具有改進的船體形狀的船舶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠洋船舶，并且尤其涉及一種具有船體形狀的遠洋船舶，該船體形狀被設(shè)計成減輕來自低的波浪到中等的波浪到高的波浪對船舶的沖擊。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶的穩(wěn)定航行，或者船舶在停泊時的穩(wěn)定狀態(tài)，為人、動物或者易碎品提供安逸性。尤其是，在船舶船體上給予撞擊或者對船舶船體給予過度的顛簸的波浪可能是海上作業(yè)中的問題。這也是針對實施與海上或水下設(shè)施有關(guān)的作業(yè)的服務(wù)和供給船舶而言的情況。關(guān)于海上狀況的一個特別關(guān)鍵的操作是當船舶支撐直升機平臺時。
[0003]已針對航空母艦考慮船舶的穩(wěn)定運動，在航空母艦上飛機需要能夠在惡劣的天氣條件下起飛與降落。用于航空母艦的解決方案似乎結(jié)合了穩(wěn)定航行的目的，或者甚至在停泊的狀態(tài)下，期望能夠使盡可能多的飛機被裝載，并達到了制造具有極大的甲板高度的非常大的船舶的結(jié)果。以這種方式，船舶相比于甚至高的波浪都變得很大。此外，因為航空母艦在飛機必須起降時通常面向入射風的方向，因此這意味著航空母艦的船艏將總是面向入射波浪的方向，因為入射波浪的方向與入射風的方向一致。
[0004]訴諸這樣的具有極大的甲板高度的大型船舶不是用于休閑船舶、普通運輸船舶、服務(wù)和供給船舶以及其它類型的船舶的解決方案。
[0005]因此，需要對船舶進行改進的船體形狀設(shè)計，這可以以更小的顛簸、更小的波浪的撞擊以及對來自拍打船舶的波浪的負荷的沖擊減小的響應(yīng)來提供更為穩(wěn)定的航行。并且不僅是用于航行，而且用于當船舶停泊時，或者船舶由于例如水下和海上作業(yè)處于固定的位置時。此外，在航行期間，不總是能夠選擇逆風的航線，所以船舶由于前述的原因需要在入射波浪相對于船舶的航行方向的任何方向下都是平穩(wěn)和穩(wěn)定的。
[0006]發(fā)明目的
[0007]本發(fā)明的目的尤其在于提供一種更平穩(wěn)和更穩(wěn)定的船舶，其中，通過提供減小來自撞擊波浪的抗力與沖擊負荷的船艉的設(shè)計，船舶可以具有任何期望的實際尺寸。
[0008]本發(fā)明的進一步的目的在于提供一種現(xiàn)有技術(shù)的替代性方案。
[0009]其他的目的由說明書、權(quán)利要求和附圖來呈現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]上文描述的目的和數(shù)個其它的目的旨在在本發(fā)明的第一方面通過提供排水型的船舶來實現(xiàn)，該船舶包括后端部結(jié)構(gòu)，當在船舶主航行方向上看時，該后端部由所述船舶從船舶的船中標記向后的部分組成，并且該船舶具有圍繞其中心線的橫向?qū)ΨQ的船體形狀，其中，船舶的船艉在設(shè)計水線的下方延伸，以及其中，當在與所述船舶主航行方向相反的方向上看時，船艉的相對的側(cè)表面在設(shè)計水線的下方和上方形成銳角以減少所述船舶在后端部的位移，其中，船艉的相對的側(cè)表面沿形成船艉中心線的對稱線鄰接，并且其中，后端部結(jié)構(gòu)的船舶底部符合發(fā)動機驅(qū)動推進系統(tǒng)。
[0011]當與已知的技術(shù)相比時，該已知的技術(shù)例如已知使船艉在設(shè)計水線(Tdwl)的上方上升，以使船舶的在后端部處的船體在水的上方逐漸地上升，以實現(xiàn)從水下方和水上方的某種程度的平滑過渡。這意味著將船體與水劃分開的船體的區(qū)域(所謂的艉板)由于船舶通過其進行傳播的波浪的性質(zhì)而大多數(shù)通常是未限定的。這是事實，該技術(shù)具有增加船舶后方的區(qū)域或體積中的渦流的效果。另外，橫向于船體對稱線的通常平的豎立船艉常常出于船舶制造方面的成本和簡易性的原因而被選擇。然而，這些已知的設(shè)計已被發(fā)現(xiàn)大大增加了船舶的后端部的位移，這由于船舶的后端部的位移的高增加導致了拍打船舶后端部的波浪的高程度的撞擊沖擊和波浪沖擊壓力負荷，以及高程度的顛簸或者加速和減速。此外，船舶在極高的波浪中的風險是該船舶可在波浪側(cè)表面上具有沖浪般向下的乘坐感，該乘坐感應(yīng)當被減輕。這均由權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)，該特征使得細長的船舶具有平滑的、尖的后端部，并且由此具有船艉，該船艉甚至在高的波浪下大部分都停留在水中，這降低了沖浪的風險。而且，細長的和尖的后端部在航行期間形成了平滑的過渡，這導致水阻力更小，即更抗力更低，這進一步地減少了航行所需的動力與燃料的量。此外，船舶后端部的形狀將會對側(cè)向的或者向后的入射波浪的沖擊進行分布，并且因此將導致撞擊沖擊以及來自入射波浪的沖擊壓力負荷減小。
[0012]船舶的在設(shè)計水線(Tdwl)上方的船艉的中心線可以在船舶主航行方向上向前傾斜。這種倒置式船艉進一步增強了上文所描述的益處，而且諸如在以減速航行的期間，尤其導致從后方入射的波浪的撞擊減少，在該以減速航行的期間，傳播的波浪的速度可與船舶的速度相似或者高于船舶的速度。而且，船艉的該形狀將減小船艉的位移，這將引起更小的顛簸并且降低沖浪的風險。
[0013]另外，船舶的在設(shè)計水線(Tdwl)上方的船艉的中心線可具有凸狀的形狀或者可以是直的。以此方式提供了遞減的浮力增量。進一步地，船艉的側(cè)表面可具有大致凸狀的構(gòu)造。具有凸狀形狀或直的中心線以及形成銳角的側(cè)表面的船艉提供了更小的顛簸、更小的波浪撞擊以及降低的來自拍打船舶的船艉區(qū)域的波浪的沖擊負荷的響應(yīng)。
[0014]進一步地，船艉的框線可從設(shè)計水線(Tdwl)向外傾斜并且以凸狀的形狀向上、朝中心線(CL)逐漸地向后延伸，以使得與船艉的中心線的形狀結(jié)合在船艉的向上的方向上提供遞減的浮力增量。
[0015]船艉的形狀可以從設(shè)計水線(Tdwl)向外傾斜，以至少產(chǎn)生船艉的凹入的下部部分，并且其中，船艉的形狀以凸狀的形狀向上延伸，緊接逐漸地并且向上地朝中心線(CL)向后延伸，以使得通過將船艉的中心線的凸狀的形狀和船艉的形狀結(jié)合，在船艉的主要部分的向上的方向上提供遞減的浮力增量。這些方面將再次減小船艉的位移，這將引起更小的顛簸并且降低沖浪的風險。
[0016]船艉的中心線可上升，并且在船艉的下部部分，沿船舶的向前的方向具有基本遞增的曲率，而在上部部分，以基本遞減的曲率繼續(xù)上升。這在中等高度的或低高度的波浪中都將具有邊界效應(yīng)(bonus effect)，其中，如上文描述的減小的位移具有若干益處，而且這里將使更高性質(zhì)的波浪偏轉(zhuǎn)。然而，不會減除該方面的全部益處。
[0017]船艉的中心線的凸狀的形狀可具有一個或多個直的部分。這將使得將船舶制造為圓形不甚昂貴，雙曲率船體部件更為耗時并且制造復雜。
[0018]防浪板可從船艉的最高部分延伸出去。這將減少濺落和飛灑在船艉上的所謂的甲板涌浪的量，并且可對在船舶的甲板上工作的人造成危害。
[0019]在船艉的位于設(shè)計水線(Tdwl)與船艉的頂部之間的中間位上方的上部部分處，船舶具有船艉的張角，該張角相對于垂直方向在5度至50度的范圍內(nèi)。而且，船艉中心線可在船艉的上部部分處具有曲率，該曲率相對于垂直方向從大約O度到大約60度向上地增加。以此方式實現(xiàn)了當來自波浪的非常高的力撞擊時以及船體的下部部分具有減小的顛簸和增強總的運動的總體的運行時，當船舶深深地突降時，在位移方面具有增量，該位移出于安全的原因防止過深的突降。
[0020]船舶可包括船前部結(jié)構(gòu)，當沿船舶主航行方向看時，該船前部由船的位于船舶船中標記前方的部分構(gòu)成，并且該船舶具有繞其中心線(CL)橫的向?qū)ΨQ的船體形狀以及位于其設(shè)計水線(Tdwl)下方的基本常規(guī)的形狀，其中，船舶的船艏的中心線在設(shè)計水線(Tdwl)處沿船舶主航行方向向后彎曲，并且其中，船艏的形狀從設(shè)計水線(Tdwl)向外傾斜，以至少產(chǎn)生船艏的凹入的下部部分，并且其中，船艏的形狀以彎曲的形狀向上延伸，該形狀朝船舶的中心線(CL)逐漸地向后延伸，以產(chǎn)生凸狀的上部部分，以使得通過將船艉的中心線的曲率和船艉的形狀結(jié)合，在船艏的主要部分的向上的方向上提供遞減的浮力增量。以此方式實現(xiàn)了船艉和船艏均可提供使得人、動物或者易碎品安逸的穩(wěn)定的航行，該穩(wěn)定的航行尤其在沒有船舶船體上的波浪撞擊或船舶過度的顛簸的情況下是優(yōu)選的。此外，根據(jù)本發(fā)明的船舶可在實施與海上或水下設(shè)施相關(guān)的作業(yè)的服務(wù)和供給船舶的情況下使用，在該情況下有必要將船舶保持在靜止位置，以用于裝載或卸載物品或者用于被連接到水下設(shè)施或設(shè)備或者用于實施水下作業(yè)。在船舶是靜止的這種情況下，波浪方向可在作業(yè)期間變化，憑借改進的船艉設(shè)計以及改進的船艏設(shè)計可具有結(jié)合受益的船舶形狀。
[0021]本發(fā)明的各自的方面可各自與其它方面中的任一個相結(jié)合。本發(fā)明的這些方面和其它方面將從后文所描述的實施例顯現(xiàn)，并且將參照后文所描述的實施例進行闡述。
【附圖說明】
[0022]現(xiàn)將參照附圖更詳盡地描述根據(jù)本發(fā)明的船舶。附圖示出了本發(fā)明的實施例的示例，并且不應(yīng)被理解為對落入所附的權(quán)利要求組范圍內(nèi)的其它可能的實施例進行限制。
[0023]圖1示出了本發(fā)明的實施例的示例的側(cè)視圖；
[0024]圖2示出了本發(fā)明的實施例的示例的透視圖；
[0025]圖3示出了本發(fā)明的實施例的示例的后部部分的框線視圖；
[0026]圖4示出了本發(fā)明的實施例的示例的框線側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的船舶設(shè)計的示例的側(cè)視圖。示出的船舶是排水型的船舶，該船舶包括后端部結(jié)構(gòu)或船艉11和船艏10。參照圖4，更詳盡地示出了后端部結(jié)構(gòu)11的輪廓。后端部結(jié)構(gòu)或船艉圍繞中心線(CL)為對稱的形狀。球形結(jié)構(gòu)12被布置在船艉的底部表面上，該底部表面針對螺旋槳軸(未示出)在船舶的船體上設(shè)置出口位置。在圖4中還示出了開口 13，其中，螺旋槳軸可從船體延伸出來并延伸到船舶的底部表面17下方的自由水中。如圖4中所示，船艉可