[发明专利]为船提供大直径螺旋推进器的方法及具有大直径螺旋推进器的船

说明书

技术领域

本发明涉及提高推进效率和在船上的舒服感觉的方法。

本发明还涉及具有使推进效率和在船上的舒服感觉都提高的推进器装置的船。

这里所用的术语“船”表示海船，通常具有足够尺寸以承载自己的小船，例如救生船、舢板或汽艇。所用的经验法则为“小船可装在船上，而船不能装在小船上”。

另外，这里所用的术语“船尾板”表示形成船舶的船尾的表面。船尾板可以为平的或弯曲的，或者可以为垂直的，向前倾斜(称为retrousse’)或船尾倾斜的。船尾板的底尖端可以近似地在水线上，这种情况下，船的船尾称为“船尾板船尾”，或者船体可连续，使得在船尾板处结束之前，中心线正好在水线之上，这种情况下，称为“悬伸艉”。

背景技术

船舶设计者面对的一个问题是保持船体振动在可接受的水平。过大的振动不但造成船舶中的不愉快噪声，而且还造成船结构的危险应力。另外，造成船体振动的力还可引起其他不希望的效果。

现今船体振动问题比过去产生得更多，因为船通常更大且功率更大。功率增大造成引起船体振动的激励力增加，而尺寸增大使船体更易由这些力引起振动。

船体振动的主要原因是作用在船体上处于推进器之上的由推进器产生的水的压力波动。由于在横跨推进器盘即被推进器叶片扫过的区域中尾流的变化，当推进器转动时，叶片的负荷变化很大。在常规的单一螺旋船尾结构中，推进器盘上的最大尾流可以为该处最小尾流的八倍大。当推进器转动时，快速改变推进器叶片上的负荷的一个效果就是：在水中产生激励船体振动的强大压力脉冲，及可引起推进器叶片的严重气穴腐蚀。

在常规的船中，船尾轮廓在推进器上方朝后弯曲成弧，然后向上弯曲形成船的船尾末端。为了在推进器和处在推进器之上的船体部分之间形成大的间隙，这种弯曲形状是必需的，为了缓和水中由推进器激励的压力波动对船体的作用以及为了与由船的其余部分产生的尾流模式一致，该大间隙是必需的。作为船尾框架铸件，通常这种弯曲形状形成为整体。对于总载重吨位为400000的船，船尾框架可为50英尺(15m)高且重量为600吨。这制造起来极其昂贵，并且当运抵船坞时，常常会被扭曲，因此必需焊接另外的件来校正其形状。

US3983829建议通过制造邻近船尾的复杂轮廓来解决这个问题，该轮廓可改善尾流模式，因而可与大直径的推进器适应。众所周知，通过减小轴的转数和增大推进器直径可改善推进效率。然而，如上所述，US3983829建议的设计非常复杂，因而很昂贵，这也许就是为什么从1974年已知的这个设计在市场上没有取得成功的一个原因。

发明内容

本发明的目的是使用大直径螺旋推进器提高推进效率和在船上的舒服感觉，这目的可根据在所附权利要求书中确定的本发明达到。

对所述问题的上述解决方法可以容易地增大推进器直径而不增加所引起的对船体的压力脉冲，因此可提高推进效率和增加在船上的舒服感觉。

另外，本发明的优点和各个方面通过独立的权利要求和下述说明将会清楚。

附图说明

下面参照优选实施例和附图更详细地说明本发明。

图1为船的优选实施例的示意性侧视图，该船具有根据本发明的包括在集装箱化的推进装置中的回转的大直径螺旋推进器，

图2为具有在正常工作位置的集装箱化的可倾斜装置的图1所示的船的船尾的简化的示意性侧视图，

图3为与图2相似的简化的示意性侧视图，但该集装箱化装置在倾斜位置，将推进器叶片尖端旋转至船的船体的基线高度，

图4为表示集装箱化装置倾斜时的运动的原理草图，

图5为从后面看的基于根据图1的设计的双推进器船的图，一个螺旋推进器在正常工作位置，另一个被该集装箱化装置倾斜而提升，

图6为从上面看的图5所示的双推进器船的船尾的示意图，它特别表示多个液压控制的柱螺栓，和

图7为将该集装箱化的可倾斜装置的集装箱锁紧在船的船尾板的凹部中的图6所示的一个液压控制的柱螺栓的横截面的部分放大图。

具体实施方式

图1表示船1的示意性侧视图。船1具有船体10、船头12、船尾14和船尾板13，船体11带有基线11。在船尾14配置包括推进器20的推进装置2。发动机或电机24驱动推进器20。图1还表示水线16(即，与船1的当携带供其使用的“标淮负荷”时的水线相应的“设计水线”)。另外，还表示船1浮在水4中。水4的表面40也示意性地表示为当船1以巡航速度推进时，在船体10的船尾板13后面的一距离处形成的上升波浪的顶峰41。