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CN87107200A - 破冰船 - Google Patents

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CN87107200A
CN87107200A CN87107200.9A CN87107200A CN87107200A CN 87107200 A CN87107200 A CN 87107200A CN 87107200 A CN87107200 A CN 87107200A CN 87107200 A CN87107200 A CN 87107200A
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冈特·瓦格斯
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Thyssen Nordseewerke GmbH
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Thyssen Nordseewerke GmbH
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Abstract

为改善破冰船的前进和后退破冰性能，在船体的前体具有最宽的破冰水线，在船尾设有纵倾调整和压载装置，使船尾的破冰水线以上部分加宽，当破冰船后退航行时通过调整纵倾或加压载来使后体下浸，如此由后体在冰层中开出的航道的宽度大于在后退航行中随后通过航道的宽前体的宽度。

Description

本发明涉及在前体处有最大破冰水线宽度并装有纵倾调整和压载装置的破冰船。
在船舶向前航行的情况下，破冰水线的最宽处越向前移则破冰船的破冰效果越好。在船舶倒退航行的情况下，则应相反。
对于负有特殊任务的破冰船，例如船队的护送破冰船，重要的不仅是在向前航行时能有效地破冰，还要能迅速地改变航向，能在倒退航行时有效地破冰。
EP-A-0097002号专利提出了一种航行于冰封或无冰水域的船舶，该种船舶在水线上有一箱形前体，前体的两侧壁是平行的，其端面延伸到船的整个宽度，前体在水面以下成平面状并急剧向前倾斜，而在接近船尾部处就变成为中龙骨，在船舶的后体部安装有船的驱动装置;在船舶前体侧壁与端面的过渡部位有侧缘部，该侧缘部在纵方向是弯曲的，而相对于由前体侧壁形成的平面则是向外侧突出的，因此在结构线以下的两侧缘部之间的距离就形成该船的最大水下宽度。在两侧缘部之间的肋骨的下侧（在下述船长范围内：从端面变成为中龙骨处算起，到端面到达船底处为止）是向下弯曲的。采用这种形式的破冰船，就易于从固定冰层上剪切下整块冰并将其推到水下，不易把冰块打成小碎块，因而就更有把握地把冰块推到固定的冰层下面。
如果采用这种形式的破冰船，则在向前时在正常破冰水线下航行，而在向后时在纵倾水线下航行。在船舶向前时，在船首部的两割划侧缘在冰封水面上开出一条切口光顺的无冰航道来，所形成的大体成方形的冰块被向外推到未破的冰层下面，同时也推离船舶的推进器区域。然而在船舶向后航行时，由于向外侧突出的割划侧缘是在船首，即在船首部形成船体的最宽部，在冰封水面上开出航道时形成的冰块就像被雪犁犁起一样提升起来抛到两侧。这样既不能防止冰块与船舶推进器接触，也不能防止形成的冰块进入航道。
本发明的目的就是提出一种特别适合船舶后退航行中破冰和转弯中破冰的破冰船，使船舶的向前航行破冰性能和后退航行破冰性能都达到最佳。
按照本发明，对前述破冰船作如下改进来达到上述目的：将船体尾部在破冰水线以上部分加宽，在船舶后退航行时使船舶纵倾或将船舶加压载来把船舶的宽后体浸入水中，从而使后体宽度超过前体的宽度，如此在冰封水面上开出一条航道。
现已确认：对破冰船作上述改进以后，船舶的向前航行破冰性能和后退航行破冰性能都达到最佳。这是如此来实现的;使船舶纵倾或加压载来使后体下浸，从而使后体处的水线显著加宽。按照本发明的另一种实施方案，水上部份船体加宽，在增加船尾部和前行转弯时的吃水时，突出的后体可以对转弯的航道的外侧部进行二次破冰，从而加宽航道，减小转弯半径。下述情况则尤为有利：船首均匀地将冰破成大体方形的冰块，而在后体上的破冰突肩则进行二次破冰，加宽航道，减小转弯半径，而且突肩形成的冰块较小，这些较小的冰块和由前体形成的冰块一起向外侧被推到未破碎的冰层下面。此外，使用这种形式的破冰船在作后退航行时就不需要消耗能量把冰块提升出水面。
对本发明的其它合理的扩展可以从后面的各权利要求项中引出。
下面结合附图和各非限制性应用实例对本发明作更详细说明。
图1是破冰船的侧视图，该破冰船分别有正常破冰水线、纵倾破冰水线和加深破冰水线。
图2是各种破冰船的水线的俯视图，为了改善破冰能力其前体采用了不同的形状。
图3是分别有正常破冰水线和纵倾破冰水线的破冰船的侧视图。
图4是图3所示的破冰船在正常破冰水线位置上向前航行时的平面图。
图5是图3所示的破冰船在纵倾破冰水线位置上后退航行时的平面图。
图6是破冰船利用其突出在后体部的破冰突肩作向前转弯航行时的平面图。
图7是设在推进器尾流中的转柱舵的俯视图。
下面对各推荐实施方案作详细说明。在各图中1是破冰船的正常水线，2是破冰船100的航行方向，3a是破冰船的加深的破冰水线，3是后体部突出有破冰突肩5的破冰船的纵倾破冰水线，6是由上述突肩5形成的冰块。破冰船100的船体为10，其前体为11，后体为12，船首为13。
图1和图2表示水线形状对破冰能力的影响，其中水线形状A的破冰能力最差，水线形状B居中，而水线形状C的破冰能力最好。图3～5表示上述破冰船在正常破冰水线1位置上向前航行时的破冰过程（图4）和在纵倾破冰水线3位置上后退航行时的破冰过程（图5）。从图中可以清楚地看出，在破冰船向前航行时在冰层中开出一条切口光顺的无冰的航道，其中形状规则并大体成长方形的冰块4被向外推到未破的冰层下面，同时这些冰块也被推离船舶的推进器附近。当破冰船在处于加深水线3a位置上作后退航行时，在冰层中也开出一条航道，该航道让船首部的割划边缘部通过，并由船首部的最宽处进一步加宽航道。
原有破冰船的缺点在改进为图6所示的破冰船100时就得以避免。如图6中所示，破冰船100的船体10的后体12上的两侧分别加装有破冰突肩5。由于破冰突肩5开出的航道的最大宽度B1大于前体的最大宽度B，因此当让后体12下浸的情况下破冰突肩就可以开出更宽的航道，并可减小转弯半径。在图中冰块是用6表示。
在图6中粗略表示了后体的形状。后体12的宽度可以超过前体11的宽度。在图6所示的实施方案中，水线区域14和15在进入后体部12时就向外突出，形成加宽部5a，从而使后体部12的水线大体加宽成肺叶状;但后体的形状不一定与图6中所示的相同。比如水线14、15在5a附近可以用直线过渡到椭圆弧5b，但为使流线顺畅最好还是用圆弧线5a来过渡，后者可以起滑动面的作用。
图6所示的破冰船100的后体12的形式在破冰船在冰中作向前转弯航行时尤为有利。
船体10的纵倾和加压载可以采用已知的一般方法来实现，在图中未作表示。为改善后退航行破冰性能而增加船体10的尾部吃水，可以通过使压载水作快速纵向移动来实现，也可以用增加压载水来实现。为能改善船尾的横向破冰效果，最好能采用高性能舵。
图7表示一高性能舵设置在推进器9的尾流中，采用这种舵可以改善设在船体10尾部的破冰突肩5的破冰效果。建议采用对与冰相碰不敏感的舵，例如采用内装有旋转驱动柱8的转柱舵7，这种舵可产生相当于主推进器正推力50～65%的横向力。

Claims (7)

1、一种在前体形成最宽的破冰水线并设有纵倾调整和压载装置的破冰船；在当破冰船后退航行时通过纵倾调整或加压载使后体下浸，从而使原在破冰水线以上的加宽的后体部浸入水中，加宽的后体部在冰层中开出一航道，该航道的宽度大于前体在前行时的破冰宽度。
2、根据权利要求1要求的破冰船，其中在该船作向前转弯航行时通过增加船尾吃水来使原先在水面以上的突出的后体部浸入水中，突出的后体对转弯的航道的外侧部进行二次破冰，从而加宽航道，减小转弯直径。
3、根据权利要求1和2要求的破冰船，其中为了改善破冰船后退航行时的破冰性能，使压载水作快速纵向移动或增加压载水来增加船尾部的吃水。
4、根据权利要求1～3要求的破冰船，其中为改善船尾部的横向破冰效果而采用高性能舵。
5、根据权利要求4要求的破冰船，其中采用转柱舵作为高性能舵。
6、根据权利要求1～5要求的破冰船，其中在船舶后体附近两侧均设有破冰突肩。
7、根据权利要求1～6要求的破冰船，其中船舶后体在破冰突肩附近的宽度大于前体的宽度。
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