專利名稱：船舶耐波增速袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶船體設(shè)計(jì)，尤其是船舶耐波增速袋。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所述船舶耐波增速袋，是既能大幅度減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺度，又能利用水流的能量提高船速、節(jié)省驅(qū)動(dòng)能的一種新型船體結(jié)構(gòu)。也就是說本發(fā)明通過新設(shè)計(jì)的船體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩種不同性質(zhì)的有益功能——耐波減搖功能和節(jié)能增速功能。下面分別簡(jiǎn)述造就此兩種功能的背景技術(shù)。目前世界上廣泛采用的船舶耐波減搖技術(shù)“僅是舭龍骨、減搖水艙和減搖鰭，它門均是用于減緩橫搖。其中居壟斷地位的是減搖鰭，其減搖效果最佳。”(見哈爾濱工程大學(xué)出版社新近出版、李積德編的教科書《船舶耐波性》一書第161頁)。上述舭龍骨的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，其減搖效果有限。本人曾在東海艦隊(duì)服役近20年， 乘過用此種技術(shù)建造的艦船。上述另兩種減搖技術(shù)的減搖效果不管怎樣，其結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜，尤其是其中的主動(dòng)式部份，是需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)的機(jī)械性結(jié)構(gòu)，而非無需動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的部件性結(jié)構(gòu)。機(jī)械性結(jié)構(gòu)與部件性結(jié)構(gòu)相比，前者易出故障而后者卻安全可靠；前者耗能而后者無能好；前者造價(jià)高而后者造價(jià)低；前者維修成本高而后者幾乎無需維修。因此上述后兩種技術(shù)的缺陷也是顯而易見的。目前世界上為了減小船舶在航行中的阻力，普遍采用了水滴形船體、或瘦體型及球鼻首型設(shè)計(jì)等。這些設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)可以歸納為“避水”理論。也就是盡量避開水的阻力以求減少驅(qū)動(dòng)能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的方案是由固裝于船舶外側(cè)空載吃水線上下以下的船體上的袋狀剛性結(jié)構(gòu)形成的本發(fā)明， 是由袋蓋板與袋基板共同固裝形成口袋形袋腔的結(jié)構(gòu)。所述袋腔本身也有兩種結(jié)構(gòu)形態(tài)，即，一種袋腔內(nèi)含設(shè)有兩端分別與上述袋蓋板和袋基板固裝的支柱；而另一種袋腔內(nèi)無此支柱(適合尺寸小的增速袋)。從袋腔的形狀上分，所述袋腔又有外凹型、內(nèi)凹型和雙凹型三種。安裝好的增速袋大體呈三角形，三角形上的最大角角頂為圓弧、朝向船體的前上方；三角形的長(zhǎng)邊為袋口、朝向船體的后下方；上述袋蓋板朝向船體的外側(cè)。在同一條船上安裝的所述增速袋應(yīng)不少于四只；并且以船體質(zhì)量中心為中心的前與后、左與右均必須呈對(duì)稱性安裝。所述增速袋的袋邊由前端邊、轉(zhuǎn)角邊和后端邊三部份共同構(gòu)成。所述袋蓋板也有平板型袋蓋板與波狀板型袋蓋板及帶有由加強(qiáng)型整流筋的板所形成的袋蓋板(簡(jiǎn)稱整流筋型袋蓋板)之分。
上述波狀板型袋蓋板也同樣有對(duì)流經(jīng)袋蓋板外表面和袋口的水流起整流作用的功能。因?yàn)椴畎迳系牟ㄕ叟c上述加強(qiáng)型整流筋的安裝走向和外形及功能大體相同，只是強(qiáng)度有別。所述增速袋的袋口沿線的線型有平滑型袋口沿線和曲線型袋口沿線兩種。安裝好的增速袋的袋蓋板和袋基板中的一種就是船殼板本身。本發(fā)明的有益效果是(1)、由于本發(fā)明采用的袋形結(jié)構(gòu)是部件性結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，幾乎無需維修，不耗能，所占空間也??；對(duì)稱性安裝本發(fā)明的船舶的耐波減搖能力是在自動(dòng)調(diào)整中實(shí)現(xiàn)的，因此必然更能洽當(dāng)準(zhǔn)確及時(shí)地實(shí)現(xiàn)減搖目的。(2)、由于本發(fā)明所述的增速袋能有效地“挽住”從各方位沖向船體的水流、并使這些水流所形成的沖擊力在增速袋特定的袋口、袋腔和袋蓋的引導(dǎo)下成為船體的驅(qū)動(dòng)力，也就能使船體增速或說節(jié)省動(dòng)力。本發(fā)明的這一有益效果的基本理論依據(jù)可以看成是“挽水”理論。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本法明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是固裝在船體上的本發(fā)明所述船舶耐波增速袋的主視圖。圖2是圖1俯視圖。圖3是圖1左視圖。圖4是圖IA-A剖視圖。圖5是圖4B-B剖視圖。圖6是圖1 “I”處放大圖。(也就是本發(fā)明所述“船舶耐波增速袋”主視圖，只是圖1 “I”處所示袋的袋蓋板為平板型袋蓋板，而圖6所示袋的袋蓋板為整流筋型袋蓋板；圖 1 “I”處所示袋的袋口沿線為平滑型袋口沿線，而圖6所示袋的袋口沿線為曲線型袋口沿線)圖7是圖6俯視圖。圖8是圖6C-C剖視圖。圖9是圖6左視圖。圖10是圖6D-D剖視圖。圖11是圖6E-E剖視圖。圖12是外凹型增速袋上與圖10相同部位的同視向剖視圖。圖13是內(nèi)凹型增速袋上與圖10相同部位的同視向剖視圖。圖14是波狀板型袋蓋板的增速袋上與圖10相同部位的同視向剖視圖。圖15是在左舷船殼上大面積大量安裝的增速袋的布局排列圖。以上附圖除圖12為外凹型增速袋的剖面圖和圖13為內(nèi)凹型增速袋的剖面圖外， 其余均是描述雙凹型增速袋的圖，而且，這三種型號(hào)的袋除了“凹進(jìn)的方向”不同外，其余均等同。圖中1、船首，2、增速袋，3、船尾，4、滿載吃水線，5、空載吃水線，6、船殼板，7、袋腔，8、整流筋，9、整流筋型袋蓋板，10、支柱，11、袋基板，12、曲線型袋口沿線，13、平板型袋蓋板，14、波狀板型袋蓋板，15、前端邊，16、轉(zhuǎn)角邊，17、后端邊，18、船首方向，19、平滑型袋口沿線。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5，船首1和船尾3及船殼板6共同示出船體左舷全貌，船舶耐波增速袋2安裝于船體左舷滿載吃水線4下方的空載吃水線5的上下以下。參照?qǐng)D6、圖7、圖8、圖9、圖10和圖11，圖6所示增速袋是圖1 “I”處所示增速袋放大5倍后的同向視圖，只是圖1上的增速袋的袋蓋板是平板型袋蓋板13(見圖13、圖 15)，而圖6所示增速袋的袋蓋板是整流筋型袋蓋板9 ；圖1所示增速袋的袋口沿線為平滑型袋口沿線19 (見圖15)，而圖6所示增速袋的袋口沿線是曲線型袋口沿線12。設(shè)有加強(qiáng)型整流筋8的整流筋型袋蓋板9與袋基板11共同固裝形成了本發(fā)明所述船舶耐波增速袋2。在多類型的增速袋上的袋基板11均是由船殼板6形成的，只有在圖 13所示的內(nèi)凹型增速袋上的平板型袋蓋板13才由船殼板6形成。內(nèi)凹型增速袋的袋蓋板也可采用整流筋型袋蓋板9的設(shè)計(jì)。曲線型袋口沿線12由多段曲線連成，平滑型袋口沿線19(見圖15)為直線或平滑形弧線。曲線型袋口沿線12應(yīng)該更能防止流經(jīng)袋口的水流可能形成削弱減搖力和增速力的空泡。在袋腔7內(nèi)設(shè)有兩端分別與袋蓋板9和袋基板11固裝的支柱10。支柱10的斷面可以是圓面也可以是橢圓面。圖14所示波狀板型袋蓋板14上的凸起所形成的長(zhǎng)波條與圖6所示整流筋的條狀類似。因此它們都能對(duì)水流起到整流作用，使流經(jīng)袋蓋板外表面的水流更為有序，從而能形成更強(qiáng)的對(duì)袋內(nèi)腔的沖擊和對(duì)袋口后下方向上的水的沖擊，以獲得最佳驅(qū)動(dòng)力。圖15是大面積、大量安裝于船體左舷的增速袋的布局排列圖。圖中18為船首方向。在船體右舷安裝此類布局的增速袋時(shí)與此相同但袋蓋板與袋基板的方位相反。只要遵守全船整體布局必須是以船體質(zhì)量中心為中心、設(shè)定前與后和左與右均對(duì)稱的原則即可。見圖1，當(dāng)波浪將船頭托起，船尾下沉?xí)r，船尾立即就被位于其上的增速袋內(nèi)的水托起。由于水具有很高的泊松比，是不可壓縮的，所以這種托起是堅(jiān)決有力的，還由于增速袋對(duì)水的扣束和袋處于水中，所以袋內(nèi)的水和袋周圍的水此時(shí)都在復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程中起著托起船尾的作用。此時(shí)船前部的增速袋內(nèi)的水因船頭的抬起而下墜，使袋內(nèi)形成真空趨勢(shì)， 但處在水中的袋內(nèi)不可能真的形成真空，因而就產(chǎn)生了如圖中實(shí)線箭頭所示的粘滯力(將船頭向下拉的力)。上述兩種力所形成的合力就能很好的托起船尾，也就對(duì)抗了波浪對(duì)船的顛簸力，使船具有足夠的耐波能力。如果船頭在波浪力的作用下下沉，船尾上翹，其變化結(jié)果也與上述一樣。見圖3，如果波浪使船體左右搖擺，增速袋2的抗浪原理與上述相同。參照?qǐng)D1、圖2和圖6、圖7、圖8，當(dāng)水流從船頭方向流過增速袋2的袋口線時(shí)突然失去了支撐，水流也就必然沖進(jìn)袋內(nèi)，然后從袋口沖出。由于袋口是朝向船體后下方的，所以上述水流沖進(jìn)袋內(nèi)和從袋口沖出都形成了對(duì)船體的推動(dòng)力——起增速作用。如果水流從船的其他方位沖向增速袋口，其結(jié)果會(huì)更有利于形成對(duì)船體的推動(dòng)力。所以增速袋的設(shè)置肯定有利于提高船速或說節(jié)省動(dòng)力。而且對(duì)提高船速的作用可能是十分顯著的。 設(shè)有本發(fā)明所述耐波增速袋的船舶在航行時(shí)不宜空載航行。
權(quán)利要求
1.一種船舶耐波增速袋，由固裝于船體外側(cè)空載吃水線上下以下的船殼上的袋狀剛性結(jié)構(gòu)構(gòu)成；其特征是所述增速袋是由袋蓋板與袋基板共同固裝形成口袋形袋腔的結(jié)構(gòu)； 所述袋腔具有袋腔內(nèi)含裝有剛性支柱和無支柱的兩種結(jié)構(gòu)特征中的一種特證；所述增速袋的袋型為外凹型、內(nèi)凹型和雙凹型這三種袋型中的一種袋型；安裝好的所述增速袋外形大體呈三角形；所述三角形的大角角頂為圓弧、指向所述船體的前上方；所述三角形的長(zhǎng)邊為所述增速袋的袋口、朝向所述船體的后下方；所述袋蓋板朝向船體外側(cè)；在同一條船上安裝的所述增速袋總量應(yīng)不少于四只，并以船體整體質(zhì)量中心為中心呈前后對(duì)稱、左右對(duì)稱性安裝；安裝好的所述增速袋上的所述袋蓋板和所述袋基板中的一種所述板是由所述船殼板本身構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述船舶耐波增速袋，其特征是所述增速袋的袋底邊由前端邊、轉(zhuǎn)角邊和后端邊三部份構(gòu)成；所述袋蓋板由平板型袋蓋板、波板型袋蓋板和整流筋型袋蓋板中的一種以上的所述袋蓋板構(gòu)成；所述增速袋的袋口沿線具有平滑型袋口沿線和曲線型袋口沿線這兩種特征中的一種特征。
全文摘要
一種船舶耐波增速袋，由固裝于船舶外側(cè)空載吃水線上下以下的船體上的袋狀剛性結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明，是由袋蓋板和袋基板共同固裝形成口袋形袋腔的結(jié)構(gòu)。所述口袋大體為斜角三角形，三角形上的直角朝向船體的前上方，三角形上的斜邊為袋口、朝向船體的后下方。上述袋基板一般就是船體板本身。在袋蓋板上設(shè)有的整流筋和將袋口的口沿線設(shè)計(jì)成柔和而多變的曲線，都有利于船體的耐波和增速。在船體上大面積集群性安裝本發(fā)明時(shí)必須遵循以船的質(zhì)量中心為中心的前與后、左與右均呈對(duì)稱性安裝的原則。據(jù)推測(cè)，安裝有本發(fā)明的船舶的耐風(fēng)浪顛簸能力大增，而且也能大幅度提高船速。
文檔編號(hào)B63B39/00GK102259686SQ20101018512
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者徐際長(zhǎng) 申請(qǐng)人:徐際長(zhǎng)