一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏的制作方法

本实用新型属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏。

背景技术：

航行浮态不仅影响着船舶的营运性能，还对船舶的定位能力、装载安全等关键因素有着极为重要的影响。以穿梭油轮、钻井船为代表的海洋工程类船舶由于受到诸如艏装载系统、动力定位系统和月池等工程装备布置的影响大多都存在着较为严重的艏倾问题。随着全球油价的持续走低，如何在保证海洋工程类船舶的工程性、安全性的同时优化其航行浮态，提高快速性，降低运营成本就成为了摆在船东、船厂和运营商面前的一个难题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏，不仅可以提高航速，减少运营成本，而且可以有效地将船体浮心前移，减少船舶艏倾角度，优化船体浮态。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏，包括船艏，船艏在船长方向被分成前段和后段两部分，前段被高度为H的分割水线划分为外飘段和设计段,外飘段的船体外表面由分割水线向甲板边线光顺过渡得到，外飘段和设计段之间在分割水线处存在拐点和曲率变化，设计段前端具有一个台型球鼻艏，台型球鼻艏的艏部中纵剖线、分割水线及艏部各高度的水线、艏部前端各半船横剖线分别从侧视图、俯视图和正视图投影来看均呈“C”形，故将本实用新型的艏部设计命名为“Triple-C”船艏。艏部前端横剖线上部夹角A1为65-90°，下部夹角A2为60-90，垂直段高度L1为结构吃水T的0 -0.3倍

进一步地，所述前段和后段的长度比例由船型、航速、方形系数、设备布置、浮心位置要求等参数决定，范围在2:1至1:4之间。

进一步地，所述台型球鼻艏呈前突的台型，体积丰满度在0.6至0.9之间。

进一步地，所述的分割水线高度H为结构吃水高度T的0.9-1.25倍。

进一步地，所述艏部前端横剖线上部夹角A1优选80-90°；下部夹角A2优选75-90°；垂直段高度L1优选为结构吃水T的0.2 -0.25倍。

采用这样的船艏设计后可以方便布置艏装载、艏侧推、全回转推进器等工程设备，并且还可有增加有效船长、改善海洋工程类船舶艏部舭涡，提高航速的作用，同时所述船艏形式能够大幅增加船体进流段前端的排水量，有效地将船体浮心前移，减少船舶艏倾角度，优化船体浮态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型所述艏部形式45°斜视图。

图2为本实用新型所述艏部形式侧视图。

图3为本实用新型所述艏部形式俯视图。

图4为本实用新型所述艏部形式半船横剖线图。

图5为本实用新型所述球艏最前端横剖线图。

具体实施方式

以下参照附图对本实用新型所涉及的一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏做详细的说明。

图1所示为本实用新型所述艏部形式45°斜视图。基于快速性和设备布置等因素，所述船艏1在船长方向被分为了前段2和后段3两部分，所述前段2通过一高度为H的分割水线4被划分为外飘段5和设计段6，所述外飘段5的船体外表面是由分割水线4向甲板边线11光顺过渡得到，外飘段5和设计段6之间并非完全的几何光顺过渡连接，而是在分割水线4处存在拐点和曲率变化。所述设计段6在前端具有一个前突且十分丰满的台型球鼻艏7结构，艏部前端球鼻艏处较传统的球鼻艏型艏部设计而言更加平坦且宽度更大，体积丰满度在0.6至0.9之间，因此可以实现艏部布置多个全回转推进器和艏侧推的动力定位方案，且可在减少宽体船舶航行舭涡的同时可最大程度地调整船体浮心纵向位置，减小艏倾。

图2至图4分别表示一种用于海洋工程船舶的Triple-C船艏的侧视图、俯视图和主视图。高度为H的分割水线4为贯穿整个所述前段2的水平剖线，具有较大的丰满度，半入水角为90°或接近90°，从俯视图上观察，形状近似于“C”形；各个高度的水线8均具有较大的丰满度，半入水角接近90°从俯视图上观察，形状近似于“C”形；且艏部前端各半船横剖线9也具有很大的丰满度，从正视图上观察，形状近似于“C”形；所述设计段6的船艏中纵剖线10在侧视图上观察其形状也近似于“C”形，故将本实用新型的艏部设计命名为“Triple-C”船艏。这些线条在图2至4中做了加粗处理，重点表现这些线条的形状呈“C”形。

如图5所示，为改善浮态和提高航速间平衡的把握，艏部前端横剖线上部夹角A1为65-90°，优选80-90°；下部夹角A2为60-90°，优选75-90°；垂直段高度L1为结构吃水T的0 -0.3倍，优选0.2 -0.25倍。

船艏1的前段2和后段3的长度比例由船型、航速、方形系数、设备布置、浮心位置要求等参数决定，范围在2:1至1:4之间。

分割水线的高度H应接近或大于船舶结构吃水高度T。一般地，分割水线高度H为结构吃水高度T的0.9-1.25倍。

各高度水线8形状变化不大，针对船舶各个吃水工况均能起到良好的减阻效果，对于减少船舶实际运营工况下的运营成本有着很好地帮助。

为进一步了解本实用新型，在以下的描述中以某穿梭油轮艏部型线为例对本实用新型的内容进行详细的描述。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的一个优选例详细描述如下，然而除了这些描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式和适用船型。

在设计航速14.5kn的情况下，在保证相同排水量的前提下，将穿梭油轮母船型方案的普通直艏替换为本实用新型的一种用于海洋工程类船舶的Triple-C型船艏，替换后浮心前移1.4m（Lpp=265m），有效地解决了母船型艏倾严重的问题，且艏部空间变宽，也很好地满足了艏部3个推进器的布置，对艏部型线优化后，CFD计算结果表明，所述船艏在结构吃水和压载吃水两个工况下平均降阻5.7%，节能效果明显，具有良好的市场推广价值。

在该穿梭油轮的实施实例中，船艏总长度为48m，前段和后段的长度比为1:1，分割水线高度为14.1m，结构吃水15m略高于分割水线，设计水线的半入水角为90°。取球鼻艏中间长度处的横剖线作为典型横剖线，横剖线上L1约为1/5的吃水，夹角A1为85°，A2为80°。

采用这样的船艏设计后可以方便布置艏装载、艏侧推、全回转推进器等工程设备，并且还可有增加有效船长、改善宽体船舶艏部舭涡，提高航速的作用。同时所述船艏形式能够大幅增加船体进流段前端的排水量，有效地将船体浮心前移，减少船舶艏倾角度，优化船体浮态。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于描述的具体实施方式。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本专利精神和范围下所做的均等变换和修改，都应涵盖在本专利的范围内。本专利要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。