改進船的破冰性的方法和根據該方法構造的船的製作方法

2023-10-10 21:15:34 1

專利名稱：改進船的破冰性的方法和根據該方法構造的船的製作方法
改進船的破冰性的方法和根據該方法構造的船
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1的主題的一種提供船的方法，具體涉及具有改進的冰
穿透特性的破冰船或貨船、油輪或類似運輸船舶，該船具有包含第一端和第二端的船體，並 且在所述第二端配備推進結構，該推進結構提供當船以用兩端中的任一端向前移動時船的
主要推進力和船的轉向(steering)，由此船的所述第二端被成形和設計使得它本身具有有 效的冰穿透特性。本發明還涉及根據權利要求7的主題的一種船。
背景技術：
對於各種運輸船舶、油輪、服務船舶等的需要和使用，除了開闊的水域條件下之 外，還要在冰水中並且現今程度增大到甚至在北極條件下操作。實踐中，為了有效地行進， 船舶要求有對應不同條件的各種弓形設計。為此目的，提出了一種設想，根據該設想，對於 不同條件分別優化船的前端和後端。此設想在例如美國專利公開第US5218917號中進行 了描述，並且相應地，船的後端被成形和設計成比船的前端更有效地破冰，從而在厚冰條件 下，船舶朝船的後端方向移動，而在開闊水域條件下船舶以正常的朝前方向更有效地移動。 除了船體本身的後端的設計和加固之外，此設想的特徵是，在船的後端的主要推進裝置包 括兩個可轉動的舵推進器裝置，該舵推進器裝置的推進器連同適當傾斜成形的後端下部進 行破冰。不同於推進器繞由船舶的船體固定支持的軸而旋轉的固定推進器裝置，在本說明 書中，舵推進器裝置這一術語涉及可以繞單獨的軸轉動、並且可以不需任何單獨的舵裝置 就可用來操縱船舶的推進器及其驅動軸。 當目標是要把所述設想應用到更大的貨船上，諸如油輪，船舶也本身還需要相當 高的推進功率。然而，根據現代技術的舵推進器裝置在推進功率上有它們的限制，實踐中， 功率輸出大約為每個舵推進器裝置20麗。具有比這更高功率輸出的舵推進器裝置的限制包 括，例如需要的空間、重量和價格。 歐洲專利公開第EP 1472135號揭示了一種推進結構，本身已知，適用於包括固定 推進器裝置和放置在其兩側的舵推進器裝置的大型RoRo船舶。當問題是所需的空間和也 為更大型船舶提供足夠高的推進功率時，這種方案本身具有成本和空間利用上的優勢。文 件中無論如何沒有提及有關此方案對於除了開闊水域，還可以在厚冰條件下行進的船舶的 適用性。 因此，想要用在不同條件下並且還特別適合用於厚冰條件下的船舶要求適合被
成形以更好地應用於開闊水域條件的弓形，對於硬冰條件的足夠的冰穿透特性，並且此外
本身足夠的推進功率，厚冰條件在此上下文中除了包括厚的扁平冰外，還包括特別由浮冰
(pack-ice)和積冰(ice build-up)形成的冰脊(ice ridge)。除了在燃料經濟性方面有
效破冰的能力本身外，冰穿透特性在此上下文中還包括一般在厚冰條件下，如浮冰中和通
過冰脊，行進的能力，該能力除了適合的結構設計，還要求充分的硬度。例如當為了在位於
北極條件中的基地下船和/或上船而穿過冰脊和浮冰轉向時，這是明顯的。 在具有任何真實的破冰任務前，實際的破冰船可能需要在開闊水域中長時間移動的情況下，上述問題部分也是存在的。此外，破冰船的弓形被設計用於特別當打破厚的扁平 冰時的優化操作，並且因此，當朝前移動時，冰脊和積冰更有相當大的挑戰性。為了確保例 如當在開闊的水道裡移動和轉動時的可移動能力和可操縱能力，即使要求在破冰船朝後移 動時也具有一定的破冰能力，但破冰船在朝後移動時的破冰能力通常實質上比在朝前行進 時更差。

發明內容
本發明的目的是提供一種上述問題的解決方案，因此提供一種可以是破冰船或適 用於運輸各種貨物的船舶，該船比以前更適合用在上述不同的操作條件下，特別在厚冰條 件下，例如當通過冰脊、積冰或浮冰轉向時。 本發明的目的主要通過所附的權利要求1和7的描述，以及其它權利要求更為仔 細地解釋而實現。在此上下文中，分別使用船的"第一端"和"第二端"術語來代替"前端" 和"後端"，因為如果使用船，並且它在一定的更可變操作條件下以任一端朝前移動，後者術 語可給出解釋的空間。 根據本發明，選擇船的所述推進結構，使得包括至少三個推進裝置，所述推進裝置 的至少大部分為舵推進器裝置，並且位於與船的所述第二端相距至少兩個不同距離處，從 而當船以所述第二端在冰或積冰中朝前移動時，具有位於船的所述第二端附近的一個或更 多個推進裝置的推進器被設置用來破冰，具有位於更遠離船的所述第二端的一個或更多個 推進裝置的推進器被設置用來將分解的冰或冰塊從積冰中移開。 通過本發明，實質上同時改進破冰船和適用於運載各種貨物的船以特別在硬浮冰
條件下以船的主要推進力位於運動的兩個方向的那端通過冰脊向前移動的能力成為可能。
並且，船的這端還可以適用於打破相當厚的扁平冰，這對貨物運輸船舶很有用。當打破或分
解密集的冰塊時，位置離所述第二端更近的舵推進器裝置有效地操作。類似地，當使用距離
所述第二端更前的推進裝置來移動分解的或打破的大塊和小塊的冰塊以開路時，相對現有
技術方案特別在浮冰和冰脊中有效地改進破冰船和其它船的行進成為可能。 本解決方案並不影響船舶的相對端的設計，但同樣可以按更好地適應在開闊水
域中有效向前移動而設計，或在破冰船的情況下以傳統方式優化，以適合打破厚的扁平冰
(flat ice)。並且，根據實際操作條件(例如對比在冰凍條件下移動的開闊水域轉向度
數)，貨船中的所述相對端還可以設計成使用時甚至對打破扁平冰有優勢。因此，同時，根據
本發明的結構可以作為整體同時為破冰船和船提供用來打破扁平冰和浮冰的更好的能力。 為了確保冰凍條件下該結構的有效運行，位於與船的所述第二端相距不同距離處
的推進裝置沿船的側向並排放置。 使用被選擇的推進結構的有利方式是，使用一個或更多個推進器以通過向積冰吹 出水流以打破積冰，致使推進裝置更多的共同推進力仍然被設置用來朝向要打破的積冰移 動船，並把打破的冰從積冰中移走。 要用於打破冰的船的推進裝置優選的是舵推進器裝置。這使得轉動它們並因此使 船在厚冰條件下更有效的操作和行進成為可能。舵推進器裝置以根據本發明的這種方式的 使用本身並不依賴於它們是否是按船的正常操作下的所謂的推或拉舵推進器裝置。實質是 當按本發明揭露的方式使用時，此時推進裝置的推進器的位置。
在優選的實施例中，選擇推進結構，使得它包括與船體縱向中心線有距離的、位於 船體兩邊的、可轉動的舵推進器裝置，以及放置在舵推進器裝置之間的固定推進器裝置，當 船在冰中以所述第二端向前的方式移動時，固定推進器裝置的推進器與船的所述第二端的 距離明顯大於舵推進器裝置的推進器與船的所述第二端的距離。因此，最靠近船的所述第 二端的舵推進器裝置穩固地固定在冰脊上，而更遠離的固定推進器裝置使船舶的所述端成 形在船體中央部區域致使後端的破冰角度可以保持有利破冰的扁平狀成為可能。這個解決 方案允許打破的冰自由地通過船下面，並進一步送到船舶後面的水道，以免阻止船舶向前 移動。此外，當它在沒有冰的開闊水域中移動時，固定推進裝置提供船舶有效的推力。
考慮上面提到的因素，優選地，舵推進器裝置的大小使得它們總共對應船的總推 進功率的至少一半。


在下面，結合所附示意圖通過示例的方式解釋本發明，其中 圖1表示從下面傾斜看到的根據本發明的船的後部； 圖2說明了從下面觀看使得顯示前端和後端的根據圖1的船。
具體實施方式

圖中參考標號1表示船的船體。為了清楚起見，船的船體的第一端和第二端在此 分別稱為前端2和後端3。原則上，船可以是任何要同時在開闊水域和冰條件下操作的貨船 (cargo vessel)或破冰船。 根據本發明，船的主要推進結構放置在船的後端，並且在此例中它包括兩個舵推 進器裝置4以及位於它們中間的在固定軸端部的推進器5。根據船的類型和大小，除了主要 推進結構外，如果有這樣的要求，還可以設置位於前端的推進裝置，例如隧道推進器，來幫 助船在港灣和其它狹窄地方的移動。然而，主要地，通過根據本發明的所述主要推進結構， 船可向前方和向船尾方向移動。 如圖所示，舵推進器裝置4放置在設計吃水線6下面的船的後端3的附近。後端 3位於設計吃水線6附近，並且在它上面稍微傾斜成形，致使它能夠破冰並允許船對著冰移 動，從而舵推進器裝置4可以用推進器朝前打穿進入冰中。因此，可提供用於在厚冰條件 下，特別在浮冰和由其形成的冰脊下移動的儘可能有利的結構。進一步如圖所示，舵推進器 裝置4的推進器在此例中位置比固定推進器裝置5的推進器顯然更靠近船的後端3，當船舶 向前移動後端時，該推進器引導並取走船下面的冰塊，並且進一步送到船舶後面形成的水 道和/或部分送到側邊，特別如果考慮到是扁平冰。 根據本發明的主要原理，船的後端3的推進結構包括推進器裝置，實踐中最合適 為三個推進器裝置，這三個推進器裝置放置在相距船的後端3的兩個不同距離處。相應地， 一個或更多個舵推進器裝置4位於船的後端3，使得所述推進器最靠近冰，並且因此參與到 破冰中。並且，後端3具有一個或更多個推進器裝置，用來從船的航線上有效移除打破的冰 塊的舵推進器裝置4或者固定推進器裝置5，當船舶在冰中以後端3向前行進時，該裝置的 位置比舵推進器裝置4的所述推進器更進一步遠離後端3。這很重要，因為在厚冰條件下， 打破的冰塊已經本身實質上影響了船在冰域中向前移動。
圖示表示本發明最佳實施例，其具有一個用來移除冰塊的固定推進器裝置5。除了 這一操作，當目標是為了確保船在開闊水域使用中朝前轉向時足夠的推進功率，所述固定 推進器5具有優勢。然而在發明構思範圍內，甚至推進器結構中的所有推進器裝置可以是 舵推進器4，並且一種選擇可以是一種包括僅僅一個當朝後移動時作為用來打破航道的最 向後推進器的舵推進器4和負責冰塊的移除的兩個其它舵推進器4的結構。在每個特殊案 例中，以假設的船被使用的條件為基礎選擇最有優勢的推進器結構。 當根據本發明設置船的後端3，使得它的冰穿透特性特別在浮冰和類似的厚冰條 件下儘可能地好，當設計和成形船的前端2時，其它特徵可以更好地考慮。這樣的示例是不 但在開闊水域中操作，而且還例如在較扁平的冰域中向前移動，因為根據是否目標是為優 化在扁平冰或在浮冰中和具有冰脊的條件下有效地移動，實踐中最優化的結構在一定程度 上相互之間不相同。當船向前移動時，舵推進器裝置4優選地可以轉動半轉，使得它們還在 這種情況下拉推進器。 本發明不限於所示實施例，而是在所附的權利要求範圍內可以構思幾種變化。
權利要求
一種提供具有改進的冰穿透特性的船的方法，特別是破冰船或貨船、油輪或類似的運輸船舶，所述船具有含第一端(2)和第二端(3)的船體(1)，並在所述第二端配備推進結構，所述推進結構提供當船以兩端中的任一端向前移動時船的主要推進力以及船的轉向，由此船的所述第二端(3)被成形和設計使得它本身具有有效的冰穿透特性，其特徵在於，選擇所述推進結構，使得包括至少三個推進裝置，所述推進裝置中的至少多數是舵推進器裝置(4)，並且位於相距船的所述第二端(3)的至少兩個不同距離處，從而當船以所述第二端(3)向前在冰或積冰中移動時，具有位於船的所述第二端(3)附近的一個或更多個推進裝置的推進器被設置用來破冰，並且具有更遠離船的所述第二端(3)定位的一個或更多個推進裝置的推進器被設置用來把分解的冰或冰塊從積冰中移開。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，位於相距船的所述第二端(3)不同距離處 的推進裝置沿船的側向並排放置。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於， 一個或更多個推進器用來通過向積冰 吹水流來打破積冰，由此推進裝置更多的共同推進力仍被設置用來朝向要打破的積冰移動 船，並將打破的冰從積冰中移開。
4. 根據前面任何一項權利要求所述的方法，其特徵在於，要用來破冰的船的推進裝置 是舵推進器裝置(4)。
5. 根據前面任何一項權利要求所述的方法，其特徵在於，選擇所述推進結構，使得它包 括與船體(1)的縱向中心線有距離、位於其兩側的、可轉動的舵推進器裝置(4)以及位於所 述舵推進器裝置之間的固定推進器裝置(5)，當船第二端向前在冰中移動時，所述固定推進 器裝置的推進器與船的所述第二端(3)的距離明顯大於舵推進器裝置(4)的推進器與船的 所述第二端的距離。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述舵推進器裝置(4)總共對應船的總推 進功率的至少一半。
7. —種具有改進的冰穿透特性的船，特別是破冰船或貨船、油輪或類似的運輸船舶， 所述船具有含第一端(2)和第二端(3)的船體(l)，並在所述第二端配備推進結構，所述推 進結構提供當船以兩端中的任一端向前移動時船的主要推進力以及船的轉向，由此所述船 的所述第二端(3)被成形和設計使得它本身具有有效的冰穿透特性，其特徵在於，所述推 進結構包括至少三個推進裝置，所述推進裝置中的至少多數是舵推進器裝置(4)，並且位於 相距船的所述第二端(3)的至少兩個不同距離處，從而當船在冰中或積冰中以所述第二端 (3)向前移動時，具有位於船的所述第二端(3)附近的一個或更多個推進裝置的推進器被 設置用來破冰，並且具有更遠離船的所述第二端(3)定位的一個或更多個推進裝置的推進 器被設置用來把分解的冰或冰塊從積冰中移開。
8. 根據權利要求7所述的船，其特徵在於，位於相距船的所述第二端(3)不同距離處的 推進裝置沿船的側向並排放置。
9. 根據權利要求7或8所述的船，其特徵在於，要用來分解和打破冰的推進裝置是舵推 進器裝置(4)。
10. 根據權利要求7-9中任何一項所述的船，其特徵在於，所述推進結構包括與船體 (1)的縱向中心線有距離、位於其兩側的、可轉動的舵推進器裝置(4)以及位於所述舵推進 器裝置之間的固定推進器裝置(5)。
11.根據權利要求10所述的船，其特徵在於，所述舵推進器裝置(4)總共對應船的總推 進功率的至少一半。
全文摘要
一種提供具有改進的冰穿透特性的船的方法，特別是破冰船或貨船、油輪或類似的運輸船舶，以及根據所述方法製造的船，所述船具有含第一端(2)和第二端(3)的船體(1)，並在所述第二端配備推進結構，該推進結構提供當船以任一端向前移動時船的主要推進力以及船的轉向，致使船的所述第二端(3)被成形和設計使得它本身具有有效的冰穿透特性。選擇所述推進結構，使得包括至少三個推進裝置，所述推進裝置中的至少多數是舵推進器裝置(4)，並且位於相距船的所述第二端(3)的至少兩個不同距離處，從而當船在冰或積冰中向前移動所述第二端(3)時，具有位於船的所述第二端(3)附近的一個或更多個推進裝置的推進器被設置用來破冰，並且具有位於更遠離船的所述第二端(3)的一個或更多個推進裝置的推進器被設置用來把碎裂的冰或冰塊從積冰中移開。
文檔編號B63H5/125GK101730644SQ200880023488
公開日2010年6月9日 申請日期2008年6月6日 優先權日2007年7月6日
發明者R·-A·索賈南, T·-C·馬特森 申請人:阿克北極科技公司