一种艏岛式半潜船船型的制作方法

本发明涉及船舶设计的技术领域，具体是涉及一种艏岛式半潜船船型。

背景技术：

随着海运的发展，各种类型的船舶得到研究，其中，半潜船作为海上大型结构物运输的海洋工程船，其结构成为了目前研究的重点。

对于艏岛式半潜船而言，其航行工况为长距离运输大型结构物，因此，对船自身的长度和宽度要求较高。在研究中，为了减少航行过程中船体受到的阻力，尤其为了减少兴波阻力，均对整体船型和球鼻艏要求较高。并且为了减少航行风阻，艏岛长度及受风面积均不宜过大。同时，由于艏岛式半潜船为半潜船，需要在下潜工况中保证安全可靠的能力，因此需要艏岛具备足够的水线面来为下潜提供必需的惯性矩，要求初稳性高度值不能太小，因此，下潜稳性要求至关重要。

综上所述，目前的艏岛式半潜船存在不能兼顾航行经济性和作业安全性的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种艏岛式半潜船船型，以合理的艏岛型式，选择合适的航行迎风角，有效降低风阻压力，同时保证下潜时所需的水线面，从而提高半潜船下潜作业的安全性，并且能较好的适应大范围吃水变化的运营需求，从而可有效综合降低船舶的航行阻力，提高经济性。

具体技术方案如下：

一种艏岛式半潜船船型，具有这样的特征，包括：倾斜船侧型线、短球鼻艏以及艏岛，倾斜船侧型线通过弧形舭部连接到船底，艏岛设置于船底且位于船艏上部，船底包括短球鼻艏和尾部升高船底，短球鼻艏设置于船艏，尾部升高船底设置于船尾，并且，短球鼻艏自船艏向船尾方向左右舷为逐渐变宽的平滑曲线过渡，位于船艏上的艏岛与设置有短球鼻艏的船艏为线性光滑过渡,并且逐渐放大至船宽宽度，同时，在艏岛靠近船尾的一侧设置有一垂直于主船体船面的矩形凹陷，将艏岛设置成横截面为半个“方孔圆钱”形。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，船体上，船长与船宽的比值范围为3.5至5.5，船宽与型深的比值范围为3.1至4.7，船底最大吃水与型深的比值范围为0.69至0.75。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，还设置有艏楼，艏楼的长度与船长的比值范围为0.15至0.25，艏楼的高度与船高的比值范围为1.2至1.6。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，艏楼的中纵剖线的前倾角度范围为7°至12°，艏楼的横剖线的倾斜角度范围为10°至45°。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，短球鼻艏的长度与船长的比值范围为0.05至0.085。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，短球鼻艏在艏垂线之前的形状为倒立的“水滴”型。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，短球鼻艏的主船体线性的倾斜舷侧的倾斜角度范围为5°至10°。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，矩形凹陷的面积与艏楼的外边界的面积的比值范围为0.15至0.25，矩形凹陷的宽度与船宽的比值范围为0.4至0.6。

上述的一种艏岛式半潜船船型，其中，艏楼的迎风角度范围为36°至54°。

上述技术方案的积极效果是：1、利用倾斜船侧型线和短球鼻艏的主船体线型实现了球艏与主船体形成的有利干扰，不仅减小了船舶的兴波阻力，还解决了半潜船多种吃水状态的营运需求，兼顾了较大吃水范围的航行性能，提高了航行过程中轻载吃水的耐波性能；2、设置带有呈半“方孔圆钱”型艏岛的船型，满足了下潜作业过程中的稳性要求，提高了航行过程中抗艏部砰击能力，并且矩形凹陷内可放置其他浮箱，有效增大了后甲板的载货面积，减轻了结构重量，较少了航行时尾部压载水的装载量，降低了建造和营运成本。

附图说明

图1为本发明的一种艏岛式半潜船船型的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的一视角的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的船艏的结构图；

图4为本发明一较佳实施例的艏岛的结构图。

附图中：1、舷侧型线；2、短球鼻艏；3、艏岛；4、矩形凹陷；5、尾部升高船底。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图4对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种艏岛式半潜船船型的实施例的结构图；图2为本发明一较佳实施例的一视角的结构图；图3为本发明一较佳实施例的船艏的结构图；图4为本发明一较佳实施例的艏岛的结构图。如图1、图2、图3以及图4所示，本实施例提供的艏岛式半潜船船型包括：舷侧型线1、短球鼻艏2、艏岛3、矩形凹陷4以及尾部升高船底5。

具体的，船型包括呈倾斜设置的舷侧型线1，并且倾斜舷侧型线1通过弧形舭部连接于船底，在船底且位于船艏上部设置有艏岛3，形成最基础的船型，便于后续结构的设计。

具体的，船底包括短球鼻艏2和尾部升高船底5，其中，短球鼻艏2设置于船体的船艏，尾部升高船底5设置于船体的船尾，并且短球鼻艏2自船艏向船尾方向左右舷为逐渐变宽的平滑曲线过渡，形成瘦削的吃水水线面，减小船舶的兴波阻力，提高了船舶的稳定性，满足不同的吃水状态的运营需求。

具体的，短球鼻艏2在船体艏垂线之前形状为倒立的“水滴”型，并且带有短球鼻艏2的船艏与艏岛3以线型光滑过渡并逐渐放大至船宽宽度，实现了船艏与艏岛3的平滑连接，兼顾到了较大吃水范围的航行性能，提高了航行过程中轻载吃水的耐波性能。

更加具体的，艏岛3靠近船尾的一侧垂直于主船体船面的矩形凹陷4，此时，艏岛3的横截面为近似半个“方孔圆钱”形，实现了下潜作业过程中的稳性要求，提高了航行过程中抗艏部砰击能力，并且在形成的矩形凹陷4内可放置其他浮箱，有效增大了后甲板的载货面积，同时也大大减轻了结构重量，减少了航行时尾部压载水的装载量，降低了建造和营运成本。

更加具体的，船体上，船长与船宽的比值范围为3.5至5.5，船宽与型深的比值范围为3.1至4.7，船底最大吃水与型深的比值范围为0.69至0.75，实现了最合理的船体比例设计，使船体的稳定性更高，耐波性更好，同时航行的运营成本更低。

更加具体的，船体上还设置有艏楼，并且艏楼的长度与船长的比值范围为0.15至0.25，艏楼的高度与船高的比值范围为1.2至1.6，艏楼的中纵剖线的前倾角度范围为7°至12°，艏楼的横剖线的倾斜角度范围为10°至45°，结构更合理，更适合船型。

更加具体的，艏岛3上的矩形凹陷4的面积与艏楼外边界的面积的比值范围为0.15至0.25，且矩形凹陷4的宽度与船宽的比值范围为0.4至0.6，同时，艏楼的迎风角度范围为36°至54°，航行风阻更小。

更加具体的，主船体的倾斜舷侧的倾斜角度范围为5°至10°，并且球鼻艏的长度与船长的比值范围为0.05至0.085。

本技术方案公布的船体为半潜工程船、半潜自航船、半潜打捞船、半潜抬浮力船，且适用于船尾甲板设置浮箱的其他类似半潜船船型。

本实施例提供的艏岛式半潜船船型，包括通过弧形舭部连接于船底的倾斜舷侧型线1，并且船艏的上部设有呈半“方孔圆钱”型的艏岛3，船底包括设置于船艏的短球鼻艏2和船尾的尾部升高船底5，并且短球鼻艏2自船艏向船尾方向左右舷采用逐渐变宽的平滑曲线过渡，艏岛3与带短球鼻艏2的船艏线型光滑过渡并逐渐放大至船宽宽；利用倾斜船侧型线和短球鼻艏2的主船体线型实现了球艏与主船体形成的有利干扰，减小了船舶的兴波阻力，同时解决了半潜船多种吃水状态的营运需求，兼顾了较大吃水范围的航行性能，提高了航行过程中轻载吃水的耐波性能，同时，半“方孔圆钱”型艏岛3满足下潜作业过程中的稳性要求，提高了航行过程中抗艏部砰击能力，还可放置浮箱，增大后甲板的载货面积，减轻了结构重量，减少了航行时尾部压载水的装载量，降低了建造和营运成本。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。