單驅動雙船體的製作方法

2023-05-05 06:05:31

專利名稱：單驅動雙船體的製作方法
技術領域：
本發明大體涉及雙船體(catamaran hull)結構，更尤其涉及具有兩個不同的非對稱船體形狀的這樣的船體。
背景技術：
雙體船(catamaran)典型地具有兩個相同的，通常為非對稱的船體，這兩個船體彼此相同。因此，任何由一個船體引起的轉力(turning force)被來自另一個船體的轉力抵消。雙船體通常相當狹窄，並因此具有空間和效率方面的缺點。寬的雙船體具有更多內部空間，但是會造成較大的伴流(wakes)，較大的伴流導致較大的阻力。此外，雙船體通常需要配置螺旋槳容器(propeller pockets)，以減少螺旋槳軸角。常規的螺旋槳容器導致了水在容器內被迫在相對短的空間中改變方向，這繼而增加了船上的阻力；狹窄的船體通常對水流的改變小於寬的船體，因此產生較少的阻力。由於尾流的生成，能量耗損也可能是很顯著的。據此，本發明的目的是產生通過減少阻力從而改善了效率的雙船體布置，本發明的目的進一步是增加在給定的船體尺寸的可用空間。

發明內容
因此，揭示了一種雙船體，其包括一對通過中間船體部連接的基本上平行的分立的船體，其中每個分立的船體具有非對稱的形狀；以及在分立式船體中的僅僅一個內設置的推進器組合件，定義了推進器船體，其中這兩個分立的船體具有不同的非對稱配置，使得由一個船體中的推進器組合件的作用產生的偏心推力基本上被兩個分立船體的形狀差異造成的轉力抵消。


圖1是在此描述的雙船體的透視圖；圖2是從船頭觀察到的圖1的雙船體的視圖；圖3是從船尾觀察到的圖1和圖2的雙船體的視圖；圖4和圖5分別是圖1至圖3中雙船體的俯視圖和仰視圖。
具體實施例方式在10處總體示出了本文揭示的完整的雙船體，也簡單地被稱為雙體船，其具有兩個單獨的船體12和14，以及中間的連接部16。取決於特定應用和具體設計，雙船體可為不同長度，容納不同的人數；例如，a39-ft雙體船可輕易地容納四個成年人。在該雙體船結構中，船體12和14中只有一個具有驅動機構(drive train) 18，該驅動機構大體包括電機、輸出軸和安裝在輸出軸上的螺旋槳。在所示出的實施例中單個驅動機構18被安裝在右舷船體內，但是單個驅動機構也可備選地位於左舷船體內。
通過只使用位於一個船體中的一個電機，那個船體的大小可以被調整成適合容納電機和驅動機構的剩餘部分，以便於觸及和維修，而無推進器的船體可以是狹窄的以便減少阻力。雙體船上的裝置可被布置成，最大的優勢在於寬敞的推進器船體。參考圖4，右舷(推進器)船體的舷外側船體切入角(outboard side hull entry angle)將在8度至15度之間，優選地大致為10度，而舷內側切入角(inboard side entry angle)將在12度至22度範圍內，優選地大致為13度。這將產生2度至5度的淨舷外牽引切入角(net outboard tow entry angle) 21。右舷驅動船體是非對稱的，大致向船右舷側偏離船的中心線3』 10」。還是參考圖4，左舷(無推進器)船體14的舷外側船體切入角將在8度至15度之間變化，優選地大致為10度，同時舷內側切入角將在7度至17度範圍內，優選地大致為 9度。這將產生0度至2度的淨舷內牽引切入角(net inboard tow entry angle)21。左舷船體也是非對稱的，大致向船左舷側偏離船的中心線4』 10」。如上指出的，所示實施例中，右舷(推進器)船體具有比較窄的左舷船體更大(更寬)的船幅(beam)；典型地，右舷船體將具有比無推進器船體多20%至35%的排水量。關於驅動機構18，電機20典型地為例如380HP的柴油機。也可使用其它電機。軸22和螺旋槳對也是常規型的。船體配置上的差異導致在推進器(例如右舷船體)的方向上產生淨轉力。每一個都是非對稱的，但在配置上不同的船體，具有其單獨的船頭形狀，導致整體上，總體推向右舷的結果，而非彼此成不具有淨效應的鏡像圖形。非對稱船體形狀是通過改變舷內和舷外的切入角獲得的。導致趨向於在工作期間將雙體船的方向推向右舷的船體布置，將單推進器船體的推進作用抵消，單推進器船體趨向於將雙體船推向左舷方向。這兩種力(推進器和淨船體作用)彼此抵消，使得船最終趨向於筆直行駛。這種作為結果的平衡允許在幾乎所有海況下航跡都是筆直的並且船舵都是平衡的，顯著地增大了船的效率。推進器船體的大的船幅允許有額外的船艙空間。例如，39ft.型船包括大的駕駛員座艙和客廳區域，以及船上廚房、進餐區域、兩個帶浴室的特等客艙和兩個船首(heads)。單個小型的船龍骨鰭(keel fin) 28位於狹窄的左舷(無推進器)船體的中心附近，基本上延伸到船體的長度，同時由於安裝了推進器設備，右舷(推進器)船體具有的小型船龍骨鰭四隻延伸到船體一部分。如果推進器船體為左舷船體，則船龍骨鰭布置將被轉換。超大型的方向舵30可被用於控制船舵的平衡和船的航跡。方向舵也可具有被布置成用於空檔船舵轉向的平衡調整片。由於搭載著推進器設備的船體更大，其比無推進器的船體排出更多水。這種排水量上的不平衡通過精心地布局雙體船中的設備和船艙來補償。重量的不平衡導致不規則的船的移動，其中縱搖(Pitch)和橫搖(roll)為兩個船體的質量和形狀的函數。在當前布置中，由於一個船體具有比另一個船體更大的質量，兩個船體的縱搖和橫搖特性彼此不同。大體上，與底部升高量較小的較寬船體相比，底部升高量(dead rise)較大的狹窄船體對於船體的沉沒具有較小的阻抗力。為產生平衡的邊到邊的橫搖敏感性(rolling sensation)，假設兩個船體之間的重量和形狀不平衡，對於兩個船體都可使用非對稱的形狀。更狹窄的船體，即無動力船體，對於縱搖和橫搖具有更小的阻抗力。這通過承載較少重量的船體以及通過使用較大的舷(chine)來部分地抵消，較大的舷增加了水線附近和上方的船體容積。在較平靜的水中，狹窄的船體由於其狹窄的形狀而具有較小的阻抗力，但是在不平靜的水中， 其在均衡的基底上比較寬船體更加迅速地淹沒和侵蝕容積。較大的舷和船體容積在無推進器船體的船頭處被平衡，以匹配推進器船體的特徵。據此，已經描述了只在兩個船體中的一個中使用驅動機構的雙體船。在一個方向上的結果推力通過兩個均為非對稱的船體之間的配置差異被抵消，這兩個船體並非像傳統的雙體船那樣互為鏡像圖像，而是被不同地配置以便在另一個方向上產生船的移動或推力，由於該推力和船體布置基本上彼此補償，從而在船的航行過程中產生船的直線航跡。雖然為了說明的目的已經描述了本發明的優選實施例，但是應該理解的是在實施例中可結合各種改變、變化和替換，而不背離在隨附權利要求書中限定的本發明的精神。
權利要求
1.一種雙船體，包括一對基本平行的分立的船體，該對船體由中間的船體部連接，其中每個分立的船體具有非對稱的形狀；以及僅在分立的船體中的一個船體中設置的推進器組合件，定義了推進器船體，其中所述兩個分立的船體具有不同的非對稱配置，使得由所述一個船體中的推進器組合件的作用產生的偏心推力通過兩個分立的船體的形狀上的差異引起的轉向力而被基本抵消。
2.如權利要求1所述的雙船體，其中所述推進器船體比另一個無推進器船體具有更大的船幅。
3.如權利要求2所述的雙船體，其中所述推進器船體具有比另一個船體多出20%至 35%範圍內的排水量。
4.如權利要求1所述的雙船體，其中所述推進器船體的淨束角在舷外側2度至5度範圍內，同時另一個船體具有舷內側0度至2度範圍內的淨束角。
5.如權利要求1所述的雙船體，包括沿所述無推進器船體的中心線的一部分延伸的單個船龍骨鰭。
6.如權利要求1所述的雙船體，其中所述推進器組合件位於右舷船體內。
7.如權利要求1所述的雙船體，其中所述推進器船體具有在8度至15度範圍內的舷外側切入角，以及在12度至22度範圍內的舷內側切入角。
8.如權利要求1所述的雙船體，其中所述無推進器船體具有在8度至15度範圍內的舷外側切入角以及在7度到17度範圍內的舷內側切入角。
9.如權利要求1所述的雙船體，其中所述分立的船體各自都是非對稱的，分別向右舷側和向左舷側偏心大致4』 10」。
全文摘要
雙船體，包括一對基本平行的分立的船體，這兩個船體通過中間的船體部連接，其中分立的船體中的僅僅一個船體包括推進器組合件。每個船體是非對稱的，並進行了不同配置，使得通過一個船體中的推進器組合件產生的偏心的推力基本上被兩個非對稱船體形狀的差異產生的轉力抵消。
文檔編號B63B1/12GK102282065SQ200980141630
公開日2011年12月14日 申請日期2009年8月17日 優先權日2008年8月20日
發明者勞倫斯.J.格拉夫, 戴維.J.皮尤 申請人:阿斯彭動力卡塔馬坦斯有限責任公司