專利名稱：船舶船體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶的船體以及一種包含此船體的船舶。
背景技術(shù)：
眾所周知，一艘船舶的船體包含一個(gè)浸入水中的部分，其名稱為“龍骨”或“船底”和一個(gè)暴露在水面上的部分，其名稱為“干舷”。將船底與干舷區(qū)分開來的線通常被稱為“吃水線”。船底的形狀通常決定著船舶在航行過程中的運(yùn)行方式。詳細(xì)來說，即所謂的“排水型船底”的結(jié)構(gòu)就是為了使船舶在航行過程中僅由水的 流體靜力學(xué)力(或水的浮力)支撐。帶有排水型船底的船體的極限速率通常等于Vc =TqVL ,[I]其中L指以英尺表示的吃水線長度，Tq指一個(gè)范圍在I. 3至I. 4之間的系數(shù)，極限速率V。以哩/小時(shí)表示。極限速率V。是排水型船底可能達(dá)到的最大理論速率。所謂的“滑航式船底”的結(jié)構(gòu)則是為了使船舶一旦超過根據(jù)上述等式[I]計(jì)算的極限速率后，船舶即在水面升起來，且船舶主要由水的流體壓力(或承載能力)支撐。在滑航過程中，相對(duì)于船尾來說，船舶的船首升得更高，這樣，船舶的縱軸即與水平面形成一個(gè)約4度的入射角。滑航式船底通常配有一根龍骨和兩面?zhèn)劝?，此兩?cè)板從龍骨延伸出來并形成一個(gè)“V，，形。另外，滑航式船底可以配有一根或多根橫條(英語為“redans”)。橫條通常具有減小船底浸濕面面積的功能，從而能減小水對(duì)船底施加的摩擦力。隨著橫條數(shù)量的增加，水對(duì)船底施加的摩擦力則隨之減小。而且，在這些橫條處通?？山⒌蛪簠^(qū)，在低壓區(qū)充氣后，它們能起到“氣墊”的作用，從而可以使船舶達(dá)到更高的速率。此外，滑航式船底可以配有縱向防濺條(英語為“spray rails”)，其功能是減小船底浸濕面面積(與橫條功能類似)，在海面波濤洶涌時(shí)減弱一波又一波的波浪對(duì)船底造成的反彈，以及使飛濺的波浪發(fā)生偏轉(zhuǎn)。以上說明的帶常見橫條的滑航式船底也存在一些缺陷。具體說來，即在橫條處布置的減壓區(qū)的充氣突然終止的情況下(例如，因?yàn)闇p壓區(qū)因突然襲來的波浪而被完全淹沒)，減壓區(qū)中充滿了水，而這會(huì)造成船底承受的阻力突然增加。如果僅船底一側(cè)的充氣中斷，則僅船底一側(cè)承受的阻力突然增加。在此情況下，很不利的情況是船舶甚至?xí)霈F(xiàn)翻船的風(fēng)險(xiǎn)。在以滑航式船底特有的高速航行時(shí)，對(duì)于在該船舶上的人員的安全來說可能是極其危險(xiǎn)的。此外，帶橫條的滑航式船底具有保持船舶的平穩(wěn)性的趨勢。因此在海面波濤洶涌時(shí)，很不利的情況是為了恢復(fù)船舶的平穩(wěn)性，它們傾向于進(jìn)行激烈的運(yùn)動(dòng)(例如，在波浪上撞擊船首)，這使得航行非常不安全且令人不適。而且，隨著帶橫條的滑航式船底中的支撐面的減小，不利的是船舶側(cè)面的穩(wěn)定性也隨之降低，或者是說船舶特別容易搖晃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提供一種能夠解決上述問題的船舶的船體。具體來說，本發(fā)明的目的是提供一種帶有滑航式船底的船體，其中，水在船底施加的摩擦力被降低到了最小程度。另外，本發(fā)明的目的還包括提供一種帶有滑航式船底的船體，不僅其穩(wěn)定性(包括側(cè)面穩(wěn)定性)被提高到了最大程度，而且翻船的風(fēng)險(xiǎn)被降低到了最小程度。并且本發(fā)明的目的也包括提供一種帶有滑航式船底的船體，即使在海面波濤洶涌時(shí)，船體也能保證航行的舒適性和安全性。首先，本發(fā)明提供一種船舶的船體，所說船體包括一個(gè)船首和一個(gè)船尾橫材，該船體的總長L為從船首至船尾橫材的長度；一根龍骨；兩塊成“V”形排列的側(cè)壁，該“V”形頂端與龍骨相對(duì)應(yīng)，所述兩側(cè)壁在總長L上形成一個(gè)小于180°度的船底角；兩面與兩側(cè)壁相聯(lián)的導(dǎo)航翼，每面導(dǎo)航翼的導(dǎo)航面沿船首在整艘船舶的總長L上延伸，且均帶有縱向翹曲。
·
優(yōu)選地，所述總長L上的船底角小于140°度。優(yōu)選地，所述船底角沿著所述船體從最小的船底角(在船首處)增加到最大的船底角(在船尾橫材處)。優(yōu)選地，所述兩側(cè)板上各有一部分沿船尾橫材延伸(延伸長度LI小于所說總長L)，且該部分為凸起部分，而剩余部分則為凹陷部分。優(yōu)選地，所述導(dǎo)航翼的寬度從實(shí)質(zhì)上為零的寬度(在所述船首處)增加至最大寬度(在所述船體的最大船幅處)，并且該寬度在沿所述最大船幅至所述船尾橫材的方向上從所述最大寬度開始逐漸減小。優(yōu)選地，所述導(dǎo)航翼相對(duì)于垂直方向傾斜并形成一個(gè)傾角，所說傾角從最大傾角(在所述船首處)遞減至最小傾角(與所述最大船幅相對(duì)應(yīng))，并且從所述最小傾角(與所述最大船幅相對(duì)應(yīng))遞增至所述最大傾角(與所述船首相對(duì)應(yīng))。優(yōu)選地，所述導(dǎo)航翼的一部分位于所述船體的吃水線的上方。優(yōu)選地，所述船體也包含兩面與所述兩面導(dǎo)航翼相聯(lián)的船首翼，且朝所說船體外部橫向延伸。優(yōu)選地，所述兩面船首翼均沿所述船體朝船尾延伸，且延伸長度約相當(dāng)于所述總長L的1/3。優(yōu)選地，所述兩面船首翼均包含一層下表面，且所述下表面上至少有一部分具有凹陷結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述下表面全部位于所述船體的吃水線上方。優(yōu)選地，所述兩面導(dǎo)航翼均有一層外表面，即第一層，所述兩面船首翼均有一層外表面，即第二層，所述第一層外表面與所述第二層外表面連續(xù)相連以形成一面從側(cè)面封閉所述船體的唯一外壁。優(yōu)選地，所述唯一外壁帶有一個(gè)凹進(jìn)處。優(yōu)選地，所述船體也包含一條位于所述船體內(nèi)部的縱向船尾通道，該船尾通道與所述船體的外部通過所述船尾橫材的一個(gè)開口相連接。
其次，本發(fā)明提供一種包含如上所述的船體的船舶。根據(jù)下列詳細(xì)說明(舉例說明，包括但不限于這些示例)，本發(fā)明的概念會(huì)變得更加清晰，在閱讀時(shí)需要對(duì)照 附件中的圖紙。


圖I為根據(jù)本發(fā)明所說明的船型的船體的底視圖。圖2為圖I中船體的側(cè)視圖。圖3為圖I中船體的船首視圖。圖4為圖I中船體的船尾視圖。圖5為圖I中船體的透視圖。圖6a_6j顯示與圖I中顯示的A-J剖面相對(duì)應(yīng)的船體的輪廓。圖7為船底角沿船體的變化圖表。圖8a和8b為更詳細(xì)說明船體側(cè)壁的凹進(jìn)處的圖表。圖9為導(dǎo)航面寬度沿船體的投影圖表。圖10導(dǎo)航面傾角沿船體的變化圖表。圖11為導(dǎo)航角沿船體的變化圖表。圖12為船首翼的下表面的寬度沿船體的投影圖表。(圖l，2，3，4，5，6a_6j為按比例顯示的圖。)
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在對(duì)照?qǐng)Dl，2，3，4，5，6a_6j，以下內(nèi)容將詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)的船型的帶滑航式船底的船體100。在圖2，3，4，5，6a-6j中，顯示了船體100 (當(dāng)船體100處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí))的吃水線200。此外，圖2中顯示了船體100的總長L。并且，等式“等于...”是指一個(gè)與長度L相關(guān)的線性測量值，該等式表明此線性測量值等于指示值(其公差小于
O,008L)。例如，如果船體100的長度為24厘米(比如是按照比例縮小的模型)，則其線性測量值的公差應(yīng)等于0，008L = 2毫米?；蛘?，如果船體100的長度為12米，則其線性測量值的公差應(yīng)等于0，008L = 9.6厘米。優(yōu)選地，所述船體100包含一根龍骨101，兩面從龍骨101上延伸出來的側(cè)壁102，103，和一根將船體100在船尾處合攏的船尾橫材104。優(yōu)選地，所述與船尾橫材104相鄰的龍骨101位于吃水線200的下方深度Hl處，相當(dāng)于0，045L處。龍骨101相對(duì)于吃水線200的深度在從船尾橫材104朝船首109的方向上以線性方式遞增直至剖面D處(請(qǐng)參閱圖2)。在剖面D和C之間，龍骨101相對(duì)于吃水線200的深度基本上是不變的。在鄰近剖面C地方，龍骨101向上彎曲，因此其相對(duì)于吃水線200的深度開始逐漸減小。如圖2所示，在剖面A和B之間，龍骨101延伸至吃水線200上方。在船首109處，龍骨101高出吃水線200的高度H2等于0，063L。優(yōu)選地，如圖2所示，所述船尾橫材104相對(duì)于垂直方向傾斜。并且船尾橫材104與垂直方向間形成的傾角的范圍最好在6°度和17°度之間。例如，船尾橫材104與垂直方向間形成的傾角可以約等于13°度。優(yōu)選地，所述兩面?zhèn)缺?02與103成“V”形排列，“V”形頂端與龍骨101相對(duì)應(yīng)。更理想的情況是在船體100的總長L上的船底角Θ (或者說在龍骨101處的兩面?zhèn)缺?02與103所形成角度)小于180°度。在船體100的總長L上的船底角Θ最好小于140°度。具體來說，更理想的情況是船底角Θ沿著船體100在從船首109朝向船尾橫材104的方向上從最小船底角θπ η逐漸增加至最大船底角Θ max。更詳細(xì)來說即船底角Θ最好按照?qǐng)D7中顯示的圖形逐漸增加。最大船底角Θ max最好約等于135°度。優(yōu)選地，如圖6c中的例子所示，在從船首109朝船尾延伸的一部分LI上，延伸長度約等于0，452L，兩面?zhèn)缺?02和103是凸起的(或者說，兩面?zhèn)缺谠跈M截面上有一個(gè)彎曲的輪廓，其凹陷處朝向船底100的內(nèi)部)。隨后，如圖6e中的例子所示，在超出長度LI的地方，兩面?zhèn)缺?02和103的結(jié)構(gòu)逐漸從凸起式變化為凹陷式(或者說，兩面?zhèn)缺谠跈M截面上有一個(gè)彎曲的結(jié)構(gòu)，其凹陷處朝向船底100的外部)。在從剖面E至船尾的部分，兩面?zhèn)缺?02和103仍然為凹陷結(jié)構(gòu)直至到達(dá)船尾橫材104。更詳細(xì)來說，即在剖面E和剖面J之間，兩側(cè)壁102和103在橫截面上均有一個(gè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含兩段，第一段長度為U，彎曲半徑為rl，第二段長度為12，彎曲半徑為r2?！D8a顯示了在剖面E和J之間長度11和12的最佳變化情況，而圖Sb則顯示了在剖面E和J之間彎曲半徑rl和r2的最佳變化情況。在剖面E處，第一段的長度11小于第二段的長度12，且其彎曲半徑rl小于第二段的彎曲半徑r2。實(shí)際上，在剖面E處，距離龍骨101更近的側(cè)壁102和103的第一段的凹陷處的凹度更大。在剖面E和剖面G之間，第一段的長度11遞增，彎曲半徑rl也遞增，而第二段的長度12遞減，彎曲半徑r2也遞減。在剖面G處，第一段的長度11大于第二段的長度12，且其彎曲半徑rl大于第二段的彎曲半徑r2。實(shí)際上，在剖面G處，距離龍骨101更遠(yuǎn)的側(cè)壁102和103的第二段的凹陷處的凹度更大。在剖面G和剖面I之間，第一段的長度11遞減，而其彎曲半徑rI繼續(xù)遞增直至達(dá)到鄰近剖面I處的最大值，該最大值等于10，416L。并且，第二段的長度12是遞增的，其彎曲半徑r2也繼續(xù)遞增直至達(dá)到最大值，該最大值等于0，274L。在剖面I處，第一段的長度11小于第二段的長度12，而其彎曲半徑rl大大高于第二段的彎曲半徑r2。實(shí)際上，在剖面I處，實(shí)質(zhì)上僅距離龍骨101更遠(yuǎn)的側(cè)壁102和103的第二段上具有凹陷結(jié)構(gòu)。最后，在剖面I和剖面J之間，第一段的長度11重新開始遞減，彎曲半徑rl也開始遞減，而第二段的長度12則開始遞增，其彎曲半徑r2也開始遞增。在剖面G處，第一段的長度11大于第二段的長度12，且其彎曲半徑rl大于第二段的彎曲半徑r2。實(shí)際上，在剖面J處，側(cè)壁102和103上的凹陷處實(shí)質(zhì)上是沿整個(gè)輪廓均勻分布的。優(yōu)選地，所述兩側(cè)壁102與103均配有一系列防濺條，分別為102a與103a。側(cè)壁102的防濺條102a和側(cè)壁103的防濺條103a的排列方式最好相對(duì)于龍骨101來說是對(duì)稱的。例如，側(cè)壁102與103均包含3根防濺條102a與103a。各防濺條(102a與103a)最好具有“V”形橫截面，其尺寸在從船尾橫材104至船首109的部分上逐漸減小。另外，船體100包含2根導(dǎo)航翼107和108。最好兩面導(dǎo)航翼107和108均與其對(duì)應(yīng)的側(cè)壁102及103相連，從而使導(dǎo)航翼實(shí)質(zhì)上能沿船體100在其總長度L上滑動(dòng)。最好在船體100的整長L上的導(dǎo)航翼107與108和其對(duì)應(yīng)的側(cè)壁102與103間的連接線有銳邊。
兩片導(dǎo)航翼107與108均具有一個(gè)導(dǎo)航面107b，108b和一個(gè)外表面107c，108c。兩面導(dǎo)航面107b和108b實(shí)質(zhì)上均是直的，面朝其對(duì)應(yīng)的側(cè)壁102和103，且是傾斜的，并與垂直方向形成一個(gè)傾角β (如圖6b-6j所示)。更詳細(xì)地說，在船首109處，導(dǎo)航面107b，108b的寬度實(shí)質(zhì)上為零。其寬度在沿著船尾前進(jìn)的方向上逐漸增加直至達(dá)到實(shí)質(zhì)上的最大寬 度(剖面G處)。在剖面G處，船體100達(dá)到了其最大船幅Bmax(請(qǐng)參閱圖I)。船體100的最大船幅Bmax最好等于0，400L。因此，在朝著船尾延伸的方向上超過剖面G的地方，導(dǎo)航面107b，108b的寬度開始再次減小直至達(dá)到船尾橫材104。圖9顯示了導(dǎo)航面107b，108b的寬度在吃水線200所在的平面上的投影Pl的最佳變化圖表。在船首109處，投影Pl的值實(shí)質(zhì)上為零，在具有最大船幅Bmax的剖面G處則增加為實(shí)質(zhì)上的最大值Plmax，隨后，在船尾橫材104處則再次減小到與船尾相對(duì)應(yīng)的值Pl-p。最大值Plmax的范圍最好在0，030L和0，040L之間，最佳值為0，036L。與船尾相對(duì)應(yīng)的值Pl-P的范圍最好在O和0，020L之間，最佳值為0，010L。當(dāng)導(dǎo)航面107b，108b的寬度在船首109和剖面G(最大船幅Bmax)之間逐漸增加時(shí)，導(dǎo)航面107b, 108b的傾角β最好逐漸從最大傾角Pmax減小至最小傾角βη η。隨后，當(dāng)導(dǎo)航面107b，108b的寬度在剖面G (最大船幅Bmax)和船尾橫材104之間逐漸減小時(shí)，導(dǎo)航面107b, 108b的傾角β最好再次逐漸從最小傾角βη η增加至最大傾角Pmax。也就是說，導(dǎo)航面107b，108b沿船體100上有一個(gè)縱向翹曲。圖10顯示了傾角β的最佳變化情況。最小傾角β min的范圍最好在50°度和70°度之間，最理想的情況是約等于60°度。最大傾角Pmax的范圍最好在70°度和90°度之間，最佳約為80°度。最好兩個(gè)導(dǎo)航面107b，108b均與各自的側(cè)壁102，103在吃水線107a，108a處形成一個(gè)導(dǎo)航角α (如圖6a_6j所示)。導(dǎo)航角α既取決于導(dǎo)航面107b，108b的傾角β，也取決于側(cè)壁102，103的傾斜情況和凸起/凹陷情況。導(dǎo)航角α最好在從剖面A至船尾的部分上從船首導(dǎo)航角α I逐漸減小至在剖面B和C之間的最小導(dǎo)航角amin。隨后,在繼續(xù)向船尾前進(jìn)的方向上，導(dǎo)航角α最好再次增加，直至達(dá)到在船尾橫材104處的船尾導(dǎo)航角
a 2。圖11顯示了導(dǎo)航角α的最佳變化情況。船首導(dǎo)航角a I的范圍最好在130°度和140°度之間，最佳角約為135°度。最小導(dǎo)航角amin的范圍最好在110°度和120°度之間，最佳角約為115°度。船尾導(dǎo)航角a 2的范圍最好在150°度和160°度之間，最佳角約為155°度。在船首109和船尾橫材104之間，導(dǎo)航面107b，108b相對(duì)于吃水線200來說是下降的。更詳細(xì)地說，即在船首109和剖面E之間，導(dǎo)航面107b，108b整體位于吃水線200的上方。隨后，如圖6f-6j所示，它們在朝船尾繼續(xù)前進(jìn)的方向上逐漸下降。如圖6f-6h所示，開始時(shí)，僅導(dǎo)航面107b, 108b上位于最外面的一端(因此最低的一端)位于吃水線200的下方。隨后，實(shí)質(zhì)上在剖面I處，導(dǎo)航翼107，108與側(cè)壁102，103之間的連接線107a，108a下降到了吃水線200的下方，這樣如圖6i-6j所示，導(dǎo)航面107b，108b整體位于吃水線200的下方。另外，船體100最好包含兩面船首翼105，106。兩面船首翼最好均與其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航翼107，108相連，以便其能朝船體100的外部橫向延伸。
兩面船首翼105，106最好均沿其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航翼107，108縱向延伸，延伸長度實(shí)質(zhì)上約等于長度L的1/3。船首翼105，106最好全部位于吃水線200的上方。兩面船首翼105，106最好均帶有一個(gè)下表面105b，106b和一個(gè)外表面105c，106c。兩個(gè)下表面105b，106b最好均與各自相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航面107b，108b連續(xù)相連(如圖6b-6d 所示)ο如圖6a所示，下表面105b，106b從船首109延伸出來時(shí)，開始實(shí)質(zhì)上是平的，且朝向船體100的外部傾斜。
因此，如圖6b，6c和6d所示，在繼續(xù)朝船尾延伸時(shí)，下表面105b，106b的寬度逐漸增加直至形成一個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)(或者是說，凹陷處朝向翼105，106的外部的彎曲結(jié)構(gòu))，該凹陷結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上與吃水線200平行。在從船首朝船尾延伸的部分上，下表面105b，106b的寬度最好逐漸增加直至下表面105b，106b達(dá)到其最大寬度為止(在剖面D附近)。隨后，在繼續(xù)向船尾延伸的部分上，下表面105b，106b的寬度迅速回歸至零，直至達(dá)到船首翼105，106在剖面D和剖面E之間終止的點(diǎn)為止(請(qǐng)參閱圖I)。圖12顯示了下表面105b，106b的寬度在吃水線200所在的平面上的投影P2的最佳變化圖表。在船首109處，投影P2的值實(shí)質(zhì)上為零，在剖面C和剖面D之間則增加為最大值P2max，隨后，在剖面D和剖面E之間則再次減小為零。最大值P2max的范圍最好在
O,050L和O, 070L之間，最佳值為O, 060L。在從剖面B向剖面D延伸的部分上，下表面105b，106b的彎曲半徑最好也逐漸增力口。彎曲半徑在剖面B處最好等于0，090L，在剖面C處最好等于0，137L，在剖面D處最好等于 O, 148L。如圖6d所示，在剖面D處，導(dǎo)航翼107，108的外表面107c，108c實(shí)質(zhì)上是垂直的。另外，如圖6e所示，在剖面E處，船首翼105，106的外表面105c，106c相對(duì)于垂直方向傾斜。在剖面D和剖面E之間，船首翼105的外表面105c最好與導(dǎo)航翼107的外表面107c連續(xù)相連，以形成一面從側(cè)面封閉船體的唯一外壁。此外壁最好帶有一個(gè)凹陷處Rl (如圖I所示，在船首翼107的端部)。船首翼106的外表面106c和導(dǎo)航翼108的外表面108c最好也具有類似結(jié)構(gòu)，即這兩個(gè)外表面在剖面D和剖面E之間持續(xù)相連，從而形成一面從側(cè)面封閉船體的唯一外壁。此外壁最好帶有一個(gè)凹陷處R2(如圖I所示，在導(dǎo)航翼108的端部)。根據(jù)圖紙中未顯示的其他可選的船型，下表面105b，106b的寬度并非在剖面D和E之間迅速回歸至零，而是在從剖面D延伸出來時(shí)逐漸變細(xì)，直至其寬度實(shí)質(zhì)上變?yōu)榱?，即在船體100的最大船幅處，或者說在剖面G處。根據(jù)這些可選船型，船首翼105的外表面105c朝船尾延伸并超出了剖面E，實(shí)質(zhì)上它與導(dǎo)航翼107的外表面107c在剖面G處相連，從而形成一面從側(cè)面封閉船體的唯一外壁，在該外壁上不帶任何凹陷處。船首翼106的外表面106c和導(dǎo)航翼108的外表面108c最好也具有類似結(jié)構(gòu)，即這兩個(gè)外表面在剖面G處持續(xù)相連，從而形成一面從側(cè)面封閉船體的唯一外壁，在該外壁上不帶任何凹陷處。優(yōu)選地，所述船體100還帶有一條船尾通道110。該船尾通道110最好帶有多邊形截面。該多邊形截面有助于空氣在該船尾通道110中出入。在圖紙中顯示的船型中，船尾通道具有五角形截面，該截面帶有一個(gè)朝向龍骨101的頂點(diǎn)。該頂點(diǎn)與和船尾橫材104處的龍骨之間的距離最好等于0，008L。最好該五角形的寬度等于0，084L，高度等于0，042L。該五角形(縱向)位于船體100的內(nèi)部，吃水線200的下方，且通過船尾橫材104上的開口104a與外部相連。最好該船尾通道110從船尾橫材104處起在船體100內(nèi)部縱向延伸，延伸長度Lt約等于0，521L。在航行過程中，船體100產(chǎn)生兩股水流，這兩股水流從船首翼105，106的下表面105b，106b和導(dǎo)航面107b，108b沿船體100流向船尾，而非遠(yuǎn)離船體(如同常見船體中的情況)。更詳細(xì)地說，即導(dǎo)航面107b，108b的翹曲使流體的軌道彎曲，因此，流體被導(dǎo)入兩股螺旋式水流中，這兩股水流流入由側(cè)壁102，103和導(dǎo)航面107b，108b形成的水道中。在這些水道中，螺旋式水流與從船首進(jìn)入的空氣混合，因此水流壓力增大。這兩股螺旋式水流有助于更好地支撐船體100 (特別是在船尾處)，并形成兩個(gè)“水墊”，船體100在水墊上滑行時(shí)，其摩擦力減小到了最低程度。發(fā)明人已建造了帶有以上說明的船體100的不同總長L的多艘船舶，并進(jìn)行了多次航行測試。更詳細(xì)地說，即發(fā)明人建造的第一艘船舶的總長L等于14英尺(或約4.27 米)，第二艘船舶的總長L等于25英尺(或約7. 62米)，第三艘船舶的總長L等于40英尺(或約12. 19米)。首先，發(fā)明人觀察到的一個(gè)有利情況是，以上三艘船舶如果利用被降低約30%的電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)，則均能達(dá)到一艘?guī)СＲ娀绞酱w的船舶的船速，該船舶長度與以上三艘船舶相同。也就是說，在以上說明的船體上可以很方便地使用減速電機(jī)，或可以使用更少量的燃料。該船體具有這一優(yōu)勢是因?yàn)榻柚谏鲜鲇蓪?dǎo)航翼創(chuàng)造的“水墊”，船體與水表面之間的摩擦力被大大降低。并且，發(fā)明人也觀察到，另一個(gè)有利情況是即使在海面波濤洶涌的情況下，該船舶也具有大大提高的穩(wěn)定性(包括側(cè)面穩(wěn)定性)，能夠在不翻船的情況下進(jìn)行急轉(zhuǎn)向。能夠在不翻船的情況下進(jìn)行急轉(zhuǎn)向，這一優(yōu)勢得益于船首翼105，106和船尾通道110。在改變航向的過程中(例如，向右轉(zhuǎn)舵)，事實(shí)上船體100朝右舷傾斜，直至因船體傾斜而導(dǎo)致船首翼105的下表面105b與水表面接觸。在與水表面接觸時(shí)，事實(shí)上船首翼105的作用相當(dāng)于樞軸，從而使船舶能夠進(jìn)行急轉(zhuǎn)向。與此同時(shí)，船尾通道110作為配重起作用，從而使船舶在整個(gè)轉(zhuǎn)向過程中能保持實(shí)質(zhì)上為水平的平穩(wěn)航行。以上說明的船體100可應(yīng)用于不同類型的船舶(無論其尺寸如何)，例如，水上摩托，水上滑艇，橡皮艇，游艇式摩托艇，賽艇式摩托艇(“近海”)，游艇，巡航艇，船舶等。
權(quán)利要求
1.船舶的一種船體(100)，所述船體(100)包含 一個(gè)船首(109)和一個(gè)船尾橫材(104)，所說船體(100)的總長(L)為從所述船首(109)至所述船尾橫材(104)之間的長度； 一根龍骨(101)； 兩面成“V”形排列的側(cè)壁(102，103)，該“V”形頂端與所說龍骨(101)相對(duì)應(yīng)，所述兩側(cè)壁在總長(L)上形成一個(gè)小于180°的船底角(Θ );和 兩面與所述兩面?zhèn)缺?102，103)相聯(lián)的導(dǎo)航翼(107，108)，每面導(dǎo)航翼(107，108)均帶有一個(gè)導(dǎo)航面(107b，108b)，該導(dǎo)航面沿船體(100)在整艘船舶的總長(L)上延伸，且?guī)в锌v向翹曲。
2.如權(quán)利要求I所述的船體(100)，其特征在于在所述總長(L)上的所述船底角(Θ)小于140°度。
3.如權(quán)利要求2所述的船體(100)，其特征在于所述船底角(Θ)沿所述船體(100)從在船首(109)處的最小船底角(θπ η)逐漸增加至在船尾橫材(104)處的最大船底角(Θ max)。
4.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于所述兩面?zhèn)缺?102，103)的一部分均從所述船首(109)延伸至所述船尾橫材(104)，其延伸長度為LI且小于總長L，該部分是凸起式的，其余部分則是凹陷式的。
5.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于所述導(dǎo)航面(107b，108b)的寬度從在所述船尾處(109)實(shí)質(zhì)上為零的寬度增加至在所述船體(100)的最大船幅處(Bmax)的最大寬度，并且在從所述最大朝船尾橫材延伸的方向上，該寬度在從所述最大船幅處(Bmax)至所述船尾橫材(104)的部分上逐漸減小。
6.如權(quán)利要求5所述的船體(100)，其特征在于所述導(dǎo)航面(107b，108b)相對(duì)于垂直方向傾斜，并形成一個(gè)傾角(β)，所述傾角(β)從在所述船首(109)處的最大傾角(β max)減小至在所述最大船幅處(Bmax)的最小傾角(β min),并從在所述最大船幅處(Bmax)的最小傾角(βη η)增加至在所述船尾橫材(104)處的最大傾角(β max)。
7.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于所述導(dǎo)航面(107b，108b)的一部分位于所述船體(100)的吃水線(200)的上方。
8.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于該船體還包含兩面與所述導(dǎo)航翼(107，108)相連的船首翼(105，106)，且該船首翼朝所述船體(100)的外部橫向延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的船體(100)，其特征在于所述兩面船首翼(105，106)均沿所述船體(100)從船首至船尾延伸，延伸長度約等于總長(L)的1/3。
10.如權(quán)利要求8或9所述的船體(100)，其特征在于所述兩面船首翼(105，106)均包含一個(gè)下表面(105b，106b)，且所述下表面(105b，106b)上至少有一部分包含一個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求8所述的船體(100)，其特征在于所述下表面(105b，106b)完全位于所述船體(100)的吃水線(200)的上方。
12.如權(quán)利要求8至11中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于所述導(dǎo)航翼(107，108)均帶有一層外表面(107c，108c)，即第一層；而所述兩面船首翼(105，106)也帶有一層外表面(105c, 106c),即第二層；實(shí)質(zhì)上所述第一層外表面(107c, 108c)與所述第二層外表面(105c，106c)持續(xù)相連，從而形成一面從側(cè)面封閉所述船體(100)的唯一外壁。
13.如權(quán)利要求12所述的船體(100)，其特征在于所述唯一外壁上帶有一個(gè)凹陷處(Rl，R2)。
14.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的船體(100)，其特征在于該船體還包含一條縱向位于所述船體(100)上的船尾通道(110)，該通道通過所述船尾橫材(104)上的開口(104a)與所述船體(100)的外部相連。
15.一種包含以上權(quán)利要求I至14項(xiàng)中任何一項(xiàng)所述船體(100)的船舶。
全文摘要
一種船舶的船體，包含一個(gè)船首和一個(gè)船尾橫材，該船體的總長L為從船首至船尾橫材的長度；一根龍骨；兩面成“V”形排列的側(cè)壁，該“V”形頂端與龍骨相對(duì)應(yīng)，所述兩側(cè)壁在總長L上形成一個(gè)小于180°的船底角；兩面與兩側(cè)壁相聯(lián)的導(dǎo)航翼，每面導(dǎo)航翼的導(dǎo)航面沿船體在整艘船舶的總長L上延伸，且均帶有縱向翹曲。
文檔編號(hào)B63B1/34GK102951256SQ20111024043
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者佛朗西斯科·阿斯塔 申請(qǐng)人:佛朗西斯科·阿斯塔