一种极地运输船艏部结构的制作方法

本发明涉及极地船舶船体线型设计技术领域，具体而言是一种极地运输船艏部结构。

背景技术：

由于北极每年来冰区密集度逐步减少，极地运输船春秋季在东北航线航行时，冰96％以下都是低于1.5m的冰，东北航线的日益运行量将会增大，为了imo制定的eedi标准与对北极圈的保护和船舶的经济性的考量，船舶在东北航线航行时的总阻力值得考虑，船型设计是极地船舶总体设计的关键，极地运输型型船型设计的目的主要有：合适的船长的选取，艏尾形式的变化对冰阻力的影响；选取以上数值，主要是解决抗冰性能、破冰阻力的能力。但是在东北航线春秋季还有大量的敞水区域需要航行，但是冰级船舶在敞水区域的航行需要巨大的消耗，所以研制一个适合极地的船艏形式是必不可少的。所以，如何使得船型效能的最大化，是极地研究的必不可少的问题。

对于专利cn105667703a的船艏形式来说，它充分考虑到破冰的的安全性以及性能做到了一定的优化，但是其无法解决对于破冰船艏形式带来的敞水区域的阻力大、消耗大的缺点。

技术实现要素：

根据上述技术问题，而提供一种极地运输船艏部结构。本发明提出了一种极地运输船船艏部结构，能够实现在东北航线航行时的碎冰阻力加上敞水阻力达到最小，从而减少燃料的消耗，达到节能减排的目的。

本发明采用的技术手段如下：

一种极地运输船艏部结构，船艏的艏部的中纵剖线与设计水线之间的夹角a为28.5°～31.5°，所述艏部在四分之一船宽处的设计水线切向角b为36.5°～37.5°；

所述设计水线的长度为l；

所述船艏在0.027l处的入水角a为55.0°～58.5°；

所述船艏在0.08l处的入水角为b为40.3°～43.5°；

所述船艏在0.133l处的入水角c为36.0°～39.0°；

所述船艏在0.187l处的入水角d为33°～34.5°；

所述船艏在0.027l处的水线角e为41.5°～42.0°；

所述船艏在0.08l处的水线角f为27.5°～28.0°；

所述船艏在0.133l处的水线角g为24.0°～25.0°；

所述船艏在0.187l处的水线角h为20.0°～21.0°；

所述船艏的底部最低点与所述船艏的艏部之间的水平距离l为所述极地运输船长的20％～25％。

优选地，所述夹角a为29.0°。

优选地，所述夹角b为37.0°。

优选地，所述入水角a为58.1°；所述入水角为b为43.2°；所述入水角c为39.0°；所述入水角d为34.5°；

优选地，所述水线角e为42.0°；所述水线角f为27.6°；所述水线角g为24.3°；所述水线角h为21.0°。

优选地，所述水平距离l为所述极地运输船长的22.7％。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明运输船艏部结构通过改进极地运输船艏部线型，各个位置的夹角角度来确定船艏的线型，使船舶具有抗冰强度大、碎冰阻力低、敞水阻力低等特点。对于东北航线运输的运输船建造具有重大意义。

基于上述理由本发明可在破冰船领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中极地运输船艏部结构的中纵剖线图；

图2为本发明具体实施方式中极地运输船艏部结构的水线示意图；

图3为本发明具体实施方式中极地运输船艏部结构的横剖线图；

图4为本发明具体实施方式中极地运输船艏部结构的艏部水线图；

图5为本发明具体实施方式中极地运输船的三维型线图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1～5所示，本发明提供了一种极地运输船艏部结构，船艏的艏部的中纵剖线与设计水线之间的夹角a为28.5°～31.5°，优选地，所述夹角a为29.0°。

所述艏部在四分之一船宽处的设计水线切向角b为36.5°～37.5°；优选地，所述夹角b为37.0°。

所述船艏的底部最低点c与所述船艏的艏部之间的水平距离l为所述极地运输船长的20％～25％，优选为22.7％。

通过夹角a、b和水平距离l的设置可以实现降低敞水阻力，以及碎冰阻力；

所述设计水线的长度为l；

所述船艏在0.027l处的入水角a为55.0°～58.5°；优选为58.1°。

所述船艏在0.08l处的入水角为b为40.3°～43.5°；优选为43.2°。

所述船艏在0.133l处的入水角c为36.0°～39.0°；优选为39.0°。

所述船艏在0.187l处的入水角d为33°～34.5°；优选为34.5°。

所述船艏在0.027l处的水线角e为41.5°～42.0°；优选为42.0°。

所述船艏在0.08l处的水线角f为27.5°～28.0°；优选为27.6°。

所述船艏在0.133l处的水线角g为24.0°～25.0°；优选为24.3°。

所述船艏在0.187l处的水线角h为20.0°～21.0°；优选为21.0°。

通过a、b、c、d、e、f、g、h八个角度的设置可以达到船艏的抗冰强度。

本实施例中提供的破冰船需要在1.5m以下冰厚的条件下使用。在1.5m以下的散冰情况下(特别是东北航道6月至11月)，通过改进原破冰船船艏形式，可以大大减少碎冰阻力与敞水阻力，阻力最大可优化6％，使得对于在东北航道航行的船舶减少排放。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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