專利名稱：真空自吸隧洞體流線型船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬船舶船體線型技術(shù)，尤其是一種真空自吸隧洞體流線型船舶。
近年來在國內(nèi)外船舶設(shè)計制造中，由于不少沿海港口和內(nèi)河河道受水淺的限制，大型船舶，特別是萬噸級船舶都無法駛?cè)敫劭谛敦洠枰柚〈g運中轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響沿海和內(nèi)河運輸業(yè)的發(fā)展，若要建設(shè)深水港碼頭，則耗資大，周期長，見效慢。我國內(nèi)河航道由于水淺，通航里程只占全國河流總長的20%左右，若要修建鐵路、公路。則需要投資巨款，又要占用大量土地和寶貴良田。最好辦法是發(fā)展水運，它投資少、見效快。常規(guī)船舶線型設(shè)計一般采用尾推進(jìn)方式，當(dāng)設(shè)計者滿足推進(jìn)器最佳吃水設(shè)計時，船體線型設(shè)計吃水較深而無法滿足航道行駛的要求。若設(shè)計船體吃水較淺，推進(jìn)器槳葉達(dá)不到最佳推進(jìn)效果，也容易露出水面，則影響推進(jìn)效率和操縱性能，對于常規(guī)的尾隧洞型尾推進(jìn)方式的船舶，由于其隧洞設(shè)計長度受到船用主機位置的制約，尾部隧洞長度受到限制，導(dǎo)致隧洞縱剖線短而陡，曲率變化較大，將使推進(jìn)器工作后的水流受到堵塞作用，并加劇了船尾推進(jìn)器周圍水流紊亂，由于上述原因，使得各類尾隧洞型船舶未能在淺水海區(qū)和淺水內(nèi)河航道中得到廣泛的應(yīng)用，從而無法在淺水航道中發(fā)揮水運運輸?shù)膬?yōu)勢。
中國專利“W型隧洞體流線型的船舶”(CN87103815)，該專利技術(shù)的特點是船體縱剖面線型在船體總長設(shè)為10站的1.5站至6站范圍內(nèi)呈W形線型(并可采用雙封閉式雙隧洞)，推進(jìn)器位于隧洞范圍內(nèi)。其優(yōu)點是有明顯改進(jìn)常規(guī)船舶線型和提高推進(jìn)效率，克服了尾隧洞型船舶的缺點，主要適用于一般淺水航道和各種河道的急流航段的超淺水船。其缺點是上述優(yōu)越的性能(或優(yōu)點)雖表現(xiàn)在1.5站-6站之間，但該W型船舶的尾部封閉點尺度沒有確定，即船體尾部封閉點尺度在水線以下沒有明確提供尺度，從而會給船舶的設(shè)計制造造成影響。
本發(fā)明的任務(wù)是要對上述現(xiàn)有專利技術(shù)作進(jìn)一步的改進(jìn)，采用高速推進(jìn)時的自動排抽法和或真空抽氣法并產(chǎn)生真空自吸的原理，解決上述W形線型尾部封閉點尺度沒有確定問題，從而設(shè)計一種真空自吸隧洞體流線型船舶，使之有利于進(jìn)一步提高船舶的推進(jìn)效率，同時提高船舶的穩(wěn)定性、操縱性和適航性。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的設(shè)各類船舶其船體總長仍為10站，推進(jìn)器仍位于呈W型船體的隧洞中，特點是從船尾部O站-6.5站設(shè)計成是封閉尾隧線型點，船尾部封閉點A在船尾O站向前1站附近(船尾部封閉點A具體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)不同船舶或推進(jìn)方式設(shè)定，并設(shè)在隧洞真空流線型的光順封閉處為佳)，該封閉點A的起點尺度(或位置)在設(shè)計空船吃水線(的水面)以下至少5cm，但A點位置的線型又高于6.5站附近的封閉點B點的線型(高多少應(yīng)根據(jù)空船設(shè)計吃水而定)，從船尾封閉點A至6.5站的B點范圍內(nèi)則是呈W形船體的真空超水面隧洞體。上述這種設(shè)計主要是確保尾部空氣不易進(jìn)真空隧洞又保證推進(jìn)器工作后的水流暢通;此外，還同時要求船體兩側(cè)應(yīng)與船底基線處于同一水平面(這樣才利于保證船體兩側(cè)空氣不進(jìn)入真空隧洞中，并使真空隧洞產(chǎn)生向船體周圍水面進(jìn)行吸水)，推進(jìn)器位于船體總長為10站的3站-4.5站范圍內(nèi)為宜。
本發(fā)明的特點還在于作為推進(jìn)器的螺旋槳，其槳葉可超出設(shè)計空船吃水線以上(超幅可達(dá)60-150%甚至200%)，推進(jìn)器槳葉又不超出船底基線。
本發(fā)明適應(yīng)作各類排水型船舶超淺水船設(shè)計，而船體的真空隧洞可設(shè)計成用于(或可適用于)單隧洞、雙封閉式雙隧洞、多個隧洞式的牽引式或推進(jìn)式等的船舶中。
本發(fā)明中，對較大型的船舶在高速推進(jìn)時，其真空隧洞還可結(jié)合采用安裝抽氣機裝置對其進(jìn)行抽真空。
本發(fā)明推進(jìn)器槳葉直徑設(shè)計可大于船體空船吃水深度的1倍-1.5倍，甚至2倍，在高速推進(jìn)時的自動排抽作用下，隧洞體內(nèi)空氣被排出并產(chǎn)生真空狀態(tài)，而對于較大型以上船舶還可采用真空抽氣法(即用抽氣機進(jìn)行抽真空)。在外部大氣壓強作用下，船體周圍的水可不斷填補高于水面線以上的真空隧洞體，由于隧洞體內(nèi)始終充滿了水，將大大提高船舶推進(jìn)效率，降低渦流，使船舶在航行時不產(chǎn)生下吸、提高其穩(wěn)定性、操縱性和適航性，本發(fā)明適應(yīng)各類排水型船舶超淺水船設(shè)計，適用于內(nèi)河、湖泊、山區(qū)各急流航道、對沿海、大中型貨輪包括采用淺水登陸艇等也有著重大開發(fā)價值。
以下是本發(fā)明的


圖1是本發(fā)明為推進(jìn)式船舶的側(cè)視圖(示意圖);
圖2是本發(fā)明船舶的橫剖視圖(示意圖);
圖3是本發(fā)明為單隧洞時螺旋槳位于3.5站位置的橫剖視圖;
圖4是本發(fā)明為雙隧洞時螺旋槳位于3.5站位置的橫剖視圖;
圖5是本發(fā)明為牽引式船舶的側(cè)視圖(示意圖)。
其中1船體，2設(shè)計空船吃水線，3船首，4船尾，5舵，6W形船體隧洞頂線，7船底基線，8推進(jìn)器，9、推進(jìn)器軸中心線，10抽氣機裝置，11推進(jìn)式船舶主機，12牽引式船舶主機;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅹ為船舶各站位。
在圖1和圖5中，其中0-2.5站為整流區(qū)Z，2.5-5站為吸水區(qū)X。
實施例80T內(nèi)河船舶，船體總長29m，設(shè)計水線28m，船型深1.4m，艏艉型深1.7m，型寬4.8m，設(shè)計滿載吃水0.90m，空船吃水平均0.28m，肋距50cm，功率80HP，尾部吃水0.38m，艏部吃水0.19m，0站封閉點A的起點尺度在設(shè)計空船吃水線以下10cm，船體兩側(cè)與底基線平，推進(jìn)器位于3.5站，推進(jìn)器位于隧洞中，其螺旋槳直徑為65cm，螺旋槳超出水線以上32.5cm，螺旋槳超出水線116%，螺旋槳葉又不超出船底基線。
本發(fā)明上述實施例的船舶，沒有常規(guī)船的尾部下吸現(xiàn)象，操縱靈活。在某淺水航道，船舶噸位歷史上只能達(dá)15噸，本發(fā)明設(shè)計可達(dá)80噸，提高河道運輸量噸位的5.4倍，使河船及航道利用率有極大提高。
權(quán)利要求
1.一種真空自吸隧洞體流線型船舶，推進(jìn)器(8)位于呈W型船體的隧洞中，其特征是從船尾部0站-6.5站是封閉尾隧線型點，船尾部封閉點A在船尾0站向前1站附近，該封閉點A的起點尺度在設(shè)計空船吃水線(2)以下至少5cm，A點位置的線型又高于6.5站附近封閉點B點的線型，從船尾封閉點A至6.5站的B點范圍內(nèi)是呈W形船體的真空超水面隧洞體，船體(1)的兩側(cè)與船底基線(7)處于同一水平面，推進(jìn)器(8)位于船體(1)總長為10站的3站-4.5站范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶，其特征是推進(jìn)器(8)的槳葉可超出設(shè)計空船吃水線以上，推進(jìn)器槳葉又不超出船底基線(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶，其特征是推進(jìn)器(8)的槳葉可超出設(shè)計空船吃水線60-150%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶，其特征是船體(1)的真空隧洞可設(shè)計成用于單隧洞、雙封閉式雙隧洞、或多個隧洞式的牽引式或推進(jìn)式的船舶中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶，其特征是對較大型船舶可結(jié)合安裝有對隧洞抽真空用的抽氣機裝置(10)。
全文摘要
真空自吸隧洞體流線型船舶，特點是從船尾部0站—6.5站是封閉尾隧線型點，0站封閉點A在船尾1站附近，A的起點尺度在設(shè)計空船吃水線以下至少5cm，A點處線型又高于B點線型，從船尾封閉點A至6.5站的B點范圍內(nèi)是呈W形船體的真空超水面隧洞體，船體兩側(cè)與底基線平，推進(jìn)器位于3—4.5站范圍內(nèi)。本發(fā)明可大幅度提高推進(jìn)效率。降低渦流，具有良好的穩(wěn)定性，操縱性和適航性，適應(yīng)各種航道的超淺水船設(shè)計，對大中型貨輪或軍用淺水登陸艇等也有重大開發(fā)價值。
文檔編號B63H5/07GK1095999SQ9411206
公開日1994年12月7日 申請日期1994年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月23日
發(fā)明者周錦宇 申請人:周錦宇