專利名稱:具有活動龍骨的海船的制作方法
技術領域:
本發明涉及根據權利要求1的前序部分所述的海船,該海船包括具有中心線的船 體、推進系統和龍骨裝置。
背景技術:
海船(在該情況下具體為拖船)設置有龍骨,以幫助穩定方向、產生操縱力并抑制 搖擺。目前,所謂的ASD(全方位驅動)和傳統的拖船設置有大體沿整個船體長度延伸的龍 骨。這些龍骨具有低的縱橫比,致使它們不能作為升力表面,并且當它們被固定且仍具有 大的橫截面積時,它們的側移能力明顯降低。所謂的牽引護航拖船(Tractor Escort Tug Boat)在船首中設置有擺線型螺旋槳(VSP-Voith Schiffstechnik擺線型螺旋槳)或者Z 型驅動,并且在船尾設置有大的固定翼,以提供操縱力。盡管在遠海的減搖上存在一些改 進,但鑒于相對于重心和推進器推力的極端翼位置,而使側移明顯降低。
發明內容
本發明的目的是為了避免上述問題并為了實現具有改善的操作性和耐航性的海 船。該目的通過根據權利要求1所述的海船來實現。本發明的基本思路是保持龍骨的基本原理,同時降低關于側移操縱的側向面積, 并使龍骨在操縱海船上起著積極作用。這可通過提供這樣的海船來實施,該海船具有全方 位推進單元和龍骨裝置,該龍骨裝置具有活動龍骨單元,該活動龍骨單元具有第一活動龍 骨部件和第二活動龍骨部件,該第一活動龍骨部件和第二活動龍骨部件均為可旋轉的龍骨 部件。該龍骨或活動龍骨不是舵。舵僅影響使用該舵的船舶的偏航。而且,舵僅產生繞 船舶的重心的轉動力。拖船操作中的具體優點在于龍骨在向所附船舶施加操縱力上起著主要作用。活動 龍骨主要相對于海船的牽弓I點動作。通過限定“活動”,應理解,活動龍骨單元作為整體(即,第一和第二活動龍骨部 件)不固定,而是可運動,即,相對于海船的中心線或龍骨線繞豎直的旋轉軸線旋轉。因此, 活動龍骨單元是可旋轉的龍骨單元。活動龍骨單元大體定位在海船的大致平坦的底部的下 方。活動龍骨單元既影響偏航也影響海船的擺動。通過將第一活動龍骨部件和第二活動龍骨部件布置成彼此獨立,可增強第一龍骨 部件的水力環境,以提高操縱效率。通過調節方向(即,調節對于每個活動龍骨部件的相應 迎角),可實現最佳提升量。針對傳統上具有長的低縱橫比的龍骨的海船(例如,ASD拖船),活動龍骨單元有 利地包括第一活動龍骨部件和第二活動龍骨部件。由于龍骨部件彼此靠近且沿船舶的中心 線對準,因此,它們對彼此具有水力作用。在前活動龍骨部件能夠影響流動方向時,后活動 龍骨部件以與前活動龍骨部件不同的另一個迎角面向流動。活動龍骨部件因此可運動,即相對于海船的中心線或龍骨線繞豎直的旋轉軸線旋轉。活動龍骨部件因此為可旋轉的龍骨 部件。通過旋轉活動龍骨部件,使龍骨相對于水流的迎角能夠和船舶的船體的迎角不 同。在拖船自身的迎角較小的情況下,這能夠使拖船產生更大的側向提升力或斷裂動力。從 而,這將允許護航模式下的拖船在船首更靠近航向方向的情況下操作。該優點體現在對于 給定操作情形的拖船的較好控制和穩定性上。活動龍骨單元(例如包括第一活動龍骨部件和第二活動龍骨部件)有利地設置有 支撐框架,該支撐框架包括前支撐部件、縱向支撐部件和后支撐部件。支撐框架提供用于針 對停泊或可能的碰撞情況保護和穩定的裝置。通過提供具有共用基板的第一活動龍骨部件和第二活動龍骨部件,可增強用于兩 個龍骨部件的水力環境,以提高提升力。共用基板可用作龍骨部件翼部分的端板或末端翼。活動龍骨部件可旋轉到橫向位置,以使拖船的側向運動阻力最小,而能夠使側移 能力比通過設置有相同面積的固定龍骨能夠所實現的側移能力好。因此,全方位推進單元(例如,可操縱的推進單元(諸如可操縱的推進器)或者擺 線型螺旋槳)提供用于海船的主要操縱力。如上下文所述,本發明針對拖船特別有利。權利要求2至11中給出了本發明的各種有利的實施方式。
下面,僅通過實施例,參照所附的示意圖更詳細地描述本發明,附圖中圖1示出了本發明的第一實施方式;圖2示出了處于一個操作模式下的第一實施方式;圖3示出了處于另一個操作模式下的第一實施方式;圖4示出了本發明的第二實施方式;以及圖5示出了本發明的第三實施方式。
具體實施例方式在附圖中,附圖標記1總體指的是海船,該海船包括具有中心線21的船體2、推進 裝置(圖6)以及活動龍骨單元3。附圖標記F指的是海船的與船首對應的前端,附圖標記 A指的是海船的與船尾對應的后端。在這些實施方式中,海船1是可以為上述類型中任何一種的拖船,所謂的ASD拖 船、Z型拖船、牽引護航拖船以及任何其它種類的拖船。拖船通常與尺寸相比功率大,并且 它們被設計成操縱非常靈活,借此活動龍骨單元提供大量優點。推進系統主要包括全方位推進單元(諸如Z型推進單元)、其它可操縱的推進單 元、可操縱的推進器或者擺線型螺旋槳的VSP推進單元。推進系統還可包括傳統的單一螺 旋或雙螺旋的推進系統。下面,將一般形式的拖船用作海船1。然而,清楚的是,本發明還可使用其它類型的 海船。圖1示出了一個實施方式,在該實施方式中,海船1 ( S卩,拖船)設置有活動龍骨單元3,該活動龍骨單元3包括第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件32。在該實施方式中,活動龍骨單元3 ( S卩,第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件 32)布置在支撐框架4內,該活動龍骨單元3沿海船的中心線21或龍骨線附接到拖船的船 體2。支撐框架4包括基本豎直布置的前支撐部件41、基本水平布置的縱向支撐部件42以 及基本豎直布置的后支撐部件43。前支撐部件41布置在第一活動龍骨部件31的前方,后 支撐部件43布置在第二活動龍骨部件32的后方。縱向支撐部件42與拖船的中心線21對 準。支撐部件相對于拖船的船體2和中心線21構造并支撐活動龍骨單元3。第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件32布置成繞基本豎直的旋轉軸線(未 示出)相對于中心線21或龍骨線以及拖船的縱向支撐部件43旋轉或轉動。在該實施方式中,全方位推進單元通常為位于海船的前端或后端的可操縱的推進 單元(未示出)。海船甚至可在該海船的前端或后端設置有多個這樣的推進單元。可操縱 的推進單元(諸如可操縱的推進器)因此為海船提供主要操縱力。龍骨部件還可相對于拖船的中心線21或龍骨線彼此并排地定位。圖2示出了處于第一模式下的圖1的第一實施方式的活動龍骨單元3,在該模式 下,第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件32相對于中心線21以大體直角轉動。通過使活動龍骨部件轉動成與拖船行進的預期方向對準,拖船可易于進行操縱 (諸如側移),通過普通的固定龍骨極難進行操縱。活動龍骨部件能夠被旋轉至橫向位置, 以使拖船的側向運動阻力最小,而能夠使側移能力比通過設置有相同面積的固定龍骨所實 現的側移能力好。圖3示出了處于第二模式下的圖1的第一實施方式的活動龍骨單元3,在該模式 下,第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件32處于它們僅相對于中心線21略微傾斜的位置。當拖船處于護航模式時,該位置在提高間接牽引力方面是有利的。因此對于給定 的拖船航向,能夠容易調整活動龍骨部件的角度,以產生最大升力,并從而產生拖索操縱 力。通過提供正確的轉向或制動力,這還提供在高速下(例如,當牽引船的速度大約為10 海里/小時以上時)的安全護航。當通常設計成以這樣的高速護航的拖船因它們的固定龍 骨而操縱不太靈活時,這是突出的優點。在活動龍骨呈兩個龍骨的形式的情況下(取代單 一、固定的低縱橫比龍骨),根據本發明的龍骨系統提供比單一固定龍骨更高的提升效率的 突出優點。這能夠使通常設計成低速作業的拖船(即,實質上為ASD拖船)因產生較大的 操縱力的能力而進行較高速度的護航。由于活動龍骨部件沿船舶的中心線對準,因此,它們對彼此具有水力作用。通過調 節方向(即,單獨調節每個活動龍骨部件的迎角),可實現最佳提升量。通過旋轉活動龍骨部件,使活動龍骨單元相對于水流的迎角能夠和船舶的船體的 迎角不同。在拖船自身的迎角較小的情況下,這能夠使拖船產生更大的側向提升力或斷裂 動力。從而,這將允許護航模式下的拖船在船首更靠近航向方向的情況下操作。該優點體 現在對于給定操作情形的拖船的較好控制和穩定性上。由于在支撐框架5的前緣(前支撐部件41)和尾緣(后支撐部件43)處產生增大 的渦流,因此,支撐框架4還提高對搖擺的抑制。支撐框架4還提供用于針對停泊或可能的碰撞情況保護和穩定活動龍骨單元的
5直ο因此在該實施方式中,活動龍骨單元3為旋轉的龍骨單元,借此以對應的方式,第 一活動龍骨部件31構成第一旋轉龍骨部件,第二活動龍骨部件32構成第二旋轉龍骨部件。圖4示出了其中活動龍骨單元3(即,第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件 32)彼此獨立地布置而沿海船1的中心線21或龍骨線無任何種類的支撐結構的實施方式。 由于不存在支撐結構或框架,因此,第一活動龍骨部件31提供增強的水力環境。在該實施方式中,全方位推進單元通常是位于海船的前端或后端的可操縱的推進 單元(未示出)。海船甚至可以在該海船的前端或后端設置有多個這樣的推進單元。可操 縱的推進單元(諸如可操縱的推進器)因此為海船提供主要的操縱力。由于龍骨部件沿海船的中心線對準,因此,它們對彼此具有水力作用。通過調節方 向(即,單獨調節每個活動龍骨部件的迎角),可實現最佳提升量。因此在該實施方式中,活動龍骨單元3為旋轉的龍骨單元,借此以對應的方式,第 一活動龍骨部件31構成第一旋轉龍骨部件,第二活動龍骨部件32構成第二旋轉龍骨部件。通過旋轉活動龍骨部件,使活動龍骨單元相對于水流的迎角能夠和船舶的船體的 迎角不同。在拖船自身的迎角較小的情況下,這能夠使拖船產生更大的側向提升力或斷裂 動力。從而,這將允許護航模式下的拖船在船首更靠近航向方向的情況下操作。該優點體 現在對于給定操作情形的拖船的較好控制和穩定性上。針對根據圖1至3的實施方式所討論的不同操作措施和優點還可適當地應用于該 實施方式。龍骨部件還可相對于拖船的中心線21或龍骨線彼此并排地定位。圖5示出了其中活動龍骨單元3 (即,第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件 32)設置有共用基板5的實施方式。共用基板5向活動龍骨單元3提供一些支撐,同時其增 強第一活動龍骨部件31和第二活動龍骨部件32的水力質量。共同基板5沿縱向布置,并 與拖船的船體2的中心線21或龍骨線對準。在該實施方式中,全方位推進單元通常是位于海船的前端或后端的可操縱的推進 單元(未示出)。海船甚至可以在該海船的前端或后端設置有多個這樣的推進單元。可操 縱的推進單元(諸如可操縱的推進器)因此為海船提供主要的操縱力。因此在該實施方式中,活動龍骨單元3為旋轉的龍骨單元,借此以對應的方式,第 一活動龍骨部件31構成第一旋轉龍骨部件,第二活動龍骨部件32構成第二旋轉龍骨部件。通過旋轉活動龍骨部件,使活動龍骨單元相對于水流的迎角能夠和船舶的船體的 迎角不同。在拖船自身的迎角較小的情況下,這能夠使拖船產生更大的側向提升力或斷裂 動力。從而,這將允許護航模式下的拖船在船首更靠近航向方向的情況下操作。該優點體 現在對于給定操作情形的拖船的較好控制和穩定性上。針對根據圖1至3的實施方式所討論的不同操作措施和優點還可適當地應用于該 實施方式。與圖4和5的實施方式相關的增強的水動力提高了操縱特征的效率。由于龍骨部件沿海船的中心線對準,因此,它們彼此具有水動力影響。通過調節方 向(即,單獨調節每個活動龍骨部件的迎角),可實現最佳提升量。龍骨部件還可相對于拖船的中心線21或龍骨線彼此并排地定位。
盡管以上的討論主要涉及拖船,但應清楚,活動龍骨單元還可用于任何其它種類 的海船,以提供相同或類似的優點。另外,活動龍骨部件的數量不局限于兩個。根據應用, 其還可適用提供具有兩個以上的活動龍骨部件的海船,該兩個以上的活動龍骨部件也可相 對于海船的中心線或龍骨線彼此并排地定位。可針對一個或多個活動龍骨部件設置支撐框 架或共用基板。活動龍骨單元的設計考慮海船的推進系統的類型。所述說明和與其相關的附圖僅旨在闡明本發明的基本原理。本發明可在確保權利 要求的范圍內具體地進行變形。
權利要求
一種海船,該海船包括具有中心線(21)的船體(2);推進系統;以及龍骨裝置,該海船的特征在于,所述推進系統包括全方位推進單元(6),所述龍骨裝置包括活動龍骨單元(3),該活動龍骨單元具有第一活動龍骨部件(31)和第二活動龍骨部件(32),所述第一活動龍骨部件(31)是可旋轉的龍骨部件,所述第二活動龍骨部件(32)是可旋轉的龍骨部件。
2.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述第一活動龍骨部件(31)和所述第二 活動龍骨部件(32)彼此獨立地布置。
3.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述第一龍骨部件(31)和所述第二龍骨 部件(32)的方向布置成可分別調節。
4.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述第一活動龍骨部件(31)和所述第二 活動龍骨部件(32)布置成相對于所述海船(1)的所述中心線(21)繞相應的豎直旋轉軸線 旋轉。
5.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述活動龍骨單元(3)設置有支撐框架⑷。
6.根據權利要求5所述的海船,其特征在于,所述支撐框架(4)包括前支撐部件(41)、 縱向支撐部件(42)和后支撐部件(43)。
7.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述活動龍骨單元(3)設置有共用基板(5)。
8.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述全方位推進單元(6)是可操縱的推進單元。
9.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述全方位推進單元(6)是擺線型螺旋槳 推進單元。
10.根據權利要求1所述的海船,其特征在于,所述海船是拖船。
11.根據權利要求10所述的海船,其特征在于,所述拖船是ASD拖船、Z型驅動拖船或 牽引護航拖船。全文摘要
本發明涉及一種海船,該海船包括具有中心線(21)的船體(2)、推進系統以及龍骨裝置。為了增強海船的操縱質量,推進系統包括全方位推進單元,龍骨裝置包括活動龍骨單元(3),該活動龍骨單元具有第一活動龍骨部件(31)和第二活動龍骨部件(32)。
文檔編號B63B3/38GK101959750SQ200980107337
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月19日 優先權日2008年3月3日
發明者奧斯卡·萊萬德, 諾埃爾·鄧斯坦 申請人:瓦錫蘭芬蘭有限公司