną linię wręgową, fig. 4 - fale w badaniu modelowym kształtu dziobu według przedmiotowego wynalazku, fig. 5 - fale w badaniu modelowym konwencjonalnego kształtu, fig. 6 - wykres stanowiący porównanie pomiędzy konwencjonalnym kształtem dziobu a dziobem według przedmiotowego wynalazku, gdzie oś pionowa oznacza współczynnik yw oporu fal, a linia pozioma oznacza liczbę Freude'a Fn, fig. 7 - wykres z szacunkową mocą na osi pionowej i prędkością statku na osi poziomej, a fig. 8 przedstawia definicję głównych wymiarów, takich jak całkowita długość Loa statku. Przykład wykonania przedmiotowego wynalazku będzie poniżej opisany w odniesieniu do towarzyszących rysunków.
PL 220 732 B1
Wynalazek zastosowano na statku skonstruowanym tak, aby miał co najmniej jedną skrzyniową ładownię i płynął ze średnią prędkością, przy czym prędkość projektowa statku jest większa niż prędkość projektowa tankowca lub masowca, np. jest to prędkość zbiornikowca LPG. Prędkość średnia statku jest tu w zakresie, w którym liczba Froude'a wynosi w przybliżeniu 0,18 do 0,23.
Na fig. 1 pokazano profil dziobu wzdłuż środkowej linii statku, który pływa ze średnią prędkością, przy czym linią przerywaną zaznaczono różnicę pomiędzy profilem konwencjonalnego statku, a profilem według przedmiotowego wynalazku. Na fig. 2 przedstawiono kształt linii wodnej na dziobie. Na fig. 3 pokazano kształt linii wrębowej FP według przedmiotowego wynalazku w porównaniu z konwencjonalną linią wręgową, przy czym linia ciągła po prawej stronie reprezentuje linię wręgową według przedmiotowego wynalazku, a linia przerywana po lewej stronie reprezentuje konwencjonalną linię wręgową.
Na fig. 1 profil 1 dziobu statku według przedmiotowego wynalazku przedstawiono linią ciągłą. Ważną częścią dziobowego profilu 1 jest część od sąsiedztwa z konstrukcyjną linią wodną 2 pod obciążeniem (DLWL) do części usytuowanej powyżej wodnej linii pod obciążeniem, to znaczy profil dziobu poniżej wysokości h obejmujący kształt linii wodnej w części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przy projektowej prędkości statku. Wysokość h jest związana z liczbą Froude'a, kształtem linii wodnej i głównymi wymiarami i jest w przybliżeniu 3 m od konstrukcyjnej linii wodnej 2 pod obciążeniem w przypadku dużego statku.
W korzystnym przykładzie wykonania kształtu dziobu według przedmiotowego wynalazku linia 1a przedniego końca jest przedłużona zasadniczo pionowo do góry od dolnego końcowego miejsca przedniego końca 3 poniżej konstrukcyjnej linii wodnej 2 pod obciążeniem do górnego pokładu 4, aby umożliwić zasadniczo zgodność linii 1a przedniego końca z dziobowym pionem FP i przednim końcem całkowitej długości (Loa) statku. Należy zauważyć, że niewielkie pochylenie od dolnego końca dziobu do konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem i niewielkie pochylenie od konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do górnego pokładu może być objęte technicznym pomysłem niniejszego wynalazku bez odchodzenia od zakresu przedmiotowego wynalazku.
W rezultacie możliwe jest uzyskanie statku posiadającego profil dziobu w kształcie pionowej stewy dziobowej, gdzie dziobowy pion statku płynącego ze średnią prędkością statku jest usytuowany w przednim położeniu określającym Loa. Dzięki temu kąt zaostrzenia linii wodnej dziobowej części końcowej może być zaostrzony, a statek może mieć co najmniej jedną dużą ładownię skrzyniową w celu zwiększenia ładowności przy równoczesnym spełnieniu wymagania ograniczenia całkowitej długości statku.
Ponadto, ponieważ stopień wzniesienia powierzchni wody przy końcu dziobowym przy konstrukcyjnej prędkości statku jest zmniejszony, a ponadto można uniknąć występowania łamania fal wokół dziobu, opór falowy można znacznie zmniejszyć. Ponadto, ponieważ dziobowa część końcowa od spodu konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem może być zaostrzona do miejsca powyżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem jest zaostrzona, można zmniejszyć opór falowy, gdy statek płynie z balastem, kiedy to linia wodna jest usytuowana poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, jak również w stanie pełnego obciążenia. Z drugiej strony przy konwencjonalnym profilu dziobu jego dolna część jest tak skonfigurowana, że jej profil jest cofnięty od przedniego końca dziobu w sąsiedztwie konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, a to cofnięte położenie jest zgodne z pionem dziobowym. Zatem w konwencjonalnym kształcie dziobu dolna część jest skonfigurowana tak, że dziób w kształcie gruszki wystaje względem pionu dziobowego.
Jak pokazano na fig. 2, poziomy przekrój dziobu o wymienionym wyżej profilu jest ukształtowany tak, że kąt a zaostrzenia linii wodnej części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przy konstrukcyjnej prędkości statku (kąt utworzony pomiędzy linią środkową C statku a boczną linią 5 statku) wynosi 10° lub mniej, a wyimaginowana szerokość B przy przednim końcu, uzyskana przez przedłużenie linii wodnej do przedniego końca, wynosi 600 mm lub mniej.
Przy takiej konfiguracji kształt linii wodnej przy przednim końcu dziobu, który styka się ze wzniesioną powierzchnią wody, jest zaostrzony i powoduje gładki powierzchniowy przepływ wody wokół dziobu, zmniejszając przez to znacznie opór falowy. Taka konstrukcja przedniego końca dziobu jest gładko zakrzywiona i całkowicie opływowa, tak że jej linia wręgowa jest ciągła do przedniego końca. Inaczej mówiąc konstrukcja taka nie jest dodatkową konstrukcją dziobu.
Jak pokazano na fig. 3, linia wręgowa według przedmiotowego wynalazku od pionu dziobowego konwencjonalnego statku z fig. 1 do jego dziobowego końca w przypadku przedstawionego profilu dziobu i kształtu linii wodnej jest ciągła od miejsca 6 o maksymalnej szerokości poniżej konstrukcyjnej
PL 220 732 B1 linii wodnej 2 po obciążeniem do wysokości h obejmując linię wodną tej części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy konstrukcyjnej prędkości statku.
Taka ciągłość obowiązuje od dolnego końca dziobu na linii środkowej statku poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do linii wodnej, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przy projektowej prędkości statku.
Jak pokazano na fig. 3, kształt dolnej części dziobu przy przednim końcu może być wygładzony, jak to pokazano linią przerywaną. Alternatywnie, jak zaznaczono linią ciągłą, pionowy kształt stewy dziobowej można uzyskać przez usytuowanie pionu dziobowego zasadniczo zgodnie z przednim końcem, określającym całkowitą długość statku, przy równoczesnym zapewnieniu objętości 6a gruszki w takim samym stopniu w części dolnej.
Na fig. 4 pokazano fale w modelowym badaniu kształtu dziobu według przedmiotowego wynalazku. Na fig. 5 pokazano fale przy badaniu modelowym konwencjonalnego kształtu dziobu, by zilustrować porównanie z falami na fig. 5. Według porównania tych dwóch badań modelowych wzniesione do tyłu fale od końca dziobowego są mniejsze, a łamania fal nie zauważa się przy kształcie dziobu według przedmiotowego wynalazku, natomiast wyraźnie widać, że fale są znacznie wzniesione i występuje silne łamanie fal do tyłu przy konwencjonalnym kształcie dziobu z fig. 5.
Fig. 6 przedstawia na wykresie analizę wyników badania modelowego z punktu widzenia zmniejszania oporu fal. Na fig. 6 pionowa oś oznacza współczynnik yw oporu falowego, a oś pozioma oznacza liczbę Froude'a Fn. Jak wynika z tego wykresu, opór falowy przy dziobie statku płynącego ze średnią prędkością statku może być zmniejszony do połowy przy projektowej prędkości statku. Na fig. 7 przedstawiono na wykresie porównanie oporu fal według przedmiotowego wynalazku i przy konwencjonalnym kształcie dziobu, przy czym oś pionowa oznacza szacunkową moc, a oś pozioma oznacza prędkość statku. Jak wynika z tego wykresu, moc można zmniejszyć o około 10% w żądanym stosunku mocy przy projektowej prędkości statku.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Kształt dziobu statku, który ma ograniczoną całkowitą długość i ma co najmniej jedną skrzyniową ładownię i jest przeznaczony do pływania ze średnią prędkością, większą niż prędkość tankowca lub masowca, która jest zgodna z liczbą Froude'a od 0,18 do 0,23, znamienny tym, że jest uzyskiwany:przez umieszczenie kształtu gruszki poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, przez przedłużenie pionowo do góry linii przedniego końca statku w profilu dziobu od przedniego końca gruszki do pokładu górnego, przy czym profil dziobu jest utworzony przez samą powłokę statku, a przedni koniec kształtu gruszki jest zgodny z dolną pozycją przedniego końca linii środkowej statku poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem, przez zgodność linii przedniego końca statku z pionem dziobowym i z przednim końcem określającym całkowitą długość statku, przez zaostrzenie kształtu linii wodnej w zakresie wymienionego pionowego przedłużenia, przez ukształtowanie linii wodnej w linię gładko zakrzywioną i całkowicie opływową, przy czym kształt linii wodnej jest utworzony przez powłokę statku jako ciągłą do linii przedniego końca statku.
- 2. Kształt według zastrz. 1, znamienny tym, że kształt linii wodnej części dziobu, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku, ma kąt zaostrzenia dziobowego linii wodnej 10° lub mniej względem środkowej linii statku, a wyimaginowana szerokość kształtu dziobu w miejscu uzyskanym przez przedłużenie linii wodnej do przedniego końca, wynosi 600 mm lub mniej.
- 3. Kształt według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kształt linii wręgowej jest ciągły od miejsca maksymalnej szerokości części dziobu, która jest usytuowana poniżej konstrukcyjnej linii wodnej pod obciążeniem do wysokości obejmującej linię wodną części, która styka się ze wzniesioną powierzchnią wody przynajmniej przy projektowej prędkości statku.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001357639A JP3571023B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 船舶の船首形状 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL357256A1 PL357256A1 (en) | 2003-06-02 |
PL220732B1 true PL220732B1 (pl) | 2015-12-31 |
Family
ID=19168946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL357256A PL220732B1 (pl) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Kształt dziobu statku |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1314639A3 (pl) |
JP (1) | JP3571023B2 (pl) |
KR (1) | KR100531690B1 (pl) |
PL (1) | PL220732B1 (pl) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3571023B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2004-09-29 | 株式会社川崎造船 | 船舶の船首形状 |
KR20070002715A (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-05 | 삼성중공업 주식회사 | 선체의 선수/선미 형상 및 구조를 개선시킨 저속비대선 |
JP4721836B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-07-13 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
JP4722072B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2011-07-13 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
JP2012517931A (ja) * | 2009-02-16 | 2012-08-09 | ロールス−ロイス マリーン アクティーゼルスカブ | 球状船首に関する方法および構成 |
WO2012007035A1 (en) | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Hans Christian Nielsen | Ship with bulbous bow |
GB201013295D0 (en) | 2010-08-09 | 2010-09-22 | Bmt Defence Services Ltd | Full form ship's hull with reduced wave making resistance |
EP2769909A3 (de) * | 2013-02-22 | 2014-09-03 | Dimitri Moskvin | Rumpfform und Rumpf eines Wasserfahrzeuges sowie Wasserfahrzeug mit einem Rumpf |
CN103274015A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-04 | 重庆长航东风船舶工业公司 | 新型艏部线型内河船舶 |
JP3196988U (ja) * | 2014-12-01 | 2015-04-16 | 克明 ▲濱▼田 | 非突出バルブ船首船 |
JP6354082B2 (ja) * | 2015-01-13 | 2018-07-11 | 三菱造船株式会社 | 船舶 |
JP2016193697A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-17 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
CN104890809B (zh) * | 2015-06-05 | 2019-02-01 | 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 | 一种兼顾多吃水阻力性能的新型球首 |
JP6578614B2 (ja) | 2015-08-24 | 2019-09-25 | 三井E&S造船株式会社 | 船舶 |
KR101822730B1 (ko) * | 2015-10-27 | 2018-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 운반선 |
JP6788020B2 (ja) | 2015-12-30 | 2020-11-18 | コリア シップビルディング アンド オフショア エンジニアリング カンパニー リミテッド | 液化ガス運搬船 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1831643A (en) * | 1928-05-07 | 1931-11-10 | Yourkevitch Vladimir | Trace of ships' lines |
JPS5364392A (en) | 1976-11-20 | 1978-06-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Shape of stem |
JPS5920512B2 (ja) | 1980-07-22 | 1984-05-14 | 八光商運株式会社 | 船首バルブ付船舶 |
JPS5926386A (ja) | 1982-08-04 | 1984-02-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 船首部形状 |
JPS61113586A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-31 | Juntaro Ozawa | 船舶の水面下に沈下した部分の前部及び後部の形 |
JP2585131Y2 (ja) * | 1992-01-16 | 1998-11-11 | 川崎重工業株式会社 | 肥大船の船首構造 |
JP3332627B2 (ja) * | 1994-11-21 | 2002-10-07 | 三菱重工業株式会社 | 波浪中推進性能向上手段付き大型肥型船 |
JP3279286B2 (ja) | 1999-05-31 | 2002-04-30 | 日本鋼管株式会社 | 肥大船 |
JP2002347688A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Nkk Corp | 肥大船 |
JP3571023B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2004-09-29 | 株式会社川崎造船 | 船舶の船首形状 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357639A patent/JP3571023B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-15 EP EP20020025448 patent/EP1314639A3/en not_active Ceased
- 2002-11-20 KR KR10-2002-0072354A patent/KR100531690B1/ko active IP Right Grant
- 2002-11-21 PL PL357256A patent/PL220732B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20030042415A (ko) | 2003-05-28 |
JP3571023B2 (ja) | 2004-09-29 |
EP1314639A3 (en) | 2010-02-24 |
JP2003160090A (ja) | 2003-06-03 |
KR100531690B1 (ko) | 2005-11-29 |
EP1314639A2 (en) | 2003-05-28 |
PL357256A1 (en) | 2003-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL220732B1 (pl) | Kształt dziobu statku | |
US5598802A (en) | Hull configuration | |
JP2775233B2 (ja) | 滑走型船体 | |
CN219077412U (zh) | 船体和深v折角半小水线面双体船 | |
CN108698669B (zh) | 稳定的单体船龙帆/动力帆船船体 | |
CN101891006B (zh) | 气腔减阻圆舭型艇 | |
US6176196B1 (en) | Boat bottom hull design | |
WO2011126358A1 (en) | Round-bilge hull form with bulbous bow, spray rails and dynamic trim control for high speed | |
JP2002513716A (ja) | 単一・三・双胴構造を有した船舶用船体 | |
US5711239A (en) | Propeller configuration for sinusoidal waterline ships | |
JP4414793B2 (ja) | 船舶 | |
JP2002347688A (ja) | 肥大船 | |
CN107826208A (zh) | 一种艏岛式半潜船船型 | |
EP2903886A1 (en) | Watercraft hull with improved lift, planing speed range, and near maximum efficiency | |
US10059405B2 (en) | High stability low drag boat hull keel having inverted foil configuration | |
CN111591390A (zh) | 外飘式船体结构及船舶 | |
US5701835A (en) | Production vessel with sinusoidal waterline hull | |
CN216034907U (zh) | 一种重载型滑行艇船型 | |
US6957619B2 (en) | Hull having minimized wave-making characteristics | |
US6668743B1 (en) | Semi-displacement hull | |
CN216611483U (zh) | 用于中高速船舶节能减阻的首部线型 | |
JPS6045492A (ja) | 船首船型 | |
JPS5923675Y2 (ja) | 船首船型 | |
AU717548B2 (en) | Hull configuration | |
KR100544899B1 (ko) | 에어포일형 핀이 구비된 차인 선형 |