[发明专利]滚筒式船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种滚筒式船舶。具体地说，本发明所涉及的船舶，是一种具有滚筒式外部船体的船舶，该型船舶的内外船体为横向圆周滚动机构的非固定连接，外部船体可随水上风浪和内部动力作横向转动，而内部船体的水平线，总是能够随时保持垂直于地心引力线。

背景技术

古今中外，所有水上船舶涉水部分的外壳，中部的横截面都近乎半圆形或矩形，故此船体就有了上下左右之分别，并且内外船体固定连接为一个整体。这样形状和结构的船舶，自古以来就不可避免地存在着我们已经司空见惯的几个问题：1.不能在大风大浪中平稳安全航行。船舶在风浪的外力作用下，轻则左右前后摇摆，使得船上人员立足不稳和晕船不适，船载的有些货物也易发生移位和倒塌现象；重则上下倾翻颠覆，造成人员伤亡和财产损失。2.船舶存在搁浅的困扰，搁浅后又不易回到深水区。3.即使涉水船体无破漏，也时有发生水从船甲板以上进入船舱内部的状况，甚而因此导致船舶沉没。4.如水面以下船体发生破漏，就难以立即抢修补救，甚而因此导致船舶沉没。5.只能被动承受风浪的冲击，不能吸收风浪的能量。6.由于左右两侧的水阻力大，因此转弯半径较大。横向靠泊更是耗能费时。7.不可自行登陆上岸(气垫船除外)。

发明内容

本发明就是为船舶的设计，寻求达到稳定、安全、节能、高效等性能俱佳的、能够在大风大浪中照常平稳航行的一种方案。

形象地说，本发明只是在现有各型船舶的船体外围，增加了一个滚筒式船舶外壳而已，并且为了吻合适应这个外壳的存在，其内部及两端船体的外围形状、操作平台和驱动机构等部件，都做出了相应的改造、移动和调整。

本发明所涉及船舶，主要有两大特点：1..船舶涉水部分的外部船体(以下简称船壳)，其横截面(船体中部的最小截面，下同)的内部呈标准圆形，使得船壳相对于内部船体(以下简称内舱)作圆周运动。如同滚筒一样，船壳没有固定不变的上下左右部位。2.船壳与内舱之间，为滚动机构、或滑动机构、或同心轴机构、或磁、气等悬浮机构(以下统称滚动机构)的非固定连接。

本发明的整个船体，根据滚动方向的相对区别，主要有两大部分：船壳和内舱。这二者之间为横向圆周滚动连接机构。可以参照比对的是：船壳相当于轴承的外圈，内舱相当于轴承的内圈和中轴，滚动机构相当于轴承的滚珠部位。船体以船壳的横向滚动来保持内舱相对于地心引力的静止。船壳的滚动分为被动和主动两种形式：被动式滚动是船壳随风浪等外力驱动作横向无止点圆周转动，因而化解消除了风浪等对内舱的作用力；主动式滚动是船壳随内部动力源驱动作横向无止点圆周滚动，因而使得船体产生移动的动力。被动滚动和主动滚动时，内舱横截面的水平线均能基本保持垂直于地心引力线，从而消除横向两侧的摇摆直至上下颠覆现象。

在船壳相对于内舱作滚动的基本设计上，为求乘坐和载物更为平稳，可增加一项辅助设计：将内舱设计分为下舱(一般作为轮机舱)和上舱(一般作为客货舱)两个部件，下舱外部即为内舱的外部，与船壳内部为上述的横向圆周滚动连接机构。下舱与上舱之间为纵向弧形滚动连接机构，下舱相对于上舱作被动滚动，从而消除或减轻上舱纵向两端的摇摆现象。

本发明所涉及的滚筒式船舶，在具有上述设计的共同特点上，又可分为纵向航行和横向航行的两种类型。本发明所涉及的纵向和横向概念，不完全参照和对应前进方向，而是以船壳滚动方向为横向，垂直于横向的为纵向，船体的横向长度(船壳直径)可以大于纵向长度。纵向航行的滚筒式船舶，船壳的滚动以被动式为主；横向航行的滚筒式船舶，船壳的滚动以主动式为主。纵向航行式与横向航行式的外观区别，主要在于：前者有前后船体的区别，后者船体无前后概念，其纵向两端都是相同对称的；前者的船壳外部可以不设横向航行划水的叶片等凸起部件，后者则必须有这些凸起部件来增加航行动力。

船壳被动滚动可实现的功能：1.化解外部风浪等外力对内舱的作用，避免了内舱的摇摆直至船体的颠覆。2.减少船舶涉及横向运行时的阻力，使船体更易转向。3.通过内部相应的发电蓄电装置，积蓄风浪冲击产生的能量。