[發明專利]一種破冰船艏部結構

有效

• 申請號: 201610012936.5
• 申請日: 2016-01-09
• 公開（公告）號: CN105667703B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 刁峰;周偉新;陳京普;蘇甲;王杉;李小冬;魏錦芳;王艷霞;趙強;蔣武杰;馮松波;程紅蓉;趙璐
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心上海分部
• 主分類號: B63B1/06
• 分類號: B63B1/06;B63B35/08
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種破冰船艏部結構，艏部線型前傾艏柱(4)橫剖面呈“V”型，站線與中縱剖面線夾角(a)的范圍為40°～70°，艏部底端設有楔形前踵(5)，高度(h)為75％～125％冰層厚度，楔形前踵前端輪廓(6)與豎直方向夾角(c)的范圍為1°～8°，前踵船體光順相連。本發明破冰船艏部結構通過改進極地破冰船艏部線型，艏柱前傾、橫剖面呈“V”型、艏部底端通過一折角線設置有楔形前踵的新型艏部線型，使船舶具有破冰能力強、破冰阻力低、易于排冰、可降低冰塊進入船后螺旋槳工作區域的風險和防止極地船舶發生擱淺事故的效果。

技術領域

本發明涉及一種破冰船艏部結構，屬于破冰船船體線型設計技術領域。

背景技術

船型設計是極地船舶總體設計的關鍵，自破冰型船型設計的目的主要有：選取合適的主尺度及船型參數，滿足布置及性能等基本需求；優化首尾形狀來減小正車/倒車冰阻力；確保優良的排冰性能，減小碎冰進入推進器流場的可能性等。所以，自破冰型極地船舶線型設計特征主要集中在首部和尾部，船中部分主要滿足裝載和布置的要求。自破冰型極地船舶首部線型與冰級要求的推進功率、無冰水域要求的推進功率等息息相關，首部線型的選擇對極地船舶(特別是高等級冰況)的安全性、經濟性至關重要。對于一般航行于極地的商船來說，為最大化敞水性能，有可能不采用破冰船首，而依然采用球鼻艏，這種首部結構不利于破冰和排冰；傳統的破冰船靜水阻力很大，并且不利于裝載，也不能有效降低碎冰進入推進器流場的可能性。因此，在追求高效和經濟造船的今天，如何實現船型效能的最大化，實現綜合性能的平衡優化設計，是極地船舶發展面臨的重要課題。

傳統的具有破冰任務的船舶通常采用冰刀型破冰艏，冰刀型艏具有尖銳的刀狀船艏和一定的前傾艏柱，冰刀型艏對沖擊冰脊很有效，但是這種艏部結構產生的靜水阻力很大，并且不利于裝載，也不能有效降低碎冰進入推進器流場的可能性。例如：CN104527919A一種新型破冰船船首及破冰方法，以及CN104890808A一種滿足破冰船拖曳航行條件的球艏中高速船，就屬于此類情況。而一般航行于極地的商船采用球鼻艏，其無法滿足破冰和排冰的要求。

隨著北極地區極具戰略價值的航道的開通，北極地區蘊藏的豐富資源的開發利用受到越來越國家的重視，大量的貨物將會通過該航線運輸，為改變現有船舶無法在低溫多冰、氣候惡劣的北極地區航行現狀，極地航行船舶將在世界船舶訂單中占據舉足輕重的地位。

發明內容

針對上述現有船型不能滿足極地破冰航行問題，本發明提出了一種破冰船艏部結構，能夠實現在極地地區和無冰水域航行，

本發明破冰船艏部結構的技術方案為，艏部線型前傾艏柱橫剖面呈“V”型，站線與中縱剖面線夾角的范圍為40°～70°，艏部底端設有楔形前踵，高度為75％～125％冰層厚度，楔形前踵前端輪廓與豎直方向夾角的范圍為1°～8°，前踵船體光順相連。

所述站線與中縱剖面線夾角優選的范圍為55°～65°。

所述楔形前踵高度的優選范圍為90％～110％冰層厚度。

所述夾角的優選角度為4°。

本發明破冰船艏部結構通過改進極地破冰船艏部線型，艏柱前傾、橫剖面呈“V”型、艏部底端通過一折角線設置有楔形前踵的新型艏部線型，使船舶具有破冰能力強、破冰阻力低、易于排冰、可降低冰塊進入船后螺旋槳工作區域的風險和防止極地船舶發生擱淺事故的效果。

附圖說明

圖1為本發明破冰船艏部結構的側視立體圖；

圖2為本發明破冰船艏部結構艏部線型橫剖面圖(從船首向船尾看)；

圖3為本發明破冰船艏部結構艏部線型的側視圖；

圖4為本發明艏部線型底部視圖。

圖中，1-船體，3-船體艏部，4-前傾艏柱，5-楔形前踵，6-楔形前踵輪廓，7-V型橫剖面。