專(zhuān)利名稱(chēng)：具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于船舶推進(jìn)技術(shù)，特別是一種具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶。
背景技術(shù)：
一般船舶水線(xiàn)面以下船體為流線(xiàn)型光順體，其與水流運(yùn)動(dòng)相互作用時(shí)的摩擦阻力隨著航速提高而增大。船舶工業(yè)發(fā)展一百多年來(lái)，常規(guī)的船舶船體表面降阻處理技術(shù)尚末得到解決，對(duì)此世界各國(guó)船舶專(zhuān)家作了大量的研究工作，已經(jīng)研制開(kāi)發(fā)出多種具有降阻作用的高速船舶。已相繼出現(xiàn)水翼船、氣墊船、高速雙體船，三體船。最近世界各造船大國(guó)還不斷進(jìn)行新型混合型雙體水翼船、雙體氣墊船和雙體穿浪船等高速船舶的研制開(kāi)發(fā)最為世人矚目。
其中水翼船分為水面式和全浸式，全浸式又分淺浸式(浸深在水翼弦長(zhǎng)0.2-0.6之間)和深浸式(浸深大于水翼弦長(zhǎng))。淺浸式水翼船的設(shè)計(jì)航速為30-40節(jié)，排水量在100噸以下，深浸式水翼船的設(shè)計(jì)航速一般在40-50節(jié)，目前排水量大的還沒(méi)有超過(guò)250噸。淺浸式水翼船在航行中當(dāng)航速改變時(shí)，其重力和升力間的平衡是由整個(gè)船體的升降來(lái)維持的，航行速度下降時(shí)，升力減少，船體隨之下降，使水翼的升力面面積增大，升力增加，使重力與升力重新得到平衡，這種船型具有自穩(wěn)性。而深浸式水翼船由于升力面面積固定不變，當(dāng)航速改變時(shí)，為了維持升力與重力平衡，必須依靠自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)水翼攻角來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于自控機(jī)構(gòu)價(jià)格昂貴，大大增加了高速水翼船舶的造價(jià)。從耐波性能看，深浸式水翼船的性能優(yōu)越，深浸式水翼船能在惡劣海況中航行，割劃式水翼船次之。淺浸式水翼船一般用于內(nèi)河、湖泊和波高不超過(guò)0.5米的航線(xiàn)。波高和海浪對(duì)高速水翼船的耐波性有較大影響，深浸式自控水翼船和雙體水翼船在浪高2.0-2.5米時(shí)就無(wú)法營(yíng)運(yùn)，并且是一種能耗較大的船型。
其中氣墊船(全墊升氣墊船)，其船身重量全部由氣墊支承，為了維持大的氣體壓強(qiáng)，船底部四周須安裝圍裙，船上部采用空氣螺旋槳和空氣舵。當(dāng)氣墊全升狀態(tài)時(shí)，船體及各種附體均不觸水，具有航速高的優(yōu)點(diǎn)，但這類(lèi)船對(duì)風(fēng)浪較敏感，環(huán)境噪聲大，且造價(jià)高，維修復(fù)雜。
其中雙體氣墊船，它是在側(cè)壁式氣墊船的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，由于雙體氣墊船具有良好的橫穩(wěn)性和寬敞的甲板面積，在波浪中航行時(shí)可將首尾圍裙卷起，當(dāng)作雙體船使用。雙體氣墊船可緩和在波浪中的升沉運(yùn)動(dòng)，因而其舒適性?xún)?yōu)于雙體船和單體船，但最大的問(wèn)題是無(wú)法在順浪或逆浪中航行，更無(wú)法適應(yīng)在2.5米以上波浪中營(yíng)運(yùn)。
其中的高速雙體船，這類(lèi)船型的兩個(gè)船體有圓舭式的(呈U型)的、也有半滑式的(船的重量不完全由水的浮力支持，船底受到升力的作用)，機(jī)艙設(shè)于其中，這種船具有寬敞的甲板面積和良好的橫向穩(wěn)定性和操縱性，但這種船在波浪中航行，其耐波性并不比常規(guī)水平單體船優(yōu)越，尤其是因?yàn)樗目v搖與橫搖周期比較接近，比常規(guī)單體船周期短，一旦遇到較大風(fēng)浪，船體出現(xiàn)縱搖和橫搖伴生的醉漢式搖晃，使暈船率上升。
關(guān)于穿浪雙體船。高速雙體船航速雖高，但耐波性欠佳，小水線(xiàn)面雙體船的耐波性好，但航速不高，于是一種吸收兩者優(yōu)點(diǎn)于一身的新的淺吃水船舶——穿浪雙體船型問(wèn)世了。穿浪雙體船的兩個(gè)片體(船體)采用尖瘦深V型線(xiàn)型，艏部特別尖削、干舷小，而中間的那個(gè)猶如第三船體的中心船體則能保持非常大的浮力，它一般不接觸水面，在一般海況下，只有兩側(cè)船體接觸水面，能平滑地切入波浪中穿浪航行，大大減少俯仰運(yùn)動(dòng)，當(dāng)遇上大浪時(shí)，中心船體接觸水面，靠它產(chǎn)生浮力托起船首，克服可能出現(xiàn)的埋首現(xiàn)象。但穿浪雙體船的升沉、縱搖和橫搖周期都比較接近，在波浪中航行時(shí)將會(huì)引起多個(gè)自由度的偶合諧振，縱向運(yùn)動(dòng)可引起明顯的拍擊現(xiàn)象，對(duì)航行穩(wěn)性產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，從而設(shè)計(jì)一種具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，使得具有興波阻力小，在高速航行狀態(tài)下，即使在波浪大的情況下，基本上能不受波浪的影響，能避免波浪拍擊和具有較好的縱搖性能和良好的橫搖性能，穩(wěn)定性佳，從而在高速航行性能基礎(chǔ)上，還具有較好的耐波性。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該高速船舶包括船體，動(dòng)力裝置，螺旋槳推進(jìn)器，船舵，其特征是在船體底部設(shè)有浮體(或稱(chēng)潛水推進(jìn)體)，浮體的縱向呈流線(xiàn)型形狀，在浮體內(nèi)部設(shè)有主機(jī)機(jī)艙，主機(jī)的輸出軸直接與推進(jìn)器的槳軸聯(lián)接，在浮體的中后底部具有向內(nèi)凹陷并沿縱向延伸的流線(xiàn)形隧洞，所述螺旋槳推進(jìn)器位于隧洞內(nèi)。
本發(fā)明作為推進(jìn)體作用的浮體處于水下航行，全部浸沒(méi)在水下的浮體在波浪層以下不受波浪的干擾，上層船體在一定的航速下可大部或全部離開(kāi)水面，當(dāng)其進(jìn)入規(guī)定航速特別是高速航行狀態(tài)時(shí)，即使身處惡劣天氣的大波浪狀況中航行，船體將離開(kāi)水面避免波浪拍擊并盡量避免了縱搖和橫搖伴生的醉漢式搖晃，因而具有較好縱搖性能和良好橫搖性能，使船上人員的暈船現(xiàn)象基本上得到改善，從而使得本高速船舶實(shí)現(xiàn)具有較好的耐波性和高速航行的穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明

圖1是本發(fā)明高速船舶的一種整體結(jié)構(gòu)示意圖，(為一種雙浮體結(jié)構(gòu)的示意圖)。
圖2是本發(fā)明高速船舶的橫剖面示意圖。
其中1～船(尾)舵，2～船體，3～扁平潛水浮體(潛水推進(jìn)體)，4～支撐架，5～主機(jī)機(jī)艙，6～螺旋槳推進(jìn)器，7～槳軸，8～流線(xiàn)形隧洞。
具體實(shí)施例方式
參照附圖可知，本發(fā)明在具體設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí)還具有以下一些技術(shù)特征一、所述潛水浮體與船體(2)之間設(shè)有帶通道的支撐架(4)。
二、所述潛水浮體(3)的橫向截面是制成大致扁平的翼狀結(jié)構(gòu)，其縱向截面是制成大致長(zhǎng)紡錘狀的流線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。
三、所述主機(jī)機(jī)艙中推進(jìn)裝置的螺旋槳推進(jìn)器(6)是位于浮體總長(zhǎng)設(shè)為12站的從尾部0站向前3.0-7.0站的范圍內(nèi)。
四、在所述船體底部可設(shè)計(jì)成單體式的潛水浮體，也可設(shè)計(jì)成雙體式的潛水浮體(3)。
權(quán)利要求
1.一種具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，包括船體(2)，動(dòng)力裝置，螺旋槳推進(jìn)器(6)，其特征是在船體底部設(shè)有浮體，浮體的縱向呈流線(xiàn)型形狀，主機(jī)機(jī)艙(5)設(shè)在浮體內(nèi)部，主機(jī)的輸出軸直接與推進(jìn)器的槳軸(7)聯(lián)接，在浮體的中后底部具有向內(nèi)凹陷并沿縱向延伸的流線(xiàn)形隧洞(8)，所述螺旋槳推進(jìn)器(6)位于隧洞內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，其特征是所述潛水浮體(3)與船體(2)之間設(shè)有帶通道的支撐架(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，其特征是所述潛水浮體(3)的橫向截面是制成大致扁平的翼狀結(jié)構(gòu)，其縱向截面是制成大致長(zhǎng)紡錘狀的流線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，其特征是所述主機(jī)機(jī)艙中的推進(jìn)裝置的螺旋槳推進(jìn)器(6)是位于浮體總長(zhǎng)設(shè)為1 2站的從尾部0站向前3.0-7.0站的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，其特征是在所述船體底部可設(shè)計(jì)成單體式的潛水浮體，也可設(shè)計(jì)成雙體式的潛水浮體(3)。
全文摘要
一種具有潛水浮體推進(jìn)裝置的高速船舶，其特征是在船體底部設(shè)有浮體，浮體的縱向呈流線(xiàn)型形狀，主機(jī)機(jī)艙設(shè)在浮體內(nèi)部，主機(jī)的輸出軸直接與推進(jìn)器的槳軸聯(lián)接，在浮體的中后底部具有向內(nèi)凹陷并沿縱向延伸的流線(xiàn)形隧洞，所述螺旋槳推進(jìn)器位于隧洞內(nèi)。本發(fā)明的全部浸沒(méi)在水下的浮體在波浪層以下不受波浪的干擾，上層船體在一定的航速下可大部或全部離開(kāi)水面，當(dāng)其進(jìn)入規(guī)定航速特別是高速航行狀態(tài)時(shí)，即使身處惡劣天氣的大波浪狀況中航行時(shí)，船體將離開(kāi)水面避免波浪拍擊不會(huì)出現(xiàn)縱搖和橫搖伴生的醉漢式搖晃，因而具有較好縱搖性能和良好橫搖性能，使船上人員的暈船現(xiàn)象得到改善，從而使得本高速船舶具有較好的耐波性和高速航行的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B63B1/32GK1535892SQ03116228
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月6日
發(fā)明者周錦宇 申請(qǐng)人:周錦宇