专利名称：具有方位角推进装置的船舶结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备安装在船体的底部上的方位角推进装置 (azimuthpropulsion device)的漂浮型结构(floating type structure)，且更明确地说， 本发明涉及一种船舶结构(marine structure)，其中充当用于为移动船体而产生推进力的 方位角推进装置的多个助推器(thruster)安装在船体的船首的船首底部和船体的船尾的 船尾底部上，其中船首和船尾的一些区具有相对较轻的吃水，以使船舶结构能够在浅水区 域上航行。
背景技术：
一般来说，船(vessel)中的动态定位(dynamic position,DP)系统是用于通过全 球定位系统(glcAal positioning system, GPS)来识别船的位置，且用于通过使用推进装 置而不采用常规系泊设备(mooringapparatus)来锚定船的位置的系统。此动态定位系统主要提供在钻探船(drillship)或半潜式(semi-submersible) 钻探船、可在极地破冰时独立航行的破冰设备等中，所述钻探船或半潜式钻探船可在航行 时执行钻探过程，这与可在借助系泊装置锚定于海上某一位置处时执行近海石油钻探过程 的专用于近海石油钻探的静止平台不同。已利用例如方位角助推器、Azipod(全方位吊舱式电力推进系统)等方位角推进 装置作为动态位置系统中所采用的推进装置，其中方位角推进装置是具备可枢转多达360 度的推进器的全向推进装置，使得所述方位角推进装置允许船自由地被推进着向前或向后 或转向。同时，由于操纵性能等方面的各种优点，方位角推进装置已广泛地不仅用于钻探 船或半潜式钻探船以及破冰设备，而且还用于各种船，包含穿梭油轮、石油或液化天然气 (LNG)浮式生产储存卸载系统(floatingproduction storage offloading, FPS0)、石油或 LNG 浮式储存和再气化单元(floating storage and re-gasification unit, FSRU)、在极 地航行的货船或客船。第S62-137799号日本发明早期公开案以及第20-2000-0002096号韩国实用新型 早期公开案中揭示其中方位角推进装置安装在每一船舶结构的船体的下部部分上的各种 船舶结构的实例。如图1所示，用于为移动船体而产生推进力的方位角推进装置(即，助推器)安装 在船体的下表面上，以减少客船中的噪声和/或振动，或增强钻探船或半潜式钻探船中的 效率。然而，由于助推器的高度的缘故，如上文所描述的船很大程度上被禁止在浅水区域上 航行。为了解决以上问题，已提出一种使用可收回型助推器来在深度受限的水域上航行的 方法，其中所述可收回型助推器可在必要时收回船体内，使得当船体在海港或运河上航行 时，可收回型助推器中的一些被收回船体内，而仅利用安装在船体的基线以上的其它助推 器来允许船体在深度受限的水域上航行。然而，由于可收回型助推器具有较低的应用频率、使用中会频繁发生故障且较难维护，大多数船主不倾向于使用此类可收回型助推器。同时，在方位角推进装置安装在船体的基线以下的情况下，可获得方位角推进装 置的最佳效率。然而，由于方位角推进装置本身通常具有接近6. 0米或更高的高度，所以如 上文所描述的方位角推进装置在船体在浅海区域上航行时充当相当大的障碍。另外，由于吃水应维持较轻，以便允许船体在浅海区域上航行，所以不能将大量货 物、乘客和消费品装载在船体内。在一些情况下，船体在不装载任何货物、乘客和消费品的 情况下才勉强在浅海区域上通过。
发明内容
本发明经构思以解决现有技术中的上文所提及的问题。本发明的目标是提供一种 船舶结构，其中充当用于为移动船体而产生推进力的方位角推进装置的多个助推器安装在 船体的船首的船首底部和船体的船尾的船尾底部上，且船首和船尾的一些区具有相对较轻 的吃水，以使船舶结构能够在浅水区域上航行。根据用于实现所述目标的本发明的一方面，提供一种船舶结构，其具有安装在船 体的下部部分上以移动船体的方位角推进装置，其中船体的船首和船尾部分分别由船首侧 轻吃水部分和船尾侧轻吃水部分构成，所述两个轻吃水部分的吃水轻于船体的中心部分的 吃水，且所述方位角推进装置安装在吃水轻于中心部分的吃水的船首侧和船尾侧轻吃水部 分上。优选的是，所述方位角推进装置经安装以使得方位角推进装置的下端的高度等于 或高于中心部分的基线的高度。所述方位角推进装置优选地经安装以使得方位角推进装置的推进器的推进器轴 的高度等于或高于中心部分的基线的高度。优选的是，所述船舶结构进一步包括夹在方位角推进装置与船首侧或船尾侧轻吃 水部分之间的安装平台，使得方位角推进装置的推进器的推进器轴为水平状。优选的是，方位角推进装置安装在船首侧和船尾侧轻吃水部分上，使得方位角推 进装置的推进器的推进器轴是与安装着方位角推进装置且相对于海面倾斜的倾斜船体部 分相平行。如果方位角推进装置安装成与相对于海面倾斜的倾斜船体部分平行，那么这是 有利的，因为方位角推进装置的推进器所产生的流场可稳定地形成，从而减少可能因气蚀 (cavitation)而导致的对船体底部的侵蚀或阻力。优选的是，所述船舶结构是钻探船或半潜式钻探船。根据本发明的另一方面，一种船舶结构，其包括安装在船体的下部部分上以移动 船体的多个方位角推进装置，其中所有方位角推进装置均安装在吃水轻于船体的其余部分 的吃水的轻吃水部分上，从而使所述船舶结构能够在浅海区域上航行。根据本发明的又一方面，一种船舶结构，其包括安装在船体的下部部分上以移动 船体的方位角推进装置，其中船体上未装载货物的部分具有经修改以形成具有相对较轻的 吃水的轻吃水部分的底部，且方位角推进装置安装在所述轻吃水部分上，以防止减小货物 的装载容量。
图1是示意性地说明具有常规方位角推进装置的船舶结构的侧视图。图2是示意性地说明根据本发明的优选实施例具有方位角推进装置的船舶结构 的侧视图。图3是示意性地说明根据本发明的经修改的实施例具有方位角推进装置的船舶 结构的侧视图。
具体实施例方式在下文中，将参看附图详细描述本发明的优选实施例。本文所提及的船舶结构是包含用于漂浮在海上且具备可借以产生用于移动船体 的推进力的方位角推进装置的结构和/或船的概念。举例来说，所述船舶结构包括所有结 构和/或船，例如钻探船或半潜式钻探船、破冰设备、FPSO (浮式生产储存和卸载系统)、 FSRU(浮式储存和再气化单元)等。根据本发明，如图2所示，船体1经制造以定形，使得船体1的船首侧中的某一区 (船首侧轻吃水部分2)和船体1的船尾侧中的某一区(船尾侧轻吃水部分3)的吃水轻于 船体1的中心部分4的吃水。在本文中，术语“轻吃水”意味着船体的被称为轻吃水的部分 较浅地淹没在水下，即，水面与船体的被称为轻吃水的所述部分的下端之间的距离较短，而 术语“深吃水”意味着船体的被称为深吃水的另一部分较深地淹没在水下，即，水面与船体 的被称为深吃水的所述部分的下端之间的距离较长。由于要求船体1基本上具有流线型形状，所以优选的是，船首侧过渡 (transition)部分5形成为倾斜地连接船首侧轻吃水部分2与中心部分4，使得具有相对 较轻吃水的船首侧轻吃水部分2与具有相对较深吃水的中心部分4之间不能形成阶梯状部 分。同样，优选的是，船尾侧过渡部分6形成为倾斜地连接船尾侧轻吃水部分3与中心部分 4，使得具有相对较轻吃水的船尾侧轻吃水部分3与具有相对较深吃水的中心部分4之间不 能形成阶梯状部分。图2绘示中心部分4具有近似水平的底部表面，船首侧轻吃水部分2具有逐渐下 降且接着朝船体1的船首侧急剧上升以形成船体的船首部分的底部表面，且船尾侧轻吃水 部分3具有倾斜以朝船体1的船尾侧逐渐上升的底部表面。然而，本发明不限于如上文所 描述的船体的形状。将明白，本发明可应用于其中船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水部 分3具有近似水平的底部表面的船体的形状，或其中船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水 部分3具有分别朝船首侧和船尾侧逐渐上升的倾斜底部表面的船体的另一形状。船首侧轻吃水部分2的高度可等于船尾侧轻吃水部分3的高度。尽管图2说明两 个方位角推进装置10安装在船首侧轻吃水部分2上，且两个方位角推进装置10安装在船 尾侧轻吃水部分3上，但本发明不限于所述数目的方位角推进装置。如果将两个方位角推 进装置安装在船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水部分3中的每一者上，那么优选的是，所 述两个方位角推进装置不在船体1的纵向方向上布置成直线，而是对角地布置以防止所述 两个方位角推进装置彼此干扰。另外，可将布置成三角形形状的三个方位角推进装置安装 在船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水部分3中的每一者上。尽管船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水部分3与中心部分4之间的高度差可依据待使用的方位角推进装置10的尺寸而变化，但船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水部分 3与中心部分4之间的高度差可被确定为使得方位角推进装置10的推进器的推进器轴的高 度近似等于或高于中心部分4的基线的高度。或者，船首侧轻吃水部分2和船尾侧轻吃水 部分3与中心部分4之间的高度差可被确定为使得方位角推进装置10的下端的高度等于 或高于中心部分4的基线的高度。根据图2所示的船舶结构，如果船体的基线不是水平的，那么为了使得能够水平 地安装方位角推进装置10的推进器的推进器轴，可将安装平台11夹在方位角推进装置10 与船体的基线之间，使得方位角推进装置10可安装在安装平台11上。如果推进器的推进 器轴是水平的，那么可在推进器周围形成稳定的流场，以防止推进力丢失。参看图3，其绘示与图2所示的配置不同的本发明的经修改实例，即使船体的基线 不是水平的，也可在没有额外安装平台的情况下安装方位角推进装置10。因此，方位角推进 装置10可被安装成使得推进器的推进器轴不是水平的，而是依据安装着方位角推进装置 10的部分中船体的倾斜度而倾斜。在此情况下，有可能利用船体的形状，以便安装方位角推 进装置10，使得可稳定地获得方位角推进装置10周围的流场。图3还绘示仅来自船首侧 的第二方位角推进装置的放大视图，其中第二方位角推进装置的倾斜角被指示为“ θ ”。然 而，此结构仅示范性地说明。如果方位角推进装置10安装成与相对于海面倾斜的倾斜船体部分12平行，那么 本发明可能是有利的，因为方位角推进装置的推进器所产生的流场可稳定地形成，从而减 少可能因气蚀而导致的对船体底部的侵蚀或阻力。尽管图3绘示仅来自船首侧的第二方位 角推进装置安装在船首侧轻吃水部分2中的相对于海面倾斜的倾斜船体部分12上，但此结 构仅示范性地说明。根据如上文所描述的本发明，在不制造从船首侧到船尾侧具有相同吃水的船体的 底部表面的情况下，具有轻吃水的船首侧轻吃水部分2和具有轻吃水的船尾侧轻吃水部分 3形成于船首侧和船尾侧的上面安装方位角推进装置的一些区上。由此，在难以保证吃水的 运河上或在水的深度较浅的浅海港上，有可能增强船体的机动性，并保证船体中的装载容 量与所保证的吃水成比例。与可收回型助推器相比，鉴于使用中的低故障频率、低廉的维护成本和维护的容 易度，本发明的方位角推进装置是有利的。另外，即使适用于本发明的船舶结构是货船，已主要用作装载空间的船体的中心 部分在船首侧和船尾侧中的一些区经配置成具有轻吃水时体积上也不减小，使得货物的装 载容量不会受到不利影响。根据如上文所描述的本发明，提供船舶结构，其中充当用于为移动船体而产生推 进力的方位角推进装置的多个助推器安装在船首的船首底部和船尾的船尾底部上，其中船 首和船尾的一些区具有相对较轻的吃水，以使所述船舶结构能够在浅水区域上航行。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为 等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种船舶结构，其具有安装在船体的下部部分上以移动所述船体的方位角推进装置，其特征在于所述船体的船首和船尾部分分别由船首侧和船尾侧轻吃水部分构成，所述 两个轻吃水部分的吃水轻于所述船体的中心部分的吃水，且方位角推进装置安装在吃水轻 于所述中心部分的吃水的所述船首侧和船尾侧轻吃水部分上。
2.根据权利要求1所述的船舶结构，其特征在于所述方位角推进装置被安装成使得所 述方位角推进装置的下端的高度等于或高于所述中心部分的基线的高度。
3.根据权利要求1所述的船舶结构，其特征在于所述方位角推进装置被安装成使得所 述方位角推进装置的推进器的推进器轴的高度等于或高于所述中心部分的基线的高度。
4.根据权利要求1所述的船舶结构，其进一步包括夹在所述方位角推进装置与所述船 首侧或船尾侧轻吃水部分之间的安装平台，使得所述方位角推进装置的推进器的推进器轴 为水平状。
5.根据权利要求1所述的船舶结构，其特征在于所述方位角推进装置安装在所述船首 侧和船尾侧轻吃水部分上，使得所述方位角推进装置的推进器的推进器轴是与安装着所述 方位角推进装置且相对于海面倾斜的倾斜船体部分相平行。
6.根据权利要求1所述的船舶结构，其特征在于所述船舶结构是钻探船或半潜式钻探船。
7.一种船舶结构，其包括安装在船体的下部部分上以移动所述船体的多个方位角推进装置，其特征在于所有的所述方位角推进装置均安装在吃水轻于所述船体的其余部分的吃 水的轻吃水部分上，从而使所述船舶结构能够在浅海区域上航行。
8.一种船舶结构，其包括安装在船体的下部部分上以移动所述船体的方位角推进装置，其特征在于所述船体上未装载货物的部分具有经修改以形成具有相对较轻吃水的轻 吃水部分的底部，且所述方位角推进装置安装在所述轻吃水部分上，以防止货物的装载容 量减小。
全文摘要
本发明涉及一种具有方位角推进装置的船舶结构，其中充当用于为移动船体而产生推进力的方位角推进装置的多个助推器安装在所述船体的船首的船首底部和所述船体的船尾的船尾底部上，且所述船首和所述船尾的一些区具有相对较轻的吃水，以使所述船舶结构能够在浅水区域上航行。根据本发明，一种船舶结构包括安装在船体的下部部分上以移动所述船体的方位角推进装置，所述船舶结构的特征在于所述船体的船首和船尾部分分别由船首侧和船尾侧轻吃水部分构成，所述两个轻吃水部分的吃水轻于所述船体的中心部分的吃水，且所述方位角推进装置安装在吃水轻于所述中心部分的吃水的所述船首侧和船尾侧轻吃水部分上。
文档编号B63B35/00GK102145742SQ20101015586
公开日2011年8月10日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年2月8日
发明者李基台, 李孝成, 郑海星, 金仁票 申请人:大宇造船海洋株式会社