[發明專利]一種新型破冰船船艏結構及破冰方法

在審

• 申請號: 201811332221.3
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109501952A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 陸明鋒;陳弓;謝暢;周旭;何金偉;王楠
• 申請（專利權）人: 南通中遠海運川崎船舶工程有限公司
• 主分類號: B63B3/46
• 分類號: B63B3/46;B63B35/12
• 代理公司: 蘇州市指南針專利代理事務所(特殊普通合伙) 32268
• 代理人: 劉闖

本發明公開了一種新型破冰船船艏結構及破冰方法，船艏結構包括艏部上部、艏部中部和艏部下部，艏部上部為直艏，垂直于水平面，即傾角為90°；艏部中部采用向下傾斜的破冰刃，破冰刃傾角15～40°；艏部下部采用球鼻艏；球鼻艏下邊線設置破冰刃，破冰刃傾角35～50°；球鼻艏上邊線設置15～30°傾角破冰刃，本發明不僅可以在極地不同程度冰情條件下具有良好的破冰性能，同時在敞水水域也有良好的阻力性能。

技術領域

本發明涉及極地船技術領域，具體為一種新型破冰船船艏結構及破冰方法。

背景技術

極地是世界各國未來發展必爭的戰略空間。當前，國際極地事務正在發生著深刻變化，北極地區進入了開發利用的準備期，南極地區圍繞資源開發的競爭暗流涌動，氣候變化、環境演變、宇宙和生命起源等重大科學前沿研究的國際競爭明顯加劇。

極地蘊藏著很多潛在資源。比如，南極冰川中，蘊含著豐富的氣候信息，是研究氣候變化的一個非常好的樣本；南極磷蝦是地球上蛋白質含量最高的生物之一，資源量高達10億噸，可采量達1億噸，相當于目前世界水產總量之和。此外，得天獨厚的極端環境，使極地成為重要的基因資源寶庫，目前國際上極端海洋生物基因資源的開發應用雖剛剛起步，卻已帶來數十億美元的產業價值，因此，極地考察被許多國家作為贏得未來發展主動權、占領新的制高點的重要國家戰略。專家指出，南極和北極地區資源豐富，地理位置獨特，開展極地考察，是人類拓展生存與發展空間的一件大事。

北伴隨著北極冰蓋的范圍逐漸縮小，北極航線逐漸被航運界所關注；為了追求經濟性，各大航運公司會選擇北極航線作為海運的主要航道，這將需要大量的冰區運輸船和破冰船，這對高技術船舶開發研究和船舶市場的需求都將產生重大影響；隨著油氣資源和礦產資源開采技術的提高，號稱“第二個中東”的北極正逐漸成為人類索取資源的基地，這也需要大量的極地海工裝備和海工輔助破冰船，目前正在開展的亞馬爾油氣田開發項目就是最好的明證。

對于東亞-歐洲航線且通航東北航道的極地運輸船而言，破冰航線占比只占30％左右，70％左右的航線是敞水水域。目前，現有的極地運輸船多是帶有球鼻艏的冰區加強型運輸船，該船型敞水性能優異，但不具有破冰能力，只有在破冰船引航條件下航行于東北航道；或者是具有破冰型斜艏的破冰型極地運輸船，該船型破冰性能優異，但敞水性能較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型破冰船船艏結構及破冰方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種新型破冰船船艏結構,所述船艏結構包括艏部上部、艏部中部和艏部下部，所述艏部上部為直艏，垂直于水平面，即傾角為90°；所述艏部中部采用向下傾斜的第一破冰刃，所述第一破冰刃傾角15～40°；所述艏部下部采用球鼻艏；所述球鼻艏下邊線設置第二破冰刃，所述第二破冰刃傾角35～50°；所述球鼻艏上邊線設置15～30°傾角破冰刃。

優選的，所述艏部中部設置在設計水線處，所述設計水線進水角為15～20°。

優選的，所述第一破冰刃傾角在15～20°時滿足重度冰情破冰工況；所述第一破冰刃傾角在20～30°時滿足中度冰情破冰工況；所述第一破冰刃傾角在30～40°時滿足輕度冰情破冰工況。

優選的，所述第一破冰刃和第二破冰刃均采用合金鋼材料制成。

優選的，所述破冰刃采用高鉻材料制成。

一種新型破冰船船艏結構的破冰方法，包括以下步驟：

A、破冰航行時，艏部中部的斜艏將平整冰破碎，碎冰沿著船體兩側排開；

B、球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑動至船尾沖擊螺旋槳；

C、壓載狀態破冰航行時，球鼻艏下邊線的斜邊也有利于破冰航行；