[发明专利]排水型船舶的船艏布置

说明书

技术领域

本发明涉及一种排水型船舶船艏的新型设计。更具体地说，本发明涉及一种独立权利要求1的前序部分所公开的配置。

背景技术

自从开始在北海开发石油，所有从事海运操作的船只的特点都是将它们的驾驶室和带有设备的上层建筑紧紧设置在前甲板后方，并一直向上延伸到防撞舱壁。大型载货甲板或工作甲板设置在上层建筑和驾驶室后部。这种配置是19世纪50年代在英国大陆架使用的第一代平台补给船遗留下来的，并且现在仍占据支配地位。

当这些船舶停运时或者由于天气处于等待状态(返回)时，它们通常使它们的艏部逆风转动并进入到波浪中。

船艏设计为一直到设计水线是倾斜的船艏或者直线型船艏，倾斜的船艏或者包括球鼻艏和倾斜船艏(其中球鼻艏设计为船体的凸出部)的设计方案主要位于水线以下，以改善波浪系统和阻力。

上述常规船艏形状的典型负面效果是它们将入射波浪反射程度过大(波形造成能量损失)，它们严重遭受到船体侧的波浪的撞击，从而产生大量喷射并且海水出现在上层建筑前方的甲板上。

当这种类型的船艏形状遭遇入射波浪时，水下体积(下文中称为“正面体积”)快速增大，浮力也快速增大，阻力变的非常大。这些效果随着波高的增大以及船舶进入波向速度的增大而增强。

将上层建筑和设置在露天甲板上的驾驶室紧紧设置在防撞舱壁后方的并具有上述船形的船舶特别容易遭受恶劣天气的破坏。

这些船舶在海洋中的最大速度主要由水线长度、船艏的入水角、船艏的向外倾斜的肋骨型线斜率以及螺旋桨(或多个螺旋桨)所能提供的推力来确定。静水中典型的最大速度是13-16节，它们在逆浪中通常具有大约3到5节的速度损失。逆浪中的速度损失是反射波所导致的能量损失的直接后果，其导致船舶减速。

在前行过程中，特别是在逆浪前行过程中，以及在后退/等待过程中，使船侧后半部向前的船员将体验到较大的加速和减速。这种运动降低了他们休息时间的质量，并对他们的工作能力产生负面影响。减少的休息时间以及艰难的工作条件将增大事故和受伤的风险。

发明内容

为了消除现有技术的上述缺点，本发明提供了一种由权利要求1的特征部分所公开的配置。

本发明的优选实施例将在从属权利要求中示出。

本发明船艏的设计欲使排水型船体的最大速度可达到大约24节，并使上层建筑的向前舱壁优选设置在船中之前。这种新型船艏形状将主要用于从事海运操作的船只，例如工程船舶、铺管船、平台补给船、锚作拖船、潜水工作船等等。

船艏设计为绕船舶的中心线(CL)横向对称。船体的肋骨型线从基线(BL)起宽度增大。底部是平的或者具有船底升高，并以给定舭半径并入舭部。从舭部到给定高度，肋骨型线稍稍向外倾斜。在前甲板的高度上，向外的倾斜型线终止并向后朝着中心线以弯曲线条形式向上行进。

根据本发明，已经开发了新型的船艏形状，其减小或者消除了已知船艏形状的负面效果。船艏设计为具有细长的水线，使得正面体积的浸入花费相当长的时间，这意味着船舶切入波浪中，并且波浪包围船艏形状并向外到达船侧。由此，随着时间过去，浮力分散开，阻力大大减小。这种方案减小了波浪的反射，它消除了波浪对船舶侧部和底部的拍击，与标准船艏形状相比，逆浪中速度损失减小大约1节，船艏线条具有这种外型，即其设计为防止波浪冲抵过高。由于内部体积改进的分布方式以及船艏更为细长的入水线，俯仰和抬升运动将减小。

该实施例中的船体向上运行/延伸到露天甲板上。在露天甲板上，船艏型线优选向前弯曲以形成防浪板形式的障碍物。这意味着形成封闭空间，其向上延伸到露天甲板。由此在较大波浪情况下，容许波浪缓慢爬升到露天甲板上。

船艏的新型设计将会产生下述积极效果：

●较低的加速和减速，提供在海洋中行进时更高的平均速度，由此降低能量需求以及燃油消耗。

●减少或者消除甲板上的海水的量。

2005年2月由Marintek/SINTEF实施的模型实验证实了船艏的新型设计的积极效果。

除了上述提到的优点外，新型船艏设计将导致：

●恶劣天气对船艏损害的较小概率，这是由于波浪反射的减小。

●消除恶劣天气对上层建筑的前舱壁的损害的可能性。

●在以下方面改善了船舶上的工作环境：

加速和减速，由此改善了航行中的安全性，并提供较高的可操作性，特别是在逆浪航行中。