[发明专利]真空自吸隧洞体流线型船舶

说明书

本发明属船舶船体线型技术，尤其是一种真空自吸隧洞体流线型船舶。

近年来在国内外船舶设计制造中，由于不少沿海港口和内河河道受水浅的限制，大型船舶，特别是万吨级船舶都无法驶入港口卸货，需要借助小船驳运中转，严重影响沿海和内河运输业的发展，若要建设深水港码头，则耗资巨大，周期长，见效慢。我国内河航道由于水浅，通航里程只占全国河流总长的20％左右，若要修建铁路、公路，则需要投资巨款，又要占用大量土地和宝贵良田。最好办法是发展水运，它投资少、见效快。常规船舶线型设计一般采用尾推进方式，当设计者满足推进器最佳吃水设计时，船体线型设计吃水较深而无法满足航道行驶的要求。若设计船体吃水较浅，推进器桨叶达不到最佳推进效果，也容易露出水面，则影响推进效率和操纵性能，对于常规的尾隧洞型尾推进方式的船舶，由于其隧洞设计长度受到船用主机位置的制约，尾部隧洞长度受到限制，导致隧洞纵剖线短而陡，曲率变化较大，将使推进器工作后的水流受到堵塞作用，并加剧了船尾推进器周围水流紊乱，由于上述原因，使得各类尾隧洞型船舶未能在浅水海区和浅水内河航道中得到广泛的应用，从而无法在浅水航道中发挥水运运输的优势。

中国专利“W型隧洞体流线型的船舶”(CN87103815)，该专利技术的特点是船体纵剖面在船体总长设为10站的1.5站至6站范围内呈W形线型(并采用双封闭式双隧洞)，推进器位于隧洞范围内。其优点是有明显改进常规船舶线型和提高推进效率，克服了尾隧洞型船舶的缺点，主要适用于一般浅水航道和各种河道的急流航段的超浅水船。其缺点是上述优越的性能(或优点)虽表现在1.5站-6站之间，但该W型船舶的尾部封闭点尺度没有确定，即船体尾部封闭点尺度在水线以下没有明确提供尺度，从而会给船舶的设计制造造成影响。

本发明的任务是要对上述现有专利技术作进一步的改进，采用高速推进的自动排抽法和/或真空抽气法产生真空自吸的原理，解决上述W形线型尾部封闭点尺度没有确定问题，从而设计一种真空自吸隧洞体流线型船舶，使之有利于进一步提高船舶的推进效率，同时提高船舶的稳定性、操纵性和适航性。

本发明的任务是这样实现的：设各类船舶其船体总长仍为10站，推进器仍位于呈W型船体的隧洞中，特点是从船尾部0站-6.5站设计成是封闭尾隧线型点，船尾部封闭点A在船尾0站向前1站附近(船尾部封闭点A具体设计时应根据不同船舶或推进方式设定，并设在隧洞真空流线型的光顺封闭处为佳)，且该封闭点A的起点尺度(或位置)是位于空船时的吃水线以下至少5cm，但A点位置的线型又高于6.5站附近的封闭点B点的线型(高多少应根据空船设计吃水而定)，从船尾封闭点A至6.5站的B点范围内则是呈W形船体的真空超水面隧洞体。上述这种设计主要是确保尾部空气不易进入真空隧洞又保证推进器工作后的水充畅通；此外，还同时要求船体两侧应尽量与船底基线处于同一水平面(这样才利于保证船体两侧空气不进入真空隧洞中，并使真空隧洞产生向船体周围水体进行吸水)。

本发明的特点还在于作为推进器的螺旋桨位于船体总长为10站的3站-4.5站范围为宜，其桨叶可超出空船时的吃水线以上(超过静水面可达60-150％甚至200％)，推进器桨叶设计不超出船底基线。

本发明适应作各类排水型船舶超浅水船设计，而船体的真空隧洞可设计成用于(或要适用于)单隧洞、双封闭式双隧洞、多个隧洞式的牵引式或推进式等的船舶中。

本发明中，对1000吨级以上较大型的船舶在高速推  进时，其真空隧洞还可结合采用安装抽气机装置对其进行抽真空。

本发明推进器桨叶直径设计可大于船体空船吃水深度的1倍-1.5倍，甚至2倍，在高速推进时的自动排抽作用下，隧洞体内空气被排出并产生真空状态，而对于1000吨以上较大型以上船舶还可采用真空抽气法(即用抽气机进行抽真空)。在外部大气压力作用下，船体周围的水可不断填补高于水面线以上的真空隧洞体，由于隧洞体内始终充满了水，将大大提高船舶推进效率，降低涡流，使船舶在航行时不产生下吸、提高其稳定性、操纵性和适航性，本发明适应各类排水型船舶超浅水船设计，适用内河、湖泊、山区各急流航道，对沿海，大中型货轮包括采用浅水登陆艇等也有着重大开发价值。

以下是本发明的附图说明：

图1是本发明为推进式船舶的侧视图(示意图)；

图2是本发明船舶的横剖视图(示意图)；

图3是本发明为单隧洞时螺旋桨位于3.5站位置的横剖视图；

图4是本发明为双隧洞时螺旋桨位于3.5站位置的横剖视图；

图5是本发明为牵引式船舶的侧视图(示意图)。