[发明专利]重心在浮力中心点之上的船

说明书

技术领域：

属于船舶制造业的技术领域；

背景技术：

传统的船舶基本都是重心在浮力中心点之下，虽然这两个力作用在同一条直线上，方向相反，却不是作用在一个点上，浮力的合力点高于重力的合力点，这样才能保持船体的平衡和稳定，所以，大多数船体的底部要加装配重体，高于水面的部分越重，需要的浮力越大，那么所需配重体的重量也越大，而浮力越大则浸入水中的船体部分的体积也越大，所以船在水中运动的阻力也越大，需要的动力就越大，行驶的速度也越慢，消耗的燃料也越多；能不能在保证所运输的载荷不变的前提下找到一种方法减少船的阻力呢？答案是能够找到一种更为合理的办法。

发明内容：

重心在浮力中心点之上的船，这种船的整个船体由上下两部分船体构成，上部分船体承载设备、货物和人员，正常航行时处于水面以上而且完全脱离水面，下部分船体为密封的流线型且中空的船体，下部分船体始终处于水面以下，下部分船体尾部设有螺旋桨，下部分船体在两侧设置有可调节角度的平衡舵和方向舵，下部分船体设有排水和进水通道；船的上下两部分由流线型且刚度大的构造体相连接。

有益效果：重心在浮力中心点之上的船在承载相同载荷的各类船中所需浮力最小，行驶中的阻力也最小，相同航速要求的情况下所需动力最小，或者在能源消耗相同的情况下，则航速最高；另外，由于水面的涌浪不能作用于船体上，水面下一定深度的水体相对比较平静，让船体下部在平静的水下穿行，所以船体整体运行会很平稳。

附图说明：

图1是后视图，图2是侧视图，图3是正常航行时的受力图，图4是停航时的受力图；

其中数字代表为：

1、上部分船体  2、下部分船体  3、流线型且刚度大的构造体  4、平衡舵  5、方向舵6、螺旋桨  7、水面以上  8、水面以下  9、船的重心  10、船的浮力中心  11、空气  12、水13、排水和进水通道

具体实施方式：

从图1和图2可以看出这种船是由上下两部分船体构成的，中间有流线型且刚度大的构造体将上下两部分船体连接起来；如图3所示，由于航行时下部船体排出水后船体的重心上移到浮力中心点的上面，所以船体一定会翻转，利用可调节角度的平衡舵和方向舵动态调整船的整体平衡，也就是在船的重心高于船的浮力中心的情况下通过调整平衡舵和方向舵的角度起到船体平衡的作用解决翻转的问题；如图4所示，停航时下部分船体内是充满水的，使得整个船体的重心下移至浮力中心点之下，所以船处于这种状态也不会侧翻；在起航加速阶段下部分船体通过排水和进水通道陆续排出水，上部分船体渐渐上浮并最终脱离水面，所以整个船体的阻力就减小了，因为船体浸入水中的体积减小或者说船的迎水面积减小了；停航减速阶段下部分船体通过排水和进水通道不断排出空气吸入水，上部分船体渐渐降落至水面并且有一部分上部船体浸入水中，整个船的重心又下落到浮力中心点之下，下部分船体内充满水时浮力由上部分船体提供；

这样做的结果是即解决了航行时的浮力问题和最大限度地减少了阻力，也解决了速度低和停航时的船体翻转问题，根据船的载荷的不同可以选择下部分船体内的水量，目的是调整船的浮力大小基本等于船的自重加上载荷的大小。