專利名稱：破冰船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有改進(jìn)機(jī)動性裝置的一種破冰船，這種破冰船的一些部件安置在船體側(cè)壁并從船側(cè)橫向伸出，這些部件有諸如擴(kuò)冰刀等等，最好能夠構(gòu)成水下船體的最寬處。
已經(jīng)知道將擴(kuò)水刀或切割刀口裝配在船頭來改善破冰性能。這些擴(kuò)水刀或切割刀口是分段的鋼質(zhì)部件，沿船的縱向延伸，并布置得從船體的側(cè)壁面橫向伸出。在受限制的航道條件下，特別是通過狹窄的船閘(lock)時，只有在可以不考慮最大承載能力和/或穩(wěn)定性的條件下，才能使用其寬度大于其后的船身的寬度的船頭，而承載能力和/或穩(wěn)定性取決于由水道狹窄處所限定的寬度。
再者，這種破冰船在水中常常難以靈活地運(yùn)動，特別是幾艘船編隊(duì)航行，破冰船在隊(duì)首的情況下，因?yàn)槠票乃俣仍诿糠N情況下都取決于編隊(duì)航行中最慢的那艘船的速度，所以，當(dāng)各船之間的距離非常大時，冰塊漂入由破冰船破開的水道橫向限制了最后船只的區(qū)域中已破開了的航道，并且增加了對最后幾艘船的摩擦阻力，這又導(dǎo)致速度進(jìn)一步降低，但這又不能用縮短各艘船之間的距離來改正，因?yàn)槿绻s小了船間距離，由于一條船靠著另一條船航行，而很容易發(fā)生碰撞事故，特別是由于破冰船沒有足夠的航行空間來通過倒退使船隊(duì)從冰的壓力中脫出。這就是破冰船常常需要橫向地破開航道，以便向冰層中破出安全航道的原因，然而為了做到這一點(diǎn)，破冰船不得不轉(zhuǎn)過一個較大的弧形。此外，由于冰塊限制了航道，破冰船很難就地轉(zhuǎn)動，而且橫向突圍也常常相當(dāng)困難。
此外還要加上這種情況，即在破冰船裝有布置在船體側(cè)壁上并從船側(cè)橫向伸出的擴(kuò)冰刀等等破水船部件的情況下，在能通過船閘寬度的同時，要在自由水面上破出比后面的船只寬的航道，只有破冰船的頭部寬度在進(jìn)入船閘之前能縮小時才有可能，并且，在航出所說的船閘后，這個寬度又能再次復(fù)原。已知的破水船都不能滿足這個要求。
本發(fā)明解決了提供開頭所說的那種類型的破冰船的技術(shù)問題，這種船在冰覆蓋的水面上前進(jìn)和后退時，機(jī)動性得到了改善。此外，后退時，破碎的浮冰塊還必須再分劈成更小的塊，所以，螺旋槳區(qū)域內(nèi)便不會有冰，至少大塊的冰塊不能到達(dá)螺旋槳區(qū)，目前本發(fā)明可作到這點(diǎn)。
為解決這個技術(shù)問題，提出了開關(guān)所說的那種類型的破冰船。根據(jù)本發(fā)明，這種船的建造方式是，在如擴(kuò)冰刀或切割刀口之類的船部件的范圍內(nèi)，水下船體的寬度建造得較小，最好縮小到船上安裝有擴(kuò)冰刀或切割刀口的區(qū)段后方的船體的寬度，因?yàn)橥ㄟ^移動或旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)冰刀或切割刀口或某些部分，在船只操作時，可以完全或部分地移出水下區(qū)域。
在用這種方式建造的破冰船中，為了能通過狹窄的水道地點(diǎn)，如船閘，擴(kuò)冰刀或切割刀口可以利用適當(dāng)構(gòu)造的、合適的裝置而縮回，擺入，向上入、繞樞軸轉(zhuǎn)入到船體上適當(dāng)?shù)奈恢没虬疾壑校陔x開這種狹窄的水道地點(diǎn)之后，擴(kuò)冰刀或切割刀口可以向外伸出到其破冰操作位置。用這種方式建造的破冰船，滿足以下的要求，即它可以通過船閘的寬度，在進(jìn)入船閘之前，破冰船頭部的寬度先縮小，在離開船閘之后又恢復(fù)原狀，同時在完全是冰的表面上，開出一條比隨后的船只寬的航道來。用這種方式建造的破冰船在后退時的優(yōu)點(diǎn)是，它可以縮回，向內(nèi)繞樞軸轉(zhuǎn)動，向內(nèi)擺動擴(kuò)冰刀或切割刀口，以便于后退，并且因之可以節(jié)約能量。如果擴(kuò)冰刀或切割刀口和/或破冰船尾部不具有特殊的結(jié)構(gòu)，當(dāng)破冰船必須退后以使質(zhì)量有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動以便前進(jìn)時，擴(kuò)冰刀或切割刀口能從其破冰位置移開，這是特別有利的優(yōu)點(diǎn)。特別是要作反復(fù)后退運(yùn)動時，可以把擴(kuò)冰刀或切割刀口收回到船體中，更有特別的優(yōu)點(diǎn)。
再有的好處是，在骨架橫截面中的擴(kuò)冰刀的外緣可以做成銳邊的，圓角的或是斜角的形狀。
船的向外伸出的可移動部件安置在船體的凹槽中，可以利用液壓、電氣、機(jī)械的或其它結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位移設(shè)備而移動到所要求的不同的操作位置，而在縮入、擺入或向內(nèi)位移的狀態(tài)時，向外伸出的可移動的船部件末端與船殼平齊。
在船體側(cè)壁上，向外伸出的可移動的船部件鉸接在近水平延伸的軸上，或者是這些部件可繞著基本上沿船只縱向的軸轉(zhuǎn)動。此外，向外伸出的可移動的船部件可以沿著船體固定地或可移動地以多種方式布置。
向外伸出的可移動的船部件可以安裝在船體的前部也可以在船體的后部。在船的前、后部都安裝也是可能的。
再者，本發(fā)明還提供了一種帶有能改進(jìn)機(jī)動性的裝置的破冰船，該種破冰船具有由船頭橫向伸出的固定部件，這個部件的前面過渡到破冰船的外形，其結(jié)構(gòu)方式是使伸出的固定部件向后過渡到船只外形的區(qū)域，在航行吃水線處至少有兩個彎曲部分，在這種情況下，由正常浮動線之下的一個點(diǎn)開始，向船尾方向，橫向伸出的、固定的船部件后部的骨架構(gòu)形又向上走直到越過浮動線，并且在該處，伸出的、固定的船部件后部的骨架構(gòu)形在吃水線的區(qū)域內(nèi)最好制成水平狀。
在吃水線之上和/或水下區(qū)域內(nèi)，這些伸出的、固定的船部件的前部和/或后部，其骨架輪廓具有水平的階梯較好。此外，還有可能為伸出的固定船部件的骨架橫斷面中的一個或幾個最好是水平的階梯再配備一個窄的水平突出部分。
利用不同的浮動位置，船的固定伸出部件可以全部面積或一部分面積浸入水中或浮出。船的固定伸出部分的骨架外形最好有一個或幾個階梯，以設(shè)置尖銳的邊緣、圓角的邊緣或斜角的邊緣。
本發(fā)明為破冰船提供了具有改進(jìn)冰中機(jī)動性的裝置，該船后部的結(jié)構(gòu)要使得當(dāng)船在封閉的冰層中倒退時，在冰層上至少要產(chǎn)生三個不同的破裂帶，其中外面的兩個破裂帶具有相同的破裂形狀，這是由具有類似于已知的船頭構(gòu)形的船尾舷形狀所造成的，而中間破裂帶區(qū)域最好是處于安裝有推進(jìn)與控制部件的船尾部分;在船倒退時，靠船尾線的中心船尾區(qū)的偏移構(gòu)形中間破裂帶區(qū)域由至少兩條接近于縱向的破裂帶與冰層中的橫向破裂帶分離開。
在船前進(jìn)航行的方向上，船體的中心船尾區(qū)處于推進(jìn)和控制部件之后，它是由最好沿船縱向布置的呈角狀的突出結(jié)構(gòu)物所構(gòu)成，在船倒退時，將堅固的冰層中央條帶割成一些小塊浮冰，推進(jìn)部件對付這些小浮冰，比對付大塊浮冰要容易得多。
在船的縱向上，船尾表面呈角狀突出的結(jié)構(gòu)物安裝在已知的船尾蓋之后，在船倒退時，它從推進(jìn)與控制部件的區(qū)域中清除破碎的冰塊。
在倒退航行中，中央船尾區(qū)首先擊破冰層，使破裂的浮冰向下移動，只有在此以后，橫向相鄰處的破裂帶冰塊才被船尾推向下方。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，中央船尾區(qū)的結(jié)構(gòu)方式使得由該區(qū)域所破碎的冰塊被推到由船尾的尾舷帶所破碎的冰塊下面。
突出的中央船尾區(qū)的骨架橫截面和/或吃水線輪廓是波紋狀、鋸齒狀或是階梯狀的。
突出的中央船尾區(qū)上安排有光滑的或是鋸齒狀的縱向護(hù)舷木。
角狀結(jié)構(gòu)物的邊緣結(jié)構(gòu)是尖角的，圓角的或斜角狀的。
除上述特點(diǎn)之外，本發(fā)明還提供了一種改進(jìn)了機(jī)動性的破冰船，這種破冰船的結(jié)構(gòu)是，船體由鉸鏈連接的兩個船體部分構(gòu)成，這兩部分借助于至少一個有一定形狀的彈性部件如護(hù)舷板等等，用夾緊裝置連接起來。在這種情況下，還設(shè)有擺動裝置，使船體部分的縱向軸可繞船的垂直軸轉(zhuǎn)動。
船體上容納可移動的船部件的凹槽和/或可移動的船部件本身做成是可加熱的。此外，也有可能將突出的、固定的船部件做成可加熱的。
本發(fā)明的另一些優(yōu)點(diǎn)也可由以下各權(quán)利要求表現(xiàn)出來。
以下借助于各附圖來解釋本發(fā)明的主題，其中

圖1為一仰視簡圖，表示一個船體，具有浮筒式結(jié)構(gòu)的船前部，并在船前部區(qū)帶有擴(kuò)冰刀或切割刀口;
圖2部分是視圖，部分是垂直截面圖，表示船體的一個斷面帶有一個凹槽，用于存放可繞一位于上方的軸擺動的擴(kuò)冰刀，圖上所示為擴(kuò)冰刀繞樞軸向外轉(zhuǎn)出的位置;
圖3表示圖2的擴(kuò)冰刀繞樞軸向里轉(zhuǎn)入的位置;
圖4部分是垂直截面圖，表示船體的一個截面，帶有一個凹槽，用于存放繞位于下方的軸轉(zhuǎn)動的擴(kuò)冰刀，圖上所示為擴(kuò)冰刀繞樞軸向外轉(zhuǎn)出的狀態(tài);
圖5是局部側(cè)視圖，表示船體的前部，它帶有適合于外形輪廓的擴(kuò)冰刀，擴(kuò)冰刀繞水平軸轉(zhuǎn)動;
圖6用放大的垂直斷面表示圖5中的擴(kuò)冰刀;
圖7表示船前部的側(cè)視簡圖，有一擴(kuò)冰刀布置在船前部區(qū)域中，船前部有一個固定段和一個擺動段;
圖8表示船前部區(qū)的船中段，帶有可在船的縱方向上橫向位移的擴(kuò)冰刀，圖中擴(kuò)冰刀處于移至里面的位置;
圖9表示圖8中的擴(kuò)冰刀在操作狀態(tài)下的位置;
圖10為局部俯視圖，表示一艘破冰船的船前部，這里有橫向伸出的擴(kuò)冰刀的具體布置，船體上有容納擴(kuò)冰刀的凹槽，其中有加熱裝置;
圖11為船前部局部俯視圖，表示一個伸出的擴(kuò)冰刀的另一種實(shí)施例;
圖12表示船前部的局部視圖，帶有橫向伸出的固定船部件，如擴(kuò)冰刀;
圖13表示圖12A區(qū)內(nèi)擴(kuò)冰刀前外緣的放大詳圖;
圖14表示在擴(kuò)冰刀的區(qū)域內(nèi)，垂直于船的中央縱軸的垂直斷面;
圖15表示船前部的局部船體視圖，有兩個前后順序安排的擴(kuò)冰刀之類的橫向伸出的固定船部件;
圖16表示另一種船前部的局部俯視圖，船在曲線航行中;
圖17表示擴(kuò)冰刀前外緣的細(xì)部;
圖18表示前擴(kuò)冰刀區(qū)域內(nèi)，垂直于船的中央縱軸的垂直斷面;
圖19表示船頭前部的局部船體視圖，帶有擴(kuò)冰刀之類的橫向伸出的階梯狀固定船部件;
圖19A表示擴(kuò)冰刀前外緣的細(xì)部;
圖20表示彎道航行時圖15中船前部的局部俯視圖;
圖21表示在圖19的擴(kuò)冰刀區(qū)域內(nèi)，垂直于船的中央縱軸的垂直斷面;
圖22用側(cè)面視圖表示一個船體的尾部，帶有裝在船尾區(qū)之內(nèi)的伸出的角狀結(jié)構(gòu)物;
圖23表示圖22的船體的船尾仰視圖;
圖24表示按圖22的船體尾區(qū)內(nèi)的骨架視圖;
圖24A表示按圖24的骨架視圖的放大圖;
圖25表示船體尾部的側(cè)視圖，船尾表面有在船的縱向伸出的結(jié)構(gòu)物;
圖26表示按圖25的船體的船尾仰視圖;
圖27表示按照圖26的船體尾區(qū)的骨架視圖;
圖27A表示按圖27的放大的骨架視圖;
圖28表示在裝在船尾上的船尾蓋后面的船尾區(qū)內(nèi)，在船尾表面上帶有伸出的角狀結(jié)構(gòu)物的船體尾部的側(cè)視圖;
圖29表示按圖28的船體的船尾仰視圖;
圖30表示按圖28的船體尾區(qū)的骨架視圖;
圖31表示一艘破冰船的俯視圖，該船有兩個互相鉸鏈連接的船體部分;
圖32表示按圖31的船的側(cè)視圖;
圖33表示沿圖31上XXXIII-XXXIII線方向上的斷面圖。
在圖1所描述的實(shí)施例中，破冰船的船體10的前部11有浮筒形的船前段12，其后面是U形的船前水下部分。浮筒狀船前段12在其前部有向前傾斜的表面。
根據(jù)圖1的船，其船前部有一前區(qū)13，橫向擴(kuò)展占了船寬的大部分，并且向前傾斜而到達(dá)頂部。該前區(qū)13的外側(cè)邊緣以兩側(cè)邊緣14的為限，此邊緣14的縱向有一部分是彎曲的，它們位于船體之內(nèi)，或者是橫向相對于其上的船體而伸出。前區(qū)13從前到后，橫向垂直于船的縱軸，向下逐漸增加偏斜或彎曲。
按照圖1，船體10中船肋15的底側(cè)位于兩個側(cè)邊緣14之間，它從船的長度上前區(qū)13達(dá)到中線平面16中的船底17這一點(diǎn)開始，至少到達(dá)船中段平面18，朝向船后部，再次逐漸橫向縮小，向下偏斜或彎曲。在這種情況下，側(cè)向邊緣14繼續(xù)跨過船的長度的很大的一部分，以卷邊式的增厚部分19的方式伸向船的后部。這些卷邊式的加厚部分19朝向船后部，在螺旋槳軸隧的側(cè)向界限處終止。
船體10的浮筒式船前段12的側(cè)向邊緣14，在船前部區(qū)11的范圍內(nèi)，帶有破冰船部件130，如擴(kuò)冰刀、切割刀口等，從船體側(cè)壁21，22橫向伸出，可以是固定的，也可以是可移動的，這在下面還要細(xì)講。這些擴(kuò)冰刀是船體10的中段輪廓線之上的橫向伸出物。在圖1中示出的船體10上。向船頭方向傾斜直到船頂?shù)那皡^(qū)13，可以通向后面而進(jìn)入水下的船前段，底部有V形的傾斜船肋。前區(qū)13在其終止區(qū)制成中間稍微彎曲，從而形成了一個逐漸而不大陡的過渡區(qū)，過渡區(qū)達(dá)到實(shí)際的水下船中段，其底部具有V形偏斜的船肋。再向后，船肋是梯形的，其輪廓線由基線或船底17構(gòu)成，并沿著偏斜的側(cè)線延伸，這時要比前面的V形船肋更陡地傾斜。
在前區(qū)之內(nèi)，側(cè)向邊緣14至少在一段上布置在設(shè)計吃水線20之下，在兩個平行于中線平面16的兩個側(cè)向限制平面之中，構(gòu)成水下船體的最寬的部分。向前傾斜直到船頂?shù)那皡^(qū)13，在其縱向伸展的中央?yún)^(qū)域之內(nèi)，有一剛好在設(shè)計吃水線20下、與船龍骨近于垂直的水下船肋界線，在這個區(qū)域內(nèi)，前區(qū)13至少是近似地形成一個平面。側(cè)向邊緣14再進(jìn)一步通向前面，超過前區(qū)13，通向設(shè)計吃水線20之上，并通入兩個雙體船式的船首，與其相比，船體在中線平面16的區(qū)域內(nèi)縮回，并比兩個船首23更陡地向上抬起。此外，船的形狀至少在側(cè)向邊緣的縱向延伸線之上是由船肋所形成的，船肋朝向外側(cè)，是中空的或是凹下的。船尾的標(biāo)記在圖上為25。然而，破冰船船體也可有其它構(gòu)形的船前部和后部形狀，可以配備橫向伸出的船部件130。
船體的兩個側(cè)壁21、22都配備有一個擴(kuò)冰刀30，做為由船側(cè)伸出的破冰船部件130，也可能在船體上設(shè)置切割刀口來代替擴(kuò)冰刀。切割刀口設(shè)在船的兩側(cè)，并橫向伸出在位于水下的船寬之外，形成了船體與冰接觸區(qū)的最寬的地段。下面所描述的是帶有擴(kuò)冰刀30的船體實(shí)施例，但船體也可以設(shè)置切割刀口。
擴(kuò)冰刀30設(shè)置在船體側(cè)壁21、22上，安裝方式是，通過在船的操作期間擴(kuò)冰刀30的縮回、收回、向內(nèi)轉(zhuǎn)動、向上抬起等等動作，使船體橫樑或船體在其最寬的區(qū)段，也就是安裝了擴(kuò)冰刀的船前部區(qū)，寬度可以縮小，最好是縮小到安裝了擴(kuò)冰刀30的部分后方的區(qū)段的寬度，這里假定船的最寬部分就是圖1所描述的船體10上形成船前部11的那一部分，這里裝設(shè)有橫向伸出的或可橫向伸出的擴(kuò)冰刀30。在這種情況下，各個最寬的船體部分總是形成于安裝了擴(kuò)冰刀30、并可橫向伸出的那些區(qū)域。
擴(kuò)冰刀30的結(jié)構(gòu)為分段鋼質(zhì)部件，設(shè)置在船體10的側(cè)壁21、22上的凹槽40之內(nèi)。
按照圖2和圖3，在船體側(cè)壁21上，在側(cè)壁22上也一樣，設(shè)置有一個凹槽40，其中安置有擴(kuò)冰刀30，其結(jié)構(gòu)為桿狀分段部件或是一個整體，凹槽40在船體的縱向伸展，其長度相應(yīng)于擴(kuò)冰刀30的長度。
凹槽40的斷面圖和擴(kuò)冰刀30的斷面圖相適應(yīng)，當(dāng)擴(kuò)冰刀30轉(zhuǎn)入其相應(yīng)的凹槽40中時，它完全處于凹槽之內(nèi)，并且位于船的側(cè)壁21、22所形成的平面中。
為了使每個擴(kuò)冰刀30能向內(nèi)或向外位移，或向內(nèi)、外轉(zhuǎn)動，或?yàn)榱讼騼?nèi)、外折疊，在船體10之內(nèi)設(shè)置有液壓的、電氣的、機(jī)械的或其它結(jié)構(gòu)的合適的位移部件50，以保證能令人滿意地操縱擴(kuò)冰刀30。在圖2、3及在圖8、9中所示的實(shí)施例中，這些驅(qū)動部件50的結(jié)構(gòu)是液壓驅(qū)動缸，然而也可以提供其它適當(dāng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置。
按照圖2和圖3，擴(kuò)冰刀30的結(jié)構(gòu)方式是，當(dāng)擴(kuò)冰刀在其凹槽40中時，擴(kuò)冰刀的外側(cè)面位于船體側(cè)壁21所形成的平面中，使擴(kuò)冰刀并不伸出船體側(cè)壁21所形成的平面之外，使得船體的最大寬度、或是船前部的最大寬度由船體兩個側(cè)壁21、22所確定(圖3)。
按照圖2、3以及按照圖8、9，擴(kuò)冰刀30的橫截面輪廓選擇了直角三角形而沒有用許多其它可能的形狀，在上部區(qū)域28之外，它與船體側(cè)壁21相鉸接，可繞近水平伸展的樞軸轉(zhuǎn)動，在各種情況下，轉(zhuǎn)動樞軸28的趨向相應(yīng)于所形成的船前部11的傾斜度。船體10的兩側(cè)壁21，22上的擴(kuò)冰刀30圍繞著基本上沿船的縱向延伸的軸轉(zhuǎn)動。在這種情況下，在凹槽內(nèi)擴(kuò)冰刀30是這樣安裝的，即在轉(zhuǎn)入的狀態(tài)下，當(dāng)擴(kuò)冰刀30轉(zhuǎn)入其凹槽40時(圖3)，構(gòu)成擴(kuò)冰刀斷面輪廓的基面的側(cè)邊30a就位于由船體側(cè)壁表面所形成的平面之中。當(dāng)擴(kuò)冰刀30處于這種轉(zhuǎn)入的狀態(tài)時，船體另一側(cè)壁上的擴(kuò)冰刀也處于這種狀態(tài)，破冰船可通過無冰的凈水及船閘通道。而在操作狀態(tài)下，也就是在破冰的狀態(tài)下，擴(kuò)冰刀30處于圖2所示的位置。凹槽40的斷面輪廓同樣相應(yīng)于擴(kuò)冰刀30的斷面輪廓，所以擴(kuò)冰刀可以完全轉(zhuǎn)入到凹槽40之中。擴(kuò)冰刀30的外緣31制成尖銳形、圓角或者是取船肋的斷面形狀的斜角形(圖2)。擴(kuò)冰刀30圓角形外緣形狀如31a所示。
伸出的、可移動的船部件130，諸如護(hù)冰刀30或切割刀口，沿著船體10可有多種布置，做成固定的或可移動的。在可移動的情況下，擴(kuò)冰刀30有導(dǎo)向裝置，并保持在船體側(cè)壁21、22上縱向?qū)虿壑畠?nèi)，在這種情況下，可以用液壓的、電氣的、機(jī)械的或其它結(jié)構(gòu)的合適部件(圖中未示出)來實(shí)現(xiàn)位移。此外，有可能在船體10的每一側(cè)壁21、22上各布置一個擴(kuò)冰刀30，可以沿著船體移動;然而也可能在每一船側(cè)壁21或22上布置一串幾個擴(kuò)冰刀，它們都可以沿著船體移動。這種如擴(kuò)冰刀30之類的外伸的可移動式(即可向外、向內(nèi)移動)的船部件130的沿船體可移動式安置，使得可以把擴(kuò)冰刀30調(diào)節(jié)或設(shè)置到最有效的操作狀態(tài)。
除了可以在船前部上安裝擴(kuò)冰刀30之類伸出的可移動式船部件130之外，還有另外一種安置的可能性，即這種部件也可以安置在船體的后殼25中，這是在船前部11上的伸出的可移動式船部件130之外，再提供的。
除了圖2和圖3所示實(shí)施例，擴(kuò)冰刀可以繞著位于船體側(cè)壁21的上部區(qū)域內(nèi)的軸28轉(zhuǎn)動外，根據(jù)圖4，還可能用以下方式來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)冰刀的布置，即轉(zhuǎn)動軸位于船體側(cè)壁21的下部區(qū)域之內(nèi)。
在圖5所示的實(shí)施例中，安裝在船體側(cè)壁21上的擴(kuò)冰刀30的外形相應(yīng)于26所示的船肋輪廓線的趨勢。在圖5中，切割邊緣線用27標(biāo)示，而當(dāng)擴(kuò)冰刀30由圖5中所示的抬起的位置沿箭頭X所示的方向向下轉(zhuǎn)動時，切割線較低，在228所示之處。擴(kuò)冰刀30的輪廓在其下部區(qū)域如圖6所示。
在圖7中，可向外移動的擴(kuò)冰刀30的區(qū)域用A標(biāo)示。還有用B標(biāo)示的一個區(qū)域表示外形適配區(qū)，在這種情況下，這個適配區(qū)可以構(gòu)成為擴(kuò)冰刀30的一個適當(dāng)配置的后部區(qū)段40，這時，船體側(cè)壁上的凹槽就相應(yīng)于擴(kuò)冰刀30的整個長度。此外，在這種情況下，還存在船體側(cè)壁21上將擴(kuò)冰刀30之后的形狀適配區(qū)一起制造成形的可能性，然而在過程中無需使船體側(cè)壁21、22的寬度在擴(kuò)冰刀的區(qū)域內(nèi)加大。在圖7中，冰層用200標(biāo)示。
在圖7所表示的實(shí)施例中，船體側(cè)壁21上的擴(kuò)冰刀30系分兩部分制成，包括一個可活動部分30a和一個固定部分30b，盡管30b是固定安置的，30b的結(jié)構(gòu)方式使得兩部分30a、30b最終有連續(xù)的外形。擴(kuò)冰刀30的可移動部分30a在28a處鉸接到固定部分30b上，或者繞著船體上設(shè)置的一根軸轉(zhuǎn)動?？梢苿拥臄U(kuò)冰刀部分30a的轉(zhuǎn)動方向如箭頭X1所示。
在圖8和圖9的實(shí)施例中，在船體側(cè)壁21，22上也提供有類似的容納擴(kuò)冰刀30的凹槽40，在這種情況下，當(dāng)舉例來說，船體具有匙狀彎形結(jié)構(gòu)時，所說的凹槽40系在適當(dāng)?shù)拇安拷Y(jié)構(gòu)中借助于船前部偏位區(qū)段制作在一起，在圖8和圖9上表明了這種彎匙的外形。在這個實(shí)施例中，在船體兩個側(cè)壁21、22上的擴(kuò)冰刀30(擴(kuò)冰刀30也是分段的鋼質(zhì)件的構(gòu)形)借助于前面已描述的驅(qū)動裝置50可以向內(nèi)、向外移動。在圖9中，擴(kuò)冰刀30伸展到破冰船航行的操作位置，而圖8中，擴(kuò)冰刀則收回，以用于通過凈水及船閘，在這種情況下，擴(kuò)冰刀30的向內(nèi)、外移動垂直于船體的縱向。
在破冰船中可以使用向內(nèi)、向外移動或向內(nèi)、向外折疊或向內(nèi)、向外繞樞軸轉(zhuǎn)動的橫向伸展的布置和結(jié)構(gòu)船部件130，諸如擴(kuò)冰刀30或切割刀口，擴(kuò)冰刀和切割刀口必須是可橫向伸展的，在安裝船部件處，通過橫向伸展或橫向向外移動而使船體寬度增加。根據(jù)圖10所示的實(shí)施例，擴(kuò)冰刀30可具有均勻地伸過全長的橫截面構(gòu)形，在這種情況下，整個斷面形狀與船身側(cè)壁表面的構(gòu)形相適合。另外，也可能按如下方式制作擴(kuò)冰刀30，即在橫向伸展的狀態(tài)下，在擴(kuò)冰刀的區(qū)段內(nèi)，擴(kuò)冰刀由船首向外，如圖11所示，進(jìn)入船體側(cè)壁表面，在這種情況下，在這個具體方案中，也可分別在船側(cè)壁21或22上，把擴(kuò)冰刀在28a處鉸接到船體側(cè)壁上，這樣，在箭頭X2方向上，利用適當(dāng)?shù)拇賱友b置50就可能橫向向內(nèi)、向外轉(zhuǎn)動。在這種情況，在船體側(cè)壁22內(nèi)適當(dāng)制有容納擴(kuò)冰刀30的凹槽40。
當(dāng)用擴(kuò)展的擴(kuò)冰刀30在冰上航行時，為了從凹槽40中適當(dāng)?shù)目涨恢谐テ扑榈谋鶋K，或?yàn)榱顺掷m(xù)地保持空腔中無冰，備有加熱裝置或沖洗系統(tǒng)或沖洗裝置，利用此裝置，可把例如加壓水或熱的加壓水通過構(gòu)成凹槽40的壁上所設(shè)置的排出孔、排出噴嘴等，噴入凹槽40所構(gòu)成的空腔內(nèi)。圖10用簡圖表示該沖洗系統(tǒng)。構(gòu)成容納擴(kuò)冰刀30的凹槽40的壁用45標(biāo)示。在這個壁上，有多個排出孔、排出噴嘴或類似部件81，經(jīng)過壓力供水管路82與壓力水產(chǎn)生裝置80相連，也可以與水加熱裝置(圖中未示出)相連。
船體10中容納可移動船部件130的凹槽40，以及可移動部件130本身都制成可加熱的。如果橫向向外伸出的船部件130是固定布置在船體10上(其詳細(xì)情況下面要敘述)，那么，這些橫向固定的向外伸出的船部件也能建造成可加熱的。
前述的和在圖1至圖11所描述的關(guān)于船體10的船體側(cè)壁21、22上伸出的、可移動的船部件130的配置和結(jié)構(gòu)，可以用相同的方式用于其它的船體結(jié)構(gòu)或船前部結(jié)構(gòu)，并能獲得同樣的成功，它也適用于在下面將更詳細(xì)敘述的從船體側(cè)壁伸出的固定船部件。
除了船體10的側(cè)壁21、22上的橫向伸出的、可移動的船部件的配置，以及在船體制作了凹槽40用以使船部件130向內(nèi)移動或向內(nèi)轉(zhuǎn)入之外，根據(jù)另一種實(shí)施例，在船體10的側(cè)壁21、22上，橫向伸出的船部件，諸如擴(kuò)冰刀或切割刀口，是固定安裝的，在這種情況下，這些橫向地伸出的、固定的船部件，布置在船前區(qū)的船體上，與前面解釋過的、同樣的橫向伸出的、可移動的船部件130所在的同樣的區(qū)段內(nèi)。
圖12至圖21表示橫向伸出的、固定的船部件的不同的實(shí)施例，船部件用230標(biāo)示，它們建造為擴(kuò)冰刀235。
兩個建造在船體側(cè)壁21或22上的，向外伸出的固定船部件230或235，在其后部過渡到船形的區(qū)域內(nèi)，在吃水線內(nèi)至少有兩個折彎處，在這種情況下，橫向伸出的、固定船部件230的后部，從位于正常浮動線之下的一點(diǎn)開始，朝向船尾再次向上直到通過浮動線(圖12)。在這種情況下，固定船部件230的后部的骨架結(jié)構(gòu)在水線區(qū)域內(nèi)，最好水平地建造(圖14)。橫向伸出的船部件230可以同樣造成分段的部件(圖12)。擴(kuò)冰刀235的前外邊緣為圖13中所示的構(gòu)形。
在圖15至圖18表示的實(shí)施例中，構(gòu)造在船體10上的向外伸出的固定船部件230由兩個順序排列的船部件，諸如擴(kuò)冰刀230a、230b組成。然而，這種結(jié)構(gòu)不只限于兩個單獨(dú)的向外伸出的固定船部件230a、230b，因?yàn)橐泊嬖谥鴶?shù)個橫向伸出的固定船部件多個排列的可能性。在這個具體方案中，各個橫向伸出的固定船部件230a、230b也建造為分段的鋼質(zhì)部件。
這些向外伸出的固定船部件230或230a、230b的前部分和/或后部分，分別處于吃水線的水上區(qū)域和/或水下區(qū)域，最好其骨架構(gòu)形為水平階梯狀。
此外，也可能將橫向伸出的固定船部件230建造成階梯狀，如圖19至圖21所示。各個階梯分別用230c、230d、230e表示。圖14、16、17和21中的冰層用200表示。
在船體兩側(cè)上建造的這些向外伸出的固定船部件固定地制作在船體上，或形成在船體上。然而，不論在每個側(cè)壁上有單個的向外伸出的固定船部件230還是有數(shù)個橫向地伸出的固定船部件，固定的船部件230或230a、230b或230c、230d、230e也可以沿著船體可移動地布置。
另外，也可能在向外伸出的固定船部件230、230a、230b和230c、230d、230e的骨架截面中存在一個或數(shù)個最好是水平的階梯，并帶有水平的橫向突出的狹窄突出物237(圖14)。
包含向外伸出的固定船部件230的一個或數(shù)個階梯的骨架輪廓，設(shè)置有銳角邊緣、圓角形邊緣或斜角邊緣。這種斜角邊緣畫在圖18上，用236表示。由于這種情況，即橫向地向外伸出的固定船部件230的后部分從位于正常浮動線之下的一點(diǎn)開始，朝向船尾再次向上直到通過漂浮線，當(dāng)船倒退時，就把小冰塊向下壓。在向外伸出的固定船部件230的后部分最好是水平建造，船前進(jìn)時就能使破碎的小冰塊向上滑動。由于在船首有預(yù)定的過大的寬度，并由于建造了橫向地伸出的固定船部件230，所以改進(jìn)了船體的轉(zhuǎn)彎機(jī)動性，同時也減少了對船體表面的摩擦力。在橫向伸出的固定船部件230上所備有的、并且逐漸向上地通向船尾的邊緣，當(dāng)船倒退時，就構(gòu)成了破冰和排冰的表面。階梯狀的配置和橫向伸出的固定船部件230c、230d、230e的構(gòu)形有助于改善船的轉(zhuǎn)彎機(jī)動性，從而避免在航道中船首受約束的狀態(tài)。
根據(jù)圖22至24、24A，圖25至27和圖27A的各個實(shí)施例，船體10的后部形狀125要建造得當(dāng)船在封閉的冰層中倒退時，在冰層中至少要形成三個不同的破裂帶，其中外面的兩個破裂帶具有相同的破裂形狀，這是由具有類似于已知的船前部形狀的尾舷構(gòu)形所造成的，而中間破裂帶最好是在船尾部分25，安裝有推進(jìn)和控制部件160之處。在船倒退時，借助于船尾形狀125的中心船尾區(qū)126的偏移構(gòu)形，中間破裂帶由至少兩條近于縱向的破裂帶而與冰層上的橫向破裂帶分離開(圖24A、27A和30)。在圖22、24和24A中，船體10的船尾25上的角狀結(jié)構(gòu)用140、141、142標(biāo)示，而在圖23中，護(hù)舷木用143標(biāo)示。在圖24中，船體10的船尾25上的尾樑用128標(biāo)示。在前進(jìn)行駛的方向上，船體10的中心船尾區(qū)126處于推進(jìn)和控制部件160的后面，由最好是在船的縱向上的角狀突出的結(jié)構(gòu)物140a、141a構(gòu)成，在船倒退入一群比大浮冰更易于由推進(jìn)部件160a對付的小浮冰時，它截斷由冰層中切出來的中央條帶(圖25至27和27A)。圖22和25中描繪的船體10中備有兩個推進(jìn)和控制部件160。
根據(jù)圖28至30所描繪的實(shí)施例，船尾表面的角狀突出結(jié)構(gòu)物145在船的縱向上安裝在已知的船尾蓋之后，在船倒退時，推進(jìn)與控制部件160區(qū)域中破碎的冰塊被該突出結(jié)構(gòu)145清除掉。
當(dāng)?shù)雇藭r，中央船尾區(qū)首先擊破冰院，然后使破裂的浮水向下流動，只有這時橫向相鄰的破裂帶處的冰塊才被船尾25的橫向區(qū)段所破碎的冰塊下面。
突出的中央船尾區(qū)126的骨架輪廓線和/或吃水線輪廓線可建造成具有波紋狀，鋸齒狀或是階梯狀的構(gòu)形。突出的中央船尾區(qū)上可以安排光滑的或鋸齒狀構(gòu)形的縱向護(hù)舷木。角狀結(jié)構(gòu)物140、141、142或140a、141a或145的邊緣結(jié)構(gòu)為銳角形、圓角形或倒角斜面狀。
如前所述，帶有向外伸出的可移動船部件130和帶有向外伸出的固定船部件230或230a、230b或230c、230d、230e的船前部構(gòu)形，和在破冰船船體的船尾區(qū)中建造的帶角狀結(jié)構(gòu)140、141、142或140a、141a的船體后部構(gòu)形，例如按照圖1那樣，也能用在由至少兩個相互鉸接的船體部分300、301組成的船中(圖31和32)。在圖31和32示出的實(shí)施例中，船體由兩個船體部分300、301組成，不過，船體部分的數(shù)目并不只限于兩個。肯定地說，也存在數(shù)個船體部分用鉸鏈互相連接的可能性。
在兩個船體部分300、301中，船體部分300和破冰船前部11建造在一起，在這種情況下，在船體部分300的船側(cè)壁上排列了從船側(cè)橫向伸出的破冰船部件，它建造為擴(kuò)冰刀、切割刀口等等，它們最好在船體部分300的水下船體形成最寬點(diǎn)。除了兩個船體側(cè)壁上的向外伸出的可移動船部件130外，如前所述，也可配備有突出的固定船部件230。
船體部分301具有一個船體后部形狀125，它的構(gòu)形要使得當(dāng)船在封閉的冰層中倒退行駛時，在冰層上至少要產(chǎn)生三個不同的破裂帶，其中外面的兩個破裂帶具有相同的破裂形狀，是由具有類似于已知的船前部構(gòu)形的船尾舷的形狀所造成的，而中間破裂帶最好是處于安裝有推進(jìn)與控制部件的船體后部分，借助于船體后部形狀的中心船尾區(qū)的偏移構(gòu)形，當(dāng)船倒退時，中心帶由至少兩條近于縱向的破裂帶與冰層上的橫向破裂帶分離開。在這種船體后部構(gòu)形中，在船的縱向上，在船體上也構(gòu)造有并形成了角狀突出結(jié)構(gòu)物。
根據(jù)圖31和32的具體方案，兩個船體部分300、301用至少一個彈性的成形部件302、302a相連，在圖33的情況下，配備有兩個彈性的成形部件。每個彈性的成形部件302或302a建造成為，例如，護(hù)舷木。另外，兩個船體部分300、301利用夾緊部件303相互連接，這時，這種夾緊部件303由一條纜索或類似物組成，它繃在兩個船體部分300、301之間。另外，兩個船體部分300、301通過液壓活塞304、304a相連(圖31)。這兩個液壓活塞304、304a為并排，而彈性夾緊裝置302、302a的護(hù)舷木則上下排列(圖33)。在305處，液壓活塞304、304a在兩端用鉸鏈連接到兩個船體部分300、301上，或利用活節(jié)懸吊裝置連接。在兩個船體部分300、301彼此相對排列的船體壁上，建造了承接彈性的成形部件302、302a的護(hù)舷木的凹槽309。在兩個船體部分300、301中，船體部分301可建造成，例如，頂推拖輪。液壓活塞304、304a構(gòu)成了轉(zhuǎn)動裝置，并用作為兩個船體部分300、301繞船的立軸轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動縱軸。
權(quán)利要求
1.一種帶有改進(jìn)機(jī)動性裝置的破冰船，其破冰船的部件(130)布置在船體側(cè)壁(21、22)并從船側(cè)壁橫向伸出，這種部件諸如擴(kuò)冰刀(30)等等，最好構(gòu)成水下船體的最寬處，其特征在于，在破冰船部件(130)，諸如擴(kuò)冰刀(30)或切割刀口或其組成部分的范圍內(nèi)，在船操作時，通過擴(kuò)冰刀(30)或切割刀口或其組成部分的移動或旋轉(zhuǎn)，水下船體的寬度能全部或部分地移出水下區(qū)域，從而，水下船體建造成可縮到較小的寬度，最好縮小到在安裝擴(kuò)冰刀(30)或切割刀口的區(qū)段后方船體的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2的破冰船，其特征在于，擴(kuò)冰刀(30)的外刀口(31)的截面要構(gòu)成銳邊，圓角邊或斜角邊的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的破冰船，其特征在于，向外伸出的可移動船部件(130)布置在船體(10)的凹槽(40)中，并可以利用液壓的、電氣的、機(jī)械的或其它結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位移部件(50)，從凹槽(40)中移出，并移動到所需的不同位置，而在縮回，擺入或向內(nèi)位移的狀態(tài)下，向外伸出的、可移動的船部件(130;30)最好其末端與船殼平齊。
4.根據(jù)任一權(quán)利要求1至3的破冰船，其特征在于，船體側(cè)壁(21，22)上的向外伸出的可移動船部件(130，30)鉸接安裝在最好是近水平伸展的軸(28)上。
5.根據(jù)任一權(quán)利要求1至3的破冰船，其特征在于，向外伸出的可移動的船部件(130;30)繞基本上在船的縱向的軸轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)前述的權(quán)利要求1至5中任一要求的破冰船，其特征在于，向外伸出的、可移動的船部件(130;30)沿船體(10)可以有多種固定式的布置。
7.根據(jù)前述的權(quán)利要求1至5之任一要求的破冰船，其特征在于，向外伸出的、可移動的船部件(130;30)沿船體(10)可有多種可移動式的布置。
8.根據(jù)前述的權(quán)利要求1至7之任一要求的船，其特征在于，向外伸出的、可移動的船部件(130;30)除了可布置在船前部外，該部件也可布置在船尾部(25)，在船前部布置的情況下，后部也可再安裝。
9.一種帶有改進(jìn)機(jī)動性裝置和帶有從船前部橫向伸出的固定船部件(230)的破冰船，該部件的前面過渡到破冰船的外形，其特征在于，成為船體構(gòu)形的固定部件的向后過渡部分處于吃水線時，至少有二個彎曲部分;從正常浮動線之下的一處開始，橫向伸出的固定的船部件(230)的后部再向上直到越過浮動線;并且，在吃水線區(qū)域內(nèi)，伸出的固定船部件(230)后部的骨架構(gòu)形最好是水平的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的破冰船，其特征在于，在吃水線水上和/或水下區(qū)域內(nèi)，配備有向外伸出的、固定船部件(230)的前部和/或后部，其骨架構(gòu)形最好是水平的階梯狀，在這種情形下，在向外伸出的、固定船部件(230;230a;230b;230c，230d，230e)的骨架截面中，一個或幾個最好是水平的階梯可再配備有狹窄的水平突出部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的破冰船，其特征在于，向外伸出的固定船部件(230)沿船體(10)有多種固定的布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10的船，其特征在于，向外伸出的、固定船部件(230;230a;230b;230c，230d，230e)沿船體(10)有多種可移動的布置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求9至12的任一要求的破冰船，其特征在于，由于不同的浮動位置，向外伸出的固定船部件(230)可以全部面積或部分面積浸入水中或浮出。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10的破冰船，其特征在于，向外伸出的、固定船部件(230)的帶有一個或幾個階梯的骨架外形具有銳角邊、圓角邊或斜角邊緣(236)。
15.一種帶有改進(jìn)機(jī)動性裝置的破冰船，其特征在于，船體(10)的船尾線(125)是這樣建造的，即船在密實(shí)的冰層中倒行時，在冰層中可以形成至少三個不同的破裂區(qū)，其中的兩個外區(qū)具有相同的破裂狀況，它是由相似于所知的船前部構(gòu)形的船后部的構(gòu)形所產(chǎn)生的，而中心破裂區(qū)域，最好是在配置推進(jìn)和控制部件(160)的船尾區(qū)(25)，當(dāng)?shù)剐袝r，借助于船尾線(125)的船尾中心區(qū)(126)的偏移構(gòu)形，通過至少兩個近于縱向的破裂帶與冰層中橫向破裂區(qū)分離開。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的破冰船，其特征在于，在前進(jìn)的方向上，位于推進(jìn)和控制部件(160)后面的船體(10)的中心船尾區(qū)(126)，最好在船的縱向上，被建造成向外伸出的角狀結(jié)構(gòu)(140a，141a)，這種結(jié)構(gòu)在船倒行進(jìn)入比起大冰塊來推進(jìn)裝置(160a)更易對付的一些較小冰塊時，截斷從堅固冰層中切出來的中心帶。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的破冰船，其特征在于，在船的縱向上船尾表面的外伸角狀結(jié)構(gòu)(145)布置在已知的船尾蓋(148)之后，在倒行時它從推進(jìn)裝置和控制部分(160)區(qū)域中清除掉破碎的冰塊。
18.根據(jù)任一權(quán)利要求15至17的船，其特征在于，在倒行時，船尾中心區(qū)段首先破碎冰，使破碎的浮冰向下移，只有這時，船尾才把橫向破碎區(qū)的冰塊向下壓。
19.根據(jù)任一權(quán)利要求15至18的破冰船，其特征在于，船尾中心區(qū)段的建造，要使被船尾中心區(qū)所破碎的冰壓在由船尾(25)的尾舷區(qū)所破碎的冰塊之下。
20.根據(jù)任一權(quán)利要求15至19的破冰船，其特征在于，船尾中心區(qū)段(126)的船肋構(gòu)形和/或吃水線構(gòu)形為波紋狀，鋸齒形或階梯狀。
21.根據(jù)任一權(quán)利點(diǎn)求15至20的破冰船，其特征在于，在外伸的船尾中心區(qū)段(126)上，安排了平滑的或鋸齒狀的縱向護(hù)舷木。
22.根據(jù)任一權(quán)利要求15至21的破冰船，其特征在于，角狀結(jié)構(gòu)(140、141、142;140a、141a;145)的邊緣是銳角邊、圓角邊或斜邊的。
23.一種改進(jìn)機(jī)動性的破冰船，其特征在于，破冰船包含至少兩個由鉸鏈相互連接的船體部分(300，301)，它通過至少一個彈性的成形部件(302，302a)諸如緩沖板等，加上夾緊部件(303)而相連;其特征還在于，船上備有轉(zhuǎn)動裝置(304，304a)，可使兩個船體部分的縱軸繞船的立軸轉(zhuǎn)動。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一要求的破冰船，其特征在于，在船體(10)上用于容納可移動的船部件(130)的凹槽(40)、或可移動部件本身制成可加熱的。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求1至24中任一要求的船，其特征在于，向外伸出的、固定船部件(230)制成可加熱的。
全文摘要
為了改進(jìn)船航行在覆蓋冰的水域，無論向前或倒退行駛時的機(jī)動性，破冰船的船體配備有破冰船部件(130)，諸如擴(kuò)冰刀(30)等，它布置在船側(cè)壁(21，22)上，從船側(cè)橫向伸出，構(gòu)成水下船體的最寬處，擴(kuò)冰刀(30)或切割刀口或其某些部分通過移動或旋轉(zhuǎn)，可能全部地或部分地從水下區(qū)域移出，從而水下船體建造得可縮到較小的寬度，減少到安裝擴(kuò)冰刀(30)或切割刀口的船區(qū)段后方的船體寬度。
文檔編號B63B35/12GK1035468SQ8910085
公開日1989年9月13日 申請日期1989年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月18日
發(fā)明者黑爾曼·延斯霍爾格, 霍爾斯切·里查德, 揚(yáng)森·赫爾曼, 克勒曼·阿爾弗萊德, 魯普·卡爾·海茵茨, 施乃斯·級阿希姆, 法格斯·岡特, 瓦斯·海茵里奇 申請人:蒂森有限公司北海工廠