[发明专利]一种船体布局自适应的三体船

说明书

本发明涉及一种船体布局自适应的三体船，包括主船体和分别设在主船体两侧的两个片体，两个片体分别都通过连杆转动组件与主船体连接，连杆转动组件包括设在主船体上的主船体转动装置和设在片体上的片体转动装置，主船体转动装置和片体转动装置通过两个横向平行设置的伸缩滑轨机构连接，伸缩滑轨机构的两端都通过转动副分别与主船体转动装置和片体转动装置连接；三体船在不同航行状态下通过连杆转动组件调整船体布局。与现有技术相比，本发明使船体布局的调整范围较大，让三体船能够在不同航速、不同波浪频段都改变为最优船体布局，降低阻力，增加耐波性、减摇性，结构简单可靠、使用便捷，对于船舶的节能减排、航行安全都有重要的意义。

技术领域

本发明涉及三体船的技术领域，尤其是涉及一种船体布局自适应的三体船。

背景技术

三体船由一个主船体与两个片体构成，近年来，随着船舶绿色航行的理念逐渐盛行，三体船的应用正逐步扩大。由于其中高速阻力性能优于传统单体船，因而消耗的能源更低，碳排放量也更少。此外，三体船拥有更强的耐波性和稳定性，对于海况拥有更强的适应性。随着国际上日益受人关注的船舶绿色航行理念的盛行以及我国对海洋战略的进一步发展，对三体船的发展需求日益迫切。

传统三体船的船体布局是固定的，即主船体和片体间的横向距离、纵向距离固定不变。一般是通过计算在何种布局情况下三体船在某个航速下受到兴波阻力最小来决定这个布局。在水中时，船体间存在兴波干扰，这个干扰随着航速的改变会有不同的影响，可能使整体的兴波阻力降低或增加。所以如果三体船以其他航速航行时，但船体布局却固定不变，会致使其兴波阻力无法下降到理想的更低值，除非使船体布局随航速进行改变。目前，绝大多数的三体船采用固定的船体布局，只通过考虑设计航速和某个波浪频段的情况下能使三体船的兴波阻力、耐波性、减摇性达到较好的船体布局，而忽略三体船的航速以及所处海域的波浪频段发生变化后会使原来较好的水动力特性变差的情况。

船舶在进行拐弯时，一般依靠舵或螺旋桨差速带来的力矩进行拐弯，而如果将三体船的片体进行不对称布置也能使三体船获得力矩进行拐弯，由此增加三体船的操纵性。

船舶在进行减速制动时，由于船舶较大的惯性，往往需要较大的制动距离，而如果将三体船的片体进行“外八字”布置，可以大大增加三体船受到的阻力，增加三体船的制动能力，增加其操纵性。

三体船拥有较强的耐波性和减摇性，但其耐波性和减摇性一般针对某个波浪频段进行设计。因为不同海域的波浪频段不同，所以如果三体船的船体布局可以进行改变，将大大增强其在恶劣海况中的耐波性和减摇性，增加船舶适应性和航行安全性。

目前，有一些可以令三体船船体布局进行改变的设计：

1、例如武汉理工大学在2017年11月13日申请了一个专利“片体可移动式三体船”(公开号CN107933817A)。在三体船主体的上方设置有与其长度方向中轴线垂直布置的中空状刚性连杆，刚性连杆内腔通过轴承安装有贯穿其轴向两端的电动横向伸缩杆，电动横向伸缩杆的两端各与一个片体的顶端固定连接；刚性连杆的外圈穿设有若干个纵向滚轮，主体的甲板上对应设置有沿主体长度方向布置用于供纵向滚轮滚动的纵向滚轮槽、以及用于驱动刚性连杆旋转带动纵向滚轮沿纵向滚轮槽向前或者向后滚动的电动驱动装置。这种三体船可以实现主体与片体的位置可变，使三体船型根据海况改变主体与片体的空间位置，获得优良的耐波性能和减摇性能。