一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，包括近水面球艏及下潛艏，近水面球艏位于設(shè)計(jì)水線的下部，下潛艏位于近水面球艏的下部，下潛艏帶有一對(duì)后掠水翼，下潛艏與船舶基線相接近。通過(guò)將近水球艏布置于設(shè)計(jì)水線附近，相當(dāng)于增加了船舶船體的水線長(zhǎng)，能有效減小船體阻力。近水面球艏與下潛艏在船艏可以形成有利的興波干擾，相比傳統(tǒng)球艏可以有效減少船舶在高速航行時(shí)的興波阻力。下潛艏與后掠水翼可使船舶在高速航行時(shí)產(chǎn)生一定的動(dòng)升力，有效抵抗船舶在波浪中承受的擾動(dòng)力矩，此外相比傳統(tǒng)球艏可以產(chǎn)生更大的附加質(zhì)量及阻尼，可以有效減小船舶波浪中縱向運(yùn)動(dòng)，尤其是船艏的垂向加速度，極大地提高了船舶海上航行的舒適性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏。【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有主流船舶的艏部線型多采用球艏形式，其包括水滴型球艏、撞角型球艏、圓柱形球艏、橢球艏等，上述球艏結(jié)構(gòu)能減少船舶航行時(shí)的興波阻力，由此提高船舶航運(yùn)經(jīng)濟(jì)性能，然后上述結(jié)構(gòu)形式的船舶在風(fēng)浪中航行、尤其是在惡劣的海況下，船體運(yùn)動(dòng) (尤其是縱搖運(yùn)動(dòng))大，螺旋槳出水嚴(yán)重，且船體在波浪中的增阻較大，船舶不得不采取主動(dòng)和被動(dòng)失速，大大增加了船舶的航運(yùn)成本。文獻(xiàn)《對(duì)排水式高速船雙球首構(gòu)形優(yōu)化的初步研究》(劉文璽，黃德波。哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2007年12月，第28卷第12期)通過(guò)數(shù)值方法，對(duì)高速船雙球首阻力進(jìn)行了優(yōu)化，取得了一定的減阻效果。但該球首缺乏專(zhuān)門(mén)的減搖措施來(lái)減少船體運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)性能并沒(méi)有得到改善。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本
【申請(qǐng)人】針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其在高速航運(yùn)時(shí)可產(chǎn)生一定的動(dòng)升力，不僅能夠減少船舶阻力，還能減少船舶在風(fēng)浪中的運(yùn)動(dòng)，降低油耗，減少航行成本。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，包括近水面球艏及下潛艏，所述近水面球艏位于設(shè)計(jì)水線的下部，所述下潛艏位于近水面球艏的下部，所述下潛艏帶有一對(duì)后掠水翼， 所述下潛艏與船舶基線相接近；
[0006]其進(jìn)一步技術(shù)方案在于:
[0007]所述后掠水翼以所述下潛艏為中心對(duì)稱(chēng)布置；
[0008]所述近水面球艏離所述設(shè)計(jì)水線的距離不大于0.5m;
[0009]所述近水面球艏的橫剖面為橢圓形，所述近水面球艏離船艏越近，所述橢圓形的橢圓半徑越小；
[0010]所述下潛艏的縱剖面為NACA翼型；
[0011]所述后掠水翼的橫向?qū)挾炔怀^(guò)船舶寬度的50%，所述后掠水翼的縱向?qū)挾炔怀^(guò)船舶長(zhǎng)度的5 %;
[0012]所述下潛艏與后掠水翼的翼剖面具有同一軸線，所述軸線與船舶基線之間形成攻角a;
[0013]所述攻角a不大于4°。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]通過(guò)將近水球艏布置于設(shè)計(jì)水線附近，相當(dāng)于增加了船舶船體的水線長(zhǎng)，能有效減小船體阻力。近水面球艏與下潛艏在船艏可以形成有利的興波干擾，相比傳統(tǒng)球艏可以有效減少船舶在高速航行時(shí)的興波阻力，下潛艏與后掠水翼可使船舶在航速航行時(shí)產(chǎn)生一定的動(dòng)升力，有效抵抗船舶在波浪中承受的擾動(dòng)力矩，起到減小船舶縱向運(yùn)動(dòng)的目的，本發(fā)明中的近水面球艏、下潛艏及后掠水翼可以產(chǎn)生更大的附加質(zhì)量及阻尼，可以更進(jìn)一步地減小船舶縱向運(yùn)動(dòng)，尤其是船艏的垂向加速度可以極大程度的減小，大大提高了船舶海上航行的舒適性，利用本法使船舶在高速航行時(shí)阻力減少10%，船艏的垂向加速減少60%，船舶縱搖運(yùn)動(dòng)減少50%，降阻減搖效果明顯，廣泛適用于高速水面船舶或高速快艇上?！靖綀D說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的主視圖。[〇〇17]圖2為本本發(fā)明的俯視圖。[〇〇18]圖3為圖1的側(cè)視圖。
[0019]其中:1、近水面球艏;2、下潛艏;3、船舶基線;4、設(shè)計(jì)水線;5、軸線;6、后掠水翼。 【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。[0021 ]如圖1、圖2及圖3所示，一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏包括近水面球艏1及下潛艏2,近水面球艏1位于設(shè)計(jì)水線4的下部，近水面球艏1離設(shè)計(jì)水線4的距離不大于0.5m， 上述近水面球艏1的橫剖面為橢圓形，近水面球艏1離船艏越近，橢圓形的橢圓半徑越小。 [〇〇22]下潛艏2帶有一對(duì)后掠水翼6,后掠水翼6以下潛艏2為中心對(duì)稱(chēng)布置。后掠水翼6的橫向?qū)挾炔怀^(guò)船舶寬度的50%，后掠水翼6的縱向?qū)挾炔怀^(guò)船舶長(zhǎng)度的5%。如圖1所示，下潛艏2與船舶基線3相接近，下潛艏2的縱剖面為NACA翼型。如圖1所示，下潛艏2與后掠水翼6的翼剖面具有同一軸線5,軸線5與船舶基線3之間形成攻角a，攻角a不大于4°。
[0023]如圖1、圖2及圖3所示，通過(guò)將近水球艏布置于設(shè)計(jì)水線4附近，相當(dāng)于增加了船舶船體的水線長(zhǎng)，能有效減小船體阻力。近水面球艏1與下潛艏2在船艏可以形成有利的興波干擾，相比傳統(tǒng)球艏可以有效減少船舶在高速航行時(shí)的興波阻力，下潛艏2與后掠水翼6可使船舶在航速航行時(shí)產(chǎn)生一定的動(dòng)升力，有效抵抗船舶在波浪中承受的擾動(dòng)力矩，起到減小船舶縱向運(yùn)動(dòng)的目的，本發(fā)明中的近水面球艏1、下潛艏2及后掠水翼6可以產(chǎn)生更大的附加質(zhì)量及阻尼，可以更進(jìn)一步地減小船舶縱向運(yùn)動(dòng)，尤其是船艏的垂向加速度可以極大程度的減小，大大提高了船舶海上航行的舒適性，利用本法使船舶在高速航行時(shí)阻力減少 10%，船艏的垂向加速減少60%，船舶縱搖運(yùn)動(dòng)減少50%，降阻減搖效果明顯，廣泛適用于高速水面船舶或高速快艇上。
[0024]以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)皇菍?duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見(jiàn)權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:包括近水面球艏(1)及下潛艏(2)， 所述近水面球艏(1)位于設(shè)計(jì)水線(4)的下部，所述下潛艏(2)位于近水面球艏(1)的下部， 所述下潛艏(2)帶有一對(duì)后掠水翼(6)，所述下潛艏(2)與船舶基線(3)相接近。2.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述后掠水翼 (6)以所述下潛艏(2)為中心對(duì)稱(chēng)布置。3.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述近水面球 艏(1)離所述設(shè)計(jì)水線(4)的距離不大于0.5m。4.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述近水面球 艏(1)的橫剖面為橢圓形，所述近水面球艏(1)離船艏越近，所述橢圓形的橢圓半徑越小。5.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述下潛艏 (2)的縱剖面為NACA翼型。6.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述后掠水翼 (6)的橫向?qū)挾炔怀^(guò)船舶寬度的50%，所述后掠水翼(6)的縱向?qū)挾炔怀^(guò)船舶長(zhǎng)度的5%〇7.如權(quán)利要求1所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述下潛艏 (2)與后掠水翼(6)的翼剖面具有同一軸線(5)，所述軸線(5)與船舶基線(3)之間形成攻角 a〇8.如權(quán)利要求7所述的一種帶水翼的新型雙球鼻復(fù)合船艏，其特征在于:所述攻角a不大于4°。
【文檔編號(hào)】B63B1/18GK106080951SQ201610408297
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張進(jìn)豐, 顧民, 張建武, 祁江濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所