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：
本實用新型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?，需要借助小船駁運中轉(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)計一般采用尾推進方式，當(dāng)設(shè)計者滿足推進器最佳吃水設(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，推進器漿葉達不到最佳推進效果，也容易露出水面，則影響推進效率和操縱性能，對于常規(guī)的尾隧洞型尾推進方式的船舶，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，將使推進器工作后的水流受到堵塞作用，并加劇了船尾推進器周圍水流紊亂，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)，推進器位于隧洞范圍內(nèi)。其優(yōu)點是有明顯改進常規(guī)船舶線型和提高推進效率，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。
本實用新型的任務(wù)是要對上述現(xiàn)有專利技術(shù)作進一步的改進，采用高速推進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，使之有利于進一步提高船舶的推進效率，同時提高船舶的穩(wěn)定性、操縱性和適航性。
本實用新型的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的設(shè)各類船舶其船體總長仍為10站，推進器仍位于呈W型船體的隧洞中，特點是從船尾部0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0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真空隧洞又保證推進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)空氣不進入真空隧洞中，并使真空隧洞產(chǎn)生向船體周圍水面進行吸水)，推進器位于船體總長為10站的3站－4.5站范圍內(nèi)為宜。
本實用新型的特點還在于作為推進器的螺旋槳，其槳葉可超出設(shè)計空船吃水線以上(超幅可達60－150％甚至200％)，推進器槳葉又不超出船底基線。
本實用新型適應(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式等的船舶中。
本實用新型中，對較大型的船舶在高速推進時，其真空隧洞還可結(jié)合采用安裝抽氣機裝置對其進行抽真空。
本實用新型推進器槳葉直徑設(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，本實用新型適應(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。
以下是本實用新型的
圖1是本實用新型為推進式船舶的側(cè)視圖(示意圖)；圖2是本實用新型船舶的橫剖視圖(示意圖)；圖3是本實用新型為單隧洞時螺旋槳位于3.5站位置的橫剖視圖；圖4是本實用新型為雙隧洞時螺旋槳位于3.5站位置的橫剖視圖；圖5是本實用新型為牽引式船舶的側(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推進器，9、推進器軸中心線，10抽氣機裝置，11推進式船舶主機，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，推進器位于3.5站，推進器位于隧洞中，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。
本實用新型上述實施例的船舶，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15噸，本發(fā)明設(shè)計可達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，其特征是推進器(8)的槳葉可超出設(shè)計空船吃水線以上，推進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)。
專利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點封閉點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，推進器位于3—4.5站范圍內(nèi)。本實用新型大幅度提高推進效率，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B63B1/00GK2184648SQ9422778
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