專利名稱：低興波高速雙體船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低興波高速雙體船，尤其是船的兩片體通過連接橋剛性連接的高速雙體船。
現(xiàn)有雙體船舶的長寬比(L/b)一般為6～14，長度弗勞德(Froud)數(shù)Fn=v/gL]]>為0.15～0.45，其中，v為設(shè)計航速，g為重力加速度。雖然近年來的高速雙體船的L/b或Fn稍有所突破，但由于其興波大，影響小船的安全航行以及對堤岸的沖刷，以至于高速船舶不能高速航行，同時也制約了我國內(nèi)河高速船舶的開發(fā)與使用。據(jù)《江蘇船舶》雜志(96年第2期第21頁)報導(dǎo)，珠江流域數(shù)十艘高速雙體船投入航運后，已對堤岸造成嚴(yán)重?fù)p失，年經(jīng)濟損失達(dá)數(shù)億元。有一種觀點甚至認(rèn)為在長江江面上，為避免興波對堤岸的沖刷及對抗航與頂推船隊的影響，不宜使用排水型高速船。
為此，本實用新型的目的在于提供一種低興波高速雙體船，它通過對船片體形狀及有關(guān)設(shè)計參數(shù)的改進(jìn)，不僅能夠大幅度提高航速，而且使船舶興波最小，亦即將興波對河岸堤坎的沖刷以及對其它航行船舶的影響降至最低。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是一種低興波高速雙體船，尤其是船的兩片體通過連接橋剛性連接的高速雙體船，其獨到之處是各片體呈細(xì)長狀，長寬比L/b=16～38，其中，L為船片體水線長并滿足L=v2/3.53～22.07，v為設(shè)計航速，b為船片體水線寬。
而且，小型客、游船的L=v2/6.60～22.07。
而且，船的片體型線可以是對稱或非對稱型。
而且，船的片體橫剖面可以是深V型或圓舭型。
或者，船的片體橫剖面可以是圓舭短折角型或折角型。
而且，兩片體之間可裝設(shè)有首、尾消波水翼和/或加強水翼，兩片體的首部外側(cè)設(shè)有消波水翼，尾部設(shè)有尾板或尾楔。
而且，船的首部的兩片體之間可以是碎波船首或設(shè)有碎波球。
根據(jù)船舶在水中航行時的阻力特性，即航速與阻力的3次方成正比，高速時船舶的興波阻力占總阻力比例較大且興波增大，而本實用新型長寬比L/b所確定的細(xì)長船型，可以減少興波阻力和興波高度，從而降低了主機功率并減少了對堤岸的沖刷以及對其它船舶的影響。又由于兩個相隔一定間距的細(xì)長船體，被連接橋剛性連為一體，故能夠確保船舶航行時平穩(wěn)性。經(jīng)船模試驗表明(實船總長38.5m，總寬7.00m，片體寬2.0m，設(shè)計吃水1.00m，設(shè)計航速30kn)，本發(fā)明具有興波小、低沖刷、艉下沉小、阻力小和裝載力強等優(yōu)點。當(dāng)船模以設(shè)計航速行進(jìn)時，在一倍船長處，測得實船最大波峰為108mm，最大波谷為115mm，艉下沉范圍僅120～140mm，兩片體舯部波浪高換算成實船值為360mm。實際觀察結(jié)果是首尾興波很小，船的兩舷及尾部只有小散波，首尾橫波不明顯，尾浪平坦。在設(shè)計航速附近，艉部開始形成假尾，其長度達(dá)6站，相當(dāng)于30％船長，經(jīng)與同類消波型單體高速船比較，相同航速條件下(28kn)，節(jié)約主機功率15％以上；另外，超載阻力試驗結(jié)果表明，當(dāng)本實用新型的排水量增加16.23％時，設(shè)計航速時的有效功率僅增加13.42％，即具有較好的載重能力。本實用新型可用于內(nèi)河、江海航行的客游船、貨物運輸船、工作船以及各類艇等船舶。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。



圖1是本實用新型船型的立體圖。
圖2是船體的主視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖2的左視圖。
圖5是本實用新型的一種具體船型的主視圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是本實用新型的弗勞德數(shù)Fn與剩余阻力系數(shù)Cr的關(guān)系曲線。
圖8是片體橫剖面為深V型的示意圖。
圖9是片體橫剖面為圓舭型的沿縱向橫剖面圖。

圖10是片體橫剖面為圓舭折角型的沿縱向橫剖面圖。

圖11是片體橫剖面為單折角型的沿縱向橫剖面圖。

圖12是片體橫剖面為雙折角型的沿縱向橫剖面圖。

圖13是片體橫剖面為折角v型的沿縱向橫剖面圖。

圖14是設(shè)有水翼的示意圖。

圖15是水翼剖面圖。

圖16是船尾部設(shè)有尾板的示意圖。

圖17是船尾部設(shè)有尾楔的示意圖。

圖18是設(shè)有碎波船首的示意圖。

圖19是設(shè)有碎波球的示意圖。
參照
圖1～圖6，本實用新型所述的低興波高速雙體船，它具有將兩片體2剛性連接為一體的連接橋1。為了完成本實用新型的任務(wù)，各片體2呈細(xì)長狀，長寬比L/b=16～38，其中L為船片體設(shè)計水線3長并滿足L=v2/3.53～22.07,v為設(shè)計航速，b為船片體2設(shè)計水線3寬。L的取得是因為，根據(jù)長度弗勞德(Froud)數(shù)公式Fn=v/gL]]>(式中，g為重力加速度，F(xiàn)n為長度弗勞德數(shù)，取其為0.60～1.50)，則L=v2/9(0.602～1.52)=v2/3.53～22.07。
當(dāng)為排水或半排水型雙體船時，L/b=16～38,L=v2/3.53～22.07；當(dāng)為滑型雙體船時(主要用于小型高速客、游艇)，取Fn=0.82～1.50；則L=v2/6.60～22.07。
由圖7可知，當(dāng)采用本實用新型長寬比(L/b)并選擇Fn為0.60～1.50時，則獲得的弗勞德數(shù)與剩余阻力系數(shù)(Cr)曲線顯然優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)(其中，曲線4為現(xiàn)有技術(shù)，曲線5為本實用新型)，即隨著航速的增加不會導(dǎo)致剩余阻力(含興波阻力和形狀阻力等)陡增。
在滿足本實用新型所述長寬比(L/b)及Fn的前提下，船的片體2型線可以呈對稱型或非對稱型，所述非對稱型是指，從橫剖面上看(參見圖8～
圖13)，其垂直軸線的兩邊可以是不對稱的。圖8～
圖13，共示意了6種片體船型的橫剖面形狀，其中，各該圖分別給出了沿片體2縱向的5個橫剖面。亦即，片體2橫剖面可以是深V型6(圖8)、圓舭型7(圖9)、圓舭短折角型8(
圖10)或折角型9、10、11(
圖11～13)，所述折角型9、10、11包括單折角型9(
圖11)、雙折角型10(
圖12)和折角V型11(
圖13)。
本船可采用螺旋漿或噴水驅(qū)動方式。
兩片體2之間還可以裝設(shè)有首、尾消波水翼12、13和/或加強水翼14，兩片體2的首部外側(cè)設(shè)有消波水翼15，這將有利于消除波浪，在中高航速時減小波阻并增加兩片體2間的連接強度；與時同時，可在片體2的尾部設(shè)有尾板16或尾楔17，其作用是在高速時可避免船尾部過于下沉，從而避免阻力的增加。
在船首部的兩片體2之間可設(shè)有碎波船首18或設(shè)有碎波球19(見
圖18、19)。
權(quán)利要求1.一種低興波高速雙體船，尤其是船的兩片體[2]通過連接橋[1]剛性連接的高速雙體船，其特征是各片體[2]呈細(xì)長狀，長寬比L/b=16～38，其中，L為船片體水線[3]長并滿足L=v2/3.53～22.07,v為設(shè)計航速，b為船片體水線[3]寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速雙體船，其特征是小型客、游船的L=v2/6.60～22.07。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速雙體船，其特征是船的片體[2]型線呈對稱或非對稱型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速雙體船，其特征是船的片體[2]橫剖面為深V型[6]或圓舭型[7]。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速雙體船，其特征是船的片體[2]橫剖面為圓舭短折角型[8]或折角型[9、10、11]。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速雙體船，其特征是兩片體[2]之間裝設(shè)有首、尾消波水翼[12、13]和/或加強水翼[14]，兩片體[2]的首部外側(cè)設(shè)有消波水翼[15]，尾部[2]設(shè)有尾板[16]或尾楔[17]。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速雙體船，其特征是兩片體[2]之間裝設(shè)有首、尾消波水翼[12、13]和/或加強水翼[14]，兩片體[2]的首部外側(cè)設(shè)有消波水翼[15]，尾部[2]設(shè)有尾板[16]或尾楔[17]。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速雙體船，其特征是船首部的兩片體[2]之間為碎波船首[18]或設(shè)有碎波球[19]。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速雙體船，其特征是船首部的兩片體[2]之間為碎波船首[18]或設(shè)有碎波球[19]。
專利摘要一種低興波高速雙體船,尤其是船的兩片體通過連接橋剛性連接的高速雙體船。為了提高航速,減小波浪并將興波對堤岸的沖刷以及對其它船舶的影響降至最低。其要點是:各片體呈細(xì)長狀,長度比:L/b=16—38,其中,L為船片體水線長并滿足L=v
文檔編號B63B1/00GK2320525SQ9724093
公開日1999年5月26日 申請日期1997年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月16日
發(fā)明者王偉 申請人:王偉