不沉船的制作方法

背景技术：
：从历史到现在所有的船舶若是相撞、触礁、因战争中弹船舱大量进水都要沉没，因为这些船体都是单层的，船壳体损坏引起大量进水淹没船舱，船体浮力就完全消失船也就沉没，几千年传统的造船核心技术工艺传承到今基本不变，只要是这类单壳体船舶一律抵御不了海上台风、碰上暗礁冰山、船舶相撞和战争中弹等原因的损坏而沉没或倾覆，从历史上有名的泰坦尼克号到现代的长江东方之星等不少例证，已有不计其数船舶沉没或倾覆造成灾难和损失。如果船壳体是双层的并由很多小密封舱结构构成，在船底部中心设置储水舱或压舱石，再遇碰上上述不幸特大事件船壳损坏船再也不沉没不倾覆，不沉船就能无论遇到什么样的大灾难事故都不沉没和倾覆，相信未来会大量普遍使用不沉不倾覆船舶，逐渐淘汰现有老旧船舶，本技术发明对未来造船事业的创新发展具有非凡的意义，相信不沉船舶一定会广泛应用并有很好的发展前景。

技术实现要素：
：本发明采用新材料新技术是为了创新提高目前已有的船舶核心制造技术，利用本技术“智造”出世界上技术性能更先进、更安全、坚固耐用的高端不沉没不倾覆船舶。解决的问题：解决目前船舶核心制造技术不先进没创新，船主体所用材料没创新；解决各类所有船舶遇相撞、触礁、战争中弹等造成船舱损坏引起大量进水就沉，遇强台风自然灾害船就倾覆的安全问题，避免再发生沉船和倾覆海难事故。使传统的造船核心技术上档升级更新换代，振兴造船业和船舶运输业。

本发明是这样实现的：将船壳主体包括船底、船壳体四周、甲板、船舱内主体及分隔舱全部采用两层或三层钢板焊接密封，也可采用两层或三层石墨烯新材料板制作船壳主体和船舱内主体以及各分隔舱形成主船壳大密封舱体下又简称“船壳主体”。船壳体及船舱内的分隔舱全部形成内外层船壳体中间、船舱内各分隔舱中间有一层隔板层的三层大密封舱船壳主体、内外两层船壳间和船舱内各分隔舱中间无隔板层的双层大密封舱船壳主体，设计船壳主体要根据船舶载重和自重计算确定内外层船壳之间和船舱内主体结构以及各分隔舱板内密封空间间距。在内外层船壳体内和船舱内主体及各隔舱板的大密封舱体内，还须再分隔焊接制作成很多很多个正方形或长方形的小密封舱体构成船壳主体，即在船壳体内和船舱内主体结构及各舱隔板内用钢板或用石墨烯新材料板纵横交错分隔焊接制作成很多个小密封舱体。小密封舱内保持一个大气压力空气，依靠船壳主体所具有的很多很多个互不相通完好无损的密封小舱，在船壳主体遇重特大事故或战争受到局部损坏，船舱进水后船壳主体被淹没所产生的浮力与船在额定满载重吨位船壳体完好时所具有的浮力吃水线位置相持平，设计各类型大中小不沉船的船壳主体，船壳体在损坏前和损坏后船壳体的两种浮力要基本相等，由船壳体内和船舱内很多很多个完好无损的小密封舱被水淹没排开水的重量所产生的浮力，支撑整只船舶在额定设计载重吨位不超载保持长久不沉没。

不沉船的设计原理是：船壳体和船舱采用二层或三层钢板，也可采用二层或三层石墨烯新材料板制作，在内外层船壳体和船舱的每层之间须留空间间距，留空间间距的基本原则是按船设计准载吨位和船自重确定其内外层船壳体间和船舱隔板间距，船壳体内外层之间和船舱的隔板密封间距的空间越大排水量越多，船体的浮力也越大，这是根据阿基米德定律，物体在水中排开水的重量等于浮力的原理而来，因此船体所具有的很多个密封舱组成的船壳体和船内隔舱排开水量越多浮力也越大。

船舶不沉没的原理是：因为不沉船的双层密封舱船壳体和船舱结构是特殊结构组成，这种船舶在水中具有获得两种方式浮力的功能特征，第一种是船壳体在完好无损坏情况下和现有普遍使用的普通船舶一样，由船壳体外层排开水的重量而产生浮力；第二种获得浮力的方式是船舶壳体在受重大损坏后在失去第一种浮力的过程中，依靠里外层船壳体和船舱内很多个完好密封舱在被水逐渐淹没的过程中，由密封舱式船壳体和船内舱隔板排开水的重量逐渐重新产生获得新的浮力。重新获得浮力的过程是，在船舶双层或三层密封船壳体遭到严重局部损坏后，可能会形成一到多个大洞口，船舱立即引起大量进水，由整只完好外层船壳体排开水的重量而产生的浮力逐渐减小，船壳主体慢慢下沉，直到整只船完全失去靠船壳体外层完好排开水的重量而产生的浮力；但另一方面在水大量涌进船舱的同时，淹没了船壳体底部和船体四周和甲板下船舱内主体分隔舱内所具有的很多个完好的双层或三层密封储气小舱，这些密封储气小舱内具有一个大气压力空气，也具有一定体积的排水空间，水进不到密封储气小舱内，在水逐渐淹没船内外层壳体和船舱内分隔舱板的很多个完好的双层密封储气小舱的同时，由这些逐渐淹没的很多很多个密封储气小舱构成的一个大密封整体的体积淹没在水中排开水的重量而产生新的浮力，而且随着船舱进水量的增加，淹没的密封小舱单元数量的增加，船体新产生的浮力也逐渐增加，在较快时间内船舱的进水量与淹没船体的小密封舱所产生的浮力相平衡，这时船舱不再进水船也保持不再下沉。不沉船按本技术原理设计制造，按设计准载吨位不超载，船壳体受到严重损坏淹没船壳主体所具有的浮力与船壳体完好时额定载重吨位吃水线相持平。不沉船新产生的第二种浮力能保持船壳主体在设计的安全吃水线位置附近上下长久保持船主体不沉没。按设计船壳主体会长期安全的漂浮在水面上，船上贵重物品及人员在甲板以上就安全了，避免沉船和减少人员伤亡重大财产损失，不用打涝沉船处理事故拖走损坏船舶修复就方便了。船舶若遇到重特大事故船壳体局部损坏几个小密封舱单元无关大局，在设计时留有一倍的浮力保险系数，完全不会影响船壳主体损坏后所具有的浮力，船壳体遇事故损坏的密封小舱必竟是很少数，最坏最严重情况可能都不到完好密封舱的十分之一，船体还有绝大多数很多完好无损的密封舱单元，由很多小密封舱构成的船体排开水的重量所产生的第二种浮力足以维持船舶长久不沉没。

船壳体和船舱内隔板结构采用双层或三层钢板焊接成密封船壳体或用石墨烯新材料板同样制作，在双层或三层船壳体内、船舱内所有隔板用很多块钢板纵横交错的焊接或用石墨烯新材料板制作，纵横交错的焊接构成很多小密封舱的船壳体也形成船壳船舱的加强肋，船壳体非常坚固耐用。将密封船壳体底部、侧面制作成流线型，整只船体成宽体型，长与宽比例为3比1至4比1，在宽船体底部中心设置蓄水舱或压舱石，船舶遇强台风极端天气不倾覆。不沉船采用全钢材或用石墨烯材料板制作船舶的双层或三层不沉船壳体，船安全可靠坚固耐用性是世界上最好的也是独创的。本不沉船技术通用性强，可军用可民用，可生产制造各类军舰各类民用船舶，军事用如导弹驱逐舰、护卫舰、航母、海警巡逻船、后勤补给舰、医疗舰；民用如客轮、货轮、科考船、舟艇、游船、邮船，渔船、渡轮等。不沉船极其安全可靠坚固耐用，无沉船倾覆事故发生，非常实用，生产制造简单维修使用方便。

附图说明：

图1是不沉船舶侧视图，图中1双层船壳体，2船舷，3甲板，4船舱，5额定准载吨位吃水线，6超载轻载报警联通管，7液压装置，8齿轮，9液压齿轮杆，10轴，11发动机，12变速器，13螺旋桨，14圆弧形喷水管罩，15尾喷水管式方向控制舵，16蓄水舱或压舱石。

图2是双层船体密封舱内部结构正视图，图a中1纵横交错钢板密封舱隔板，2船壳体，图b是船壳体中间有隔板横断面正视图，图中1纵横交错钢板密封舱隔板，2船壳体，图C是船壳体中间无隔板横断面正视图，图中1钢板密封舱隔板，2船壳体。

图3是尾喷水管及尾喷水管式方向舵控制装置侧视图，图a中1液压装置，2轴，3轴承，4齿轮，5双层船壳，6轴承，7轴，8螺旋桨，9尾喷水管(末端有圆弧形防脱落装置)，10尾喷水管式方向舵(前端有圆弧形防脱落装置)。图(b)是尾喷水管式方向舵液压装置侧视图，图中1液压装置，2液压轴，3齿轮，4轴，5齿轮，6支撑，7活塞，8油管。图4是船舶超载和轻载自动控制报警原理图，原理说明见后实施方式。

具体实施方式：

不沉船采用新材料新技术工艺设计制作全钢结构的金属体船壳主体或用石墨烯材料板制作船舶的船壳主体，船壳主体包括船底、甲板、客舱货舱的船壳主体、船舱内各隔舱和舱内主体结构全部设计为两层或三层，他们层与层间有一定空间间距，在内外层之间中间有一层夹层的三层的多层船壳或两层中间无夹层的二层船壳和隔舱。设计制作各类型大中小型不沉船须按船的设计载重和自重计算所需要的浮力，根据船所需浮力计算确定内外层船壳间和船内各隔舱的密封空间间距，即以内外层船壳体和船内各隔舱密封体积的排水量计算浮力，考虑密封舱的少部分损坏而减少的浮力留一倍浮力保险系数；船壳体和船舱内各隔舱排开水的重量所具有的浮力要与船壳体完好情况下船在额定满载吨位所具有的浮力基本相等，确保船舶在船额定满载重吨位时船壳主体损坏淹没船壳主体的绝对安全不再下沉。如图2a、b中，在双层或三层船壳体内用很多块钢板纵横交错分隔焊接或用石墨烯材料板制作成很多很多个双层中间有夹层或双层中间无夹层的正方形或长方形密封体小舱。这些小密封舱内有一个大气压的空气相互密封不漏气。这样制作一是可增加船壳主体、密闭舱单元的结构强度，二是船舶壳体形成很多个相互密封不透气的小密封舱，这些小密封舱能预防船壳体损坏被水淹没，由双层船壳和船舱隔板排开水的重量而产生新的第二种浮力，使整只船舶长久保持不沉没。制作时先将船舶内层壳体钢板焊好或用石墨烯材料板制作船壳体，接着焊接纵横交错加强肋及小密封舱分隔板，再焊好外层盖板就将双层船体制作成有很多很多个相互密闭不透气的储气小密封舱组成船壳主体成为一个大密封舱，最后焊好船舱内主体隔舱和密封储气小舱。将密封船壳体底部和两侧制作成流线型，整个船体成宽体型，长与宽的比例为3比1至4比1，在船底中部中心设置蓄水舱或压舱石装置，位置如图1中16，此装置能使船不怕遇到强台风致船舶倾覆。在中大型客货船船舱装设消防报警、消防灭火系统装置不怕发生火灾事故。不沉船船壳主体的大密封舱内设有很多小密封舱，不沉船体设计技术不但可军民两用，也适用于制作铝合金、玻璃钢、塑料及复合材料等的各类机动和人动力小型不沉舟艇、渔船、游船、渡轮等。

在船尾部装置超载和轻载自动控制报警装置，轻载和超载报警工作原理基本相同，只最终继电器控制执行器件不同。报警原理如图4所示，永久性磁钢浮子装置在水位联通管内，有机玻璃材料水位联通管装置在船舶后尾部外侧，水位联通管底孔与船壳体底部外的水位相通实时反映船舶载重水位，当船舶超载时磁钢浮子上浮到霍耳传感开关CS3020(1)水位联通管高水位位置，霍耳磁传感开关导通工作，将感应信号输出传至后一级电路3DG6进一步放大。这种器件的基本功能是将磁输入信号转换成开关状态电信号输出，它的内部功能包括稳压、磁敏感区、放大、施密特触发整形、开路输出五部分组成。CS3020的3脚输出电平导通三极管3DG6，由3DG6集电极输出放大电平信号到NE555的2脚作为触发脉冲，NE555单稳态电路翻转由3脚输出高电平信号，使LED灯亮扬声器发声超载自动控制报警。C1、C3、C5、C6为交流旁路电容，用于消除各种杂波干扰对单稳态电路造成误触发，使整个控制报警电路性能稳定可靠，R4、R5、C2可调节报警时间长短。是机动船舶，在超载有声光自动控制报警的同时经三极管3DG12电路导通启动继电器J1，J1常闭接点断开切断发动机点火电路，自动控制超载船舶发动机启动，小型非机动舟艇超载只报警。为防范船舶轻载时和有台风天气船舶倾覆设置轻载自动控制报警装置，在大中型船舶上装置在轻载时自动控制报警，当船舶轻载时磁钢浮子下浮到霍耳传感开关CS3020(2)水位联通管的底部低水位位置，CS3020(2)将磁输入信号转换成开关状态电信号输出，霍耳磁传感开关导通工作，由3脚输出电信号，经三极管3DG6对电平信号进行放大送到NE555的2脚作为触发脉冲，NE555单稳态电路翻转由3脚输出高电平信号，使LED灯亮扬声器发声轻载自动控制报警，在报警的同时经三极管3DG12电路导通启动继电器J2，J2常开接点闭合自动控制启动蓄水舱水泵工作向蓄水舱注满水。如遇有台风极端天气则需手动向蓄水舱注满水，防船轻载和遇台风天气倾覆。

在船体后尾部设置船舶发动机动力装置，装置喷水式螺旋桨，即螺旋桨装在喷水管内，装置喷水管式方向舵装置和尾喷水管式方向舵液压操纵控制系统装置，这些装置都可用钢材或用石墨烯新材料制作，因石墨烯材料重量轻，强度约是钢铁的200倍，是目前研究发现强度极高的一种新型材料。在船尾装置2台大功率船用柴油发动机如图1中11所示，设计额定航行速度50至60节。如图3a中所示装置推进器螺旋桨8，在推进器螺旋桨8的外围固定安装尾喷水管罩9，将尾喷水管罩9前端制作成有很多大圆孔末端成圆弧形，尾喷水管罩9末端上有圆弧形防脱落装置壳罩，在喷水管罩9末端圆弧形防脱落装置壳罩上再套装一活动圆弧形防脱落罩形成尾喷水管式转向方向舵10。在每台发动机尾喷水管圆弧形防脱落喷水口上套装圆弧形防脱落活动尾喷水管式方向舵代替传统的方向舵功能，用液压装置操纵控制圆弧形活动尾喷水管式方向舵控制船转向，这种喷水式全控水流转向调节机构灵敏度高，船转向非常机动灵活，转向控制操纵系统采用液压装置系统，功耗小其结构简单使用方便机动灵活。发动机工作使螺旋桨8转动，水流通过前段喷水管9的很多大孔吸入，向后段喷水管10喷水获取反作用力将船向前推进，2套喷水式螺旋桨能驱动船舶高速行驶并且具节能高效能作用，喷水管式螺旋桨和喷水管式方向舵装置大中小型各类机动船均可采用。