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CN109501952A - 一种新型破冰船船艏结构及破冰方法 - Google Patents

一种新型破冰船船艏结构及破冰方法 Download PDF

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CN109501952A
CN109501952A CN201811332221.3A CN201811332221A CN109501952A CN 109501952 A CN109501952 A CN 109501952A CN 201811332221 A CN201811332221 A CN 201811332221A CN 109501952 A CN109501952 A CN 109501952A
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China
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breaking
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sword
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CN201811332221.3A
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English (en)
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陆明锋
陈弓
谢畅
周旭
何金伟
王楠
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Nantong Kawasaki Cosco Marine Engineering Co Ltd
Nantong Cosco KHI Ship Engineering Co Ltd
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Nantong Kawasaki Cosco Marine Engineering Co Ltd
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    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/46—Stems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种新型破冰船船艏结构及破冰方法，船艏结构包括艏部上部、艏部中部和艏部下部，艏部上部为直艏，垂直于水平面，即倾角为90°；艏部中部采用向下倾斜的破冰刃，破冰刃倾角15～40°；艏部下部采用球鼻艏；球鼻艏下边线设置破冰刃，破冰刃倾角35～50°；球鼻艏上边线设置15～30°倾角破冰刃，本发明不仅可以在极地不同程度冰情条件下具有良好的破冰性能，同时在敞水水域也有良好的阻力性能。

Description

一种新型破冰船船艏结构及破冰方法
技术领域
本发明涉及极地船技术领域，具体为一种新型破冰船船艏结构及破冰方法。
背景技术
极地是世界各国未来发展必争的战略空间。当前，国际极地事务正在发生着深刻变化，北极地区进入了开发利用的准备期，南极地区围绕资源开发的竞争暗流涌动，气候变化、环境演变、宇宙和生命起源等重大科学前沿研究的国际竞争明显加剧。
极地蕴藏着很多潜在资源。比如，南极冰川中，蕴含着丰富的气候信息，是研究气候变化的一个非常好的样本；南极磷虾是地球上蛋白质含量最高的生物之一，资源量高达10亿吨，可采量达1亿吨，相当于目前世界水产总量之和。此外，得天独厚的极端环境，使极地成为重要的基因资源宝库，目前国际上极端海洋生物基因资源的开发应用虽刚刚起步，却已带来数十亿美元的产业价值，因此，极地考察被许多国家作为赢得未来发展主动权、占领新的制高点的重要国家战略。专家指出，南极和北极地区资源丰富，地理位置独特，开展极地考察，是人类拓展生存与发展空间的一件大事。
北伴随着北极冰盖的范围逐渐缩小，北极航线逐渐被航运界所关注；为了追求经济性，各大航运公司会选择北极航线作为海运的主要航道，这将需要大量的冰区运输船和破冰船，这对高技术船舶开发研究和船舶市场的需求都将产生重大影响；随着油气资源和矿产资源开采技术的提高，号称“第二个中东”的北极正逐渐成为人类索取资源的基地，这也需要大量的极地海工装备和海工辅助破冰船，目前正在开展的亚马尔油气田开发项目就是最好的明证。
对于东亚-欧洲航线且通航东北航道的极地运输船而言，破冰航线占比只占30％左右，70％左右的航线是敞水水域。目前，现有的极地运输船多是带有球鼻艏的冰区加强型运输船，该船型敞水性能优异，但不具有破冰能力，只有在破冰船引航条件下航行于东北航道；或者是具有破冰型斜艏的破冰型极地运输船，该船型破冰性能优异，但敞水性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型破冰船船艏结构及破冰方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型破冰船船艏结构,所述船艏结构包括艏部上部、艏部中部和艏部下部，所述艏部上部为直艏，垂直于水平面，即倾角为90°；所述艏部中部采用向下倾斜的第一破冰刃，所述第一破冰刃倾角15～40°；所述艏部下部采用球鼻艏；所述球鼻艏下边线设置第二破冰刃，所述第二破冰刃倾角35～50°；所述球鼻艏上边线设置15～30°倾角破冰刃。
优选的，所述艏部中部设置在设计水线处，所述设计水线进水角为15～20°。
优选的，所述第一破冰刃倾角在15～20°时满足重度冰情破冰工况；所述第一破冰刃倾角在20～30°时满足中度冰情破冰工况；所述第一破冰刃倾角在30～40°时满足轻度冰情破冰工况。
优选的，所述第一破冰刃和第二破冰刃均采用合金钢材料制成。
优选的，所述破冰刃采用高铬材料制成。
一种新型破冰船船艏结构的破冰方法，包括以下步骤：
A、破冰航行时，艏部中部的斜艏将平整冰破碎，碎冰沿着船体两侧排开；
B、球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑动至船尾冲击螺旋桨；
C、压载状态破冰航行时，球鼻艏下边线的斜边也有利于破冰航行；
D、敞水条件航行时，球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将艏部分成三段，艏部上部采用直艏形式，艏部中部采用破冰斜艏形式，以及艏部下部采用球鼻艏，三段光顺连接。其中，球鼻艏上边线和下边线均采用倾斜的形式；新型极地运输船艏部形式的上部直艏形式有利于甲板布置、锚链舱布置和施工建造；设计状态破冰航行时，艏部中部的斜艏将平整冰破碎，碎冰沿着船体两侧排开，球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑动至船尾冲击螺旋桨；压载状态破冰航行时，球鼻艏下边线的斜边也有利于破冰航行；敞水条件航行时，球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。因此，本发明所述的新型极地运输船艏部形式可以兼顾破冰性能和敞水性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种新型破冰船船艏结构,所述船艏结构包括艏部上部1、艏部中部2和艏部下部3，所述艏部上部1为直艏，垂直于水平面，即倾角为90°，该直艏形式有利于甲板的布置和锚链舱的布置，以及施工建造；所述艏部中部2采用向下倾斜的第一破冰刃4，所述第一破冰刃4倾角15～40°，通过改变倾角的大小，可以开发出重度冰情、中度冰清和轻度冰清条件下破冰航行，以及在浮冰条件排开碎冰航行；，第一破冰刃4倾角在15～20°时满足重度冰情破冰工况；所述第一破冰刃4倾角在20～30°时满足中度冰情破冰工况；所述第一破冰刃4倾角在30～40°时满足轻度冰情破冰工况，所以，可以根据破冰冰情的不同进行不同的冰刃倾角调整；所述艏部下部3采用球鼻艏；所述球鼻艏下边线设置第二破冰刃5，所述第二破冰刃5倾角35～50°；所述球鼻艏上边线设置15～30°倾角破冰刃6；第一破冰刃4和第二破冰刃5均采用合金钢材料制成；破冰刃6采用高铬材料制成。
本发明中，船艏中2部设置在设计水线处，所述设计水线进水角为15～20°，这有利于破开的碎冰往两侧排开，降低碎冰沿船体滑向船尾与螺旋桨发生破坏碰撞的可能性。
本发明中，艏部下部采用球鼻艏，该球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。此外，球鼻艏的存在一定程度上能阻止碎冰向船底滑动并滑动至艉部与螺旋桨碰撞。
球鼻艏下边线设置破冰刃，破冰刃倾角β为35～50°，这有利于运输船压载状态破冰时同样具有一定的破冰能力。
球鼻艏上边线也设置破冰刃，破冰刃倾角γ为15～30°，这有利于设计吃水条件下破冰航行时将破碎的冰块排开，也具有向上顶冰的破冰能力。
本发明中，一种新型破冰船船艏结构的破冰方法，包括以下步骤：
A、破冰航行时，艏部中部的斜艏将平整冰破碎，碎冰沿着船体两侧排开；
B、球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑动至船尾冲击螺旋桨；
C、压载状态破冰航行时，球鼻艏下边线的斜边也有利于破冰航行；
D、敞水条件航行时，球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。
本发明将艏部分成三段，艏部上部采用直艏形式，艏部中部采用破冰斜艏形式，以及艏部下部采用球鼻艏，三段光顺连接。其中，球鼻艏上边线和下边线均采用倾斜的形式；新型极地运输船艏部形式的上部直艏形式有利于甲板布置、锚链舱布置和施工建造；设计状态破冰航行时，艏部中部的斜艏将平整冰破碎，碎冰沿着船体两侧排开，球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑动至船尾冲击螺旋桨；压载状态破冰航行时，球鼻艏下边线的斜边也有利于破冰航行；敞水条件航行时，球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。因此，本发明所述的新型极地运输船艏部形式可以兼顾破冰性能和敞水性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型破冰船船艏结构,所述船艏结构包括艏部上部(1)、艏部中部(2)和艏部下部(3)，其特征在于：所述艏部上部(1)为直艏，垂直于水平面，即倾角为90°；所述艏部中部(2)采用向下倾斜的第一破冰刃(4)，所述第一破冰刃(4)倾角15～40°；所述艏部下部(3)采用球鼻艏；所述球鼻艏下边线设置第二破冰刃(5)，所述第二破冰刃(5)倾角35～50°；所述球鼻艏上边线设置15～30°倾角破冰刃(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型破冰船船艏结构，其特征在于：所述艏部中部(2)设置在设计水线处，所述设计水线进水角为15～20°。
3.根据权利要求1所述的一种新型破冰船船艏结构，其特征在于：所述第一破冰刃(4)倾角在15～20°时满足重度冰情破冰工况；所述第一破冰刃(4)倾角在20～30°时满足中度冰情破冰工况；所述第一破冰刃(4)倾角在30～40°时满足轻度冰情破冰工况。
4.根据权利要求1所述的一种新型破冰船船艏结构，其特征在于：所述第一破冰刃(4)和第二破冰刃(5)均采用合金钢材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种新型破冰船船艏结构，其特征在于：所述破冰刃(6)采用高铬材料制成。
6.实现权利要求1所述的一种新型破冰船船艏结构的破冰方法，其特征在于：破冰方法包括以下步骤：
A、破冰航行时，艏部中部的斜艏将平整冰破碎，碎冰沿着船体两侧排开；
B、球鼻艏可以防止碎冰沿船底滑动至船尾冲击螺旋桨；
C、压载状态破冰航行时，球鼻艏下边线的斜边也有利于破冰航行；
D、敞水条件航行时，球鼻艏可以产生有利兴波，与船行波形成有利叠加，从而降低兴波阻力。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111674515A (zh) * 2020-07-03 2020-09-18 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 破冰型大型航标船
CN112373635A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 中国船舶科学研究中心 一种新型破冰船艏结构
CN112478070A (zh) * 2020-12-04 2021-03-12 江苏科技大学 一种应用于极地船舶球鼻首的破冰装置
CN115416818A (zh) * 2022-09-22 2022-12-02 中国船舶集团有限公司第七○八研究所 一种三艏柱港口破冰船
CN115571283A (zh) * 2022-11-03 2023-01-06 中国船舶科学研究中心 一种破冰船自主航行破冰控制策略
CN115675723A (zh) * 2022-08-29 2023-02-03 大连船舶重工集团有限公司 一种兼顾开敞水域性能的双向破冰型运输船
CN117302410A (zh) * 2023-11-03 2023-12-29 上海船舶研究设计院 船舶首部

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3521590A (en) * 1967-08-15 1970-07-21 Alexbow Canada Ship's bow construction
SU1235788A1 (ru) * 1983-07-12 1986-06-07 Предприятие П/Я Р-6285 Носова оконечность судна
KR20060039270A (ko) * 2004-11-02 2006-05-08 삼성중공업 주식회사 쇄빙기능을 갖는 선박의 선수부 형상
JP2006321306A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Universal Shipbuilding Corp 船首フィン付き船舶
KR20080107070A (ko) * 2007-06-05 2008-12-10 에스티엑스조선주식회사 쇄빙 능력을 갖는 ｉｃｅ ｂｕｌｂ 형상
US20120031318A1 (en) * 2009-03-12 2012-02-09 Sami Saarinen Vessel or floating structure operating in ice-covered waters and method of using it
RU2536568C1 (ru) * 2013-12-10 2014-12-27 Закрытое акционерное общество "Спецсудопроект" Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости
CN105916763A (zh) * 2013-12-20 2016-08-31 阿克北极科技公司 破冰船舶
CN209159934U (zh) * 2018-11-09 2019-07-26 南通中远海运川崎船舶工程有限公司 一种新型破冰船船艏结构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3521590A (en) * 1967-08-15 1970-07-21 Alexbow Canada Ship's bow construction
SU1235788A1 (ru) * 1983-07-12 1986-06-07 Предприятие П/Я Р-6285 Носова оконечность судна
KR20060039270A (ko) * 2004-11-02 2006-05-08 삼성중공업 주식회사 쇄빙기능을 갖는 선박의 선수부 형상
JP2006321306A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Universal Shipbuilding Corp 船首フィン付き船舶
KR20080107070A (ko) * 2007-06-05 2008-12-10 에스티엑스조선주식회사 쇄빙 능력을 갖는 ｉｃｅ ｂｕｌｂ 형상
US20120031318A1 (en) * 2009-03-12 2012-02-09 Sami Saarinen Vessel or floating structure operating in ice-covered waters and method of using it
RU2536568C1 (ru) * 2013-12-10 2014-12-27 Закрытое акционерное общество "Спецсудопроект" Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости
CN105916763A (zh) * 2013-12-20 2016-08-31 阿克北极科技公司 破冰船舶
CN209159934U (zh) * 2018-11-09 2019-07-26 南通中远海运川崎船舶工程有限公司 一种新型破冰船船艏结构

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111674515A (zh) * 2020-07-03 2020-09-18 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 破冰型大型航标船
CN112373635A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 中国船舶科学研究中心 一种新型破冰船艏结构
CN112478070A (zh) * 2020-12-04 2021-03-12 江苏科技大学 一种应用于极地船舶球鼻首的破冰装置
CN112478070B (zh) * 2020-12-04 2022-03-08 江苏科技大学 一种应用于极地船舶球鼻首的破冰装置
CN115675723A (zh) * 2022-08-29 2023-02-03 大连船舶重工集团有限公司 一种兼顾开敞水域性能的双向破冰型运输船
CN115416818A (zh) * 2022-09-22 2022-12-02 中国船舶集团有限公司第七○八研究所 一种三艏柱港口破冰船
CN115571283A (zh) * 2022-11-03 2023-01-06 中国船舶科学研究中心 一种破冰船自主航行破冰控制策略
CN115571283B (zh) * 2022-11-03 2023-05-12 中国船舶科学研究中心 一种破冰船自主航行破冰控制策略
CN117302410A (zh) * 2023-11-03 2023-12-29 上海船舶研究设计院 船舶首部

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