CN105129017A - 一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，船艏结构的球鼻艏前部位于船艏的下方，且球鼻艏前部的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；船艏结构的球鼻艏后部安装至少一个侧推，每个侧推水平横向贯穿球鼻艏后部。本发明充分考虑船舶的阻力、航行、布置、侧推安装和使用功能等多方面因素，相对于斜直式船艏，提高了船舶的航行经济性；能增加首侧推安装处的宽度，有利于大直径首侧推的安装，可便于将首侧推尽可能向前布置，有效加大侧推作用力矩；相对于常规的球鼻艏式船艏，在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时，船舶在任何纵倾浮态下都不会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性。

Description

一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构

技术领域

本发明涉及一种海工拖船的船艏结构，具体来说，是一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，属于船艏结构技术领域。

背景技术

海工拖船主要从事船舶和海洋平台等海上结构物的拖航、海洋平台的抛起锚、平台供应服务、水下工程设备安装支持等工程作业和服务。海工拖船在傅汝德数Fr≥0.28时，属于中高速船舶。

海工拖船是海洋工程中重要的船型，具有拖带、供应、守护和辅助海工作业等功能。海工拖船的工作环境较为复杂，海工作业任务需求繁多，特别是需要对海洋结构物进行顶推作业，如对船体首部结构安全性有较高的要求。此外，海工拖船的上层建筑布置在船体中前部，容易出现航行中的埋首现象，造成兴波阻力增大，影响快速性能。因此海工拖船的水动力性能以及作业时的安全性一直是设计中重点关心的技术问题。为了解决这些难点，人们对海工拖船的首部形式进行了大量研究，目前常用的首部形式主要有两种：

(1)斜直式船首：系将首柱在满载水线以上部分作成前伸形式，满载水线以下部分仍保留垂直式。斜直式船首可使满载水线以上的首部变的瘦削，前肩缓和，有利于减小船在波浪中的纵摇和升沉运动，同时还可增加甲板面积，有利于甲板机械的布置，这种船首也比较美观，有利于拖船进行顶推作业。

斜直式球首考虑了船体首部结构安全性，保证在进行顶推时，船体与海洋结构物不会发生相撞，但对于中高速的海工拖船来说，斜直型球首的船舶兴波阻力性能差，总阻力大，降低了船舶的航行经济性；海工拖船的上层建筑常布置在船舶的中前部，易出现埋首问题，不利于船舶航行；这种船首瘦削的特点造成首侧推安装处的船宽，不利于大直径首侧推安装，实践中需要将大直径首侧推安装在船艏偏后的位置，导致侧推的作用力矩降低，影响和降低了船舶的操纵控船能力。

(2)常规球鼻首式船首：就是满载水线以下的船首柱处加装一个球形突出体，常见的形式主要有水滴行球鼻首、S-V形球鼻首和折角型球鼻首。加装球鼻首能减小兴波阻力、破波阻力和舭涡阻力等。

常规球鼻首式船首，应用相对较多。这种球鼻首形式的船舶具有较好的水动力性能，兴波阻力较小，因此具有较好的快速性。但这种球鼻首用于海工拖船在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，造成海上安全事故的发生，采用这种常规球鼻首式船首的海工拖船不可用于顶推作业，这减小了海工拖船的使用范围。

综上，现有海工拖船的船首形式的只考虑了单方面的优点，而未能兼顾船舶的阻力、航行、布置、侧推安装和使用功能等因素，具体来说：

(1)海工拖船斜直式船首，兴波阻力性能差，船舶总阻力大，降低了船舶的航行经济性；易出现埋首问题，造成兴波阻力增大，影响快速性能；船首瘦削的特点不利于大直径首侧推安装，影响和降低了船舶的操纵控船能力。

(2)海工拖船常规球鼻首式船首，为大球鼻首形式，这种球鼻首船型在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，造成海上安全事故的发生，采用这种常规球鼻首式船首的海工拖船不可用于顶推作业，这减小了海工拖船的使用范围。

发明内容

本发明旨在针对海工拖船的船艏结构作出改进，解决现有技术中存在的问题。即，兴波阻力性能差，易出现埋首问题，不利于大直径首侧推安装，需要将大直径首侧推安装在船艏偏后的位置，导致侧推的作用力矩降低，影响和降低了船舶的操纵控船能力，或在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，造成海上安全事故的发生，采用这种常规球鼻首式船首的海工拖船不可用于顶推作业，这减小了海工拖船的使用范围。

本发明采取以下技术方案：

一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，所述船艏结构的球鼻艏前部2位于船艏的下方，且球鼻艏前部2的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；所述船艏结构的球鼻艏后部3可安装至少一个侧推1，每个侧推1水平横向贯穿所述球鼻艏后部3。

本技术方案对海工拖船的船艏结构进行了改进，采用例如海马形状的船艏结构，具体来说，就是采用一种小型的海马形状球鼻艏结构，将球鼻艏结构设于船艏前下方部位，仍然保留了球鼻艏降低兴波阻力的特性，同时避免了埋首的问题；同时，由于这种小型球鼻艏的设置，使得船艏前端，即所述球鼻艏后部横向具备足够的宽度，可以将大直径首侧推安装在靠前的部位，有效加大侧推作用力矩，提高船舶的操纵控船能力；此外，由于采用这种海马形球鼻艏，可避免球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性，避免了海上安全事故的发生，扩大了海工拖船的使用范围。

进一步的，所述球鼻艏前部2的高度小于设计水线的高度。

进一步的，所述侧推1的数量可为两个，前后平行，且可设置于同一高度。

进一步的，船艏结构2的球鼻艏形状呈海马形状。

本发明的有益效果在于：

1)相对于斜直式船艏，延长了水下流体，兴波阻力得到改善，船舶总阻力小，提高了船舶的航行经济性；

2)相对于斜直式船艏，避免了出现埋首问题，有利于船舶航行；

3)相对于斜直式船艏，能增加首侧推安装处的宽度，有利于大直径首侧推的安装，可便于将首侧推尽可能向前布置，有效加大侧推作用力矩，提高船舶的操纵控船能力。

4)相对于常规的球鼻艏式船艏，在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时，船舶在任何纵倾浮态下都不会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性，避免了海上安全事故的发生，扩大了海工拖船的使用范围。

附图说明

图1是本发明的海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构所参考的海马的形状的示意图。

图2是海工拖船的纵剖线形图。

图3是海工拖船的横剖线型图。

图4是海工拖船的平面线型图。

图5是本发明的海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构的纵剖线形图。

图6是本发明的海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构的横剖线形图。

图中，1.侧推，2.球鼻艏前部，3.球鼻艏后部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-图6，一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，所述船艏结构的球鼻艏前部2位于船艏的下方，且球鼻艏前部2的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；所述船艏结构的球鼻艏后部3可安装至少一个侧推1，每个侧推1水平横向贯穿所述球鼻艏后部3。

参见图5，所述球鼻艏前部2的高度小于设计水线的高度。

参见图5、6，所述侧推1的数量可为两个，前后平行，且可设置于同一高度。

参见图6，船艏结构2的球鼻艏形状呈海马形状。

本技术方案对海工拖船的船艏结构进行了改进，采用例如海马形状的船艏结构，具体来说，就是采用一种小型的海马形状球鼻艏结构，将球鼻艏结构设于船艏前下方部位，仍然保留了球鼻艏降低兴波阻力的特性，同时避免了埋首的问题；同时，由于这种小型球鼻艏的设置，使得船艏前端，即所述球鼻艏后部横向具备足够的宽度，可以将大直径首侧推安装在靠前的部位，有效加大侧推作用力矩，提高船舶的操纵控船能力；此外，由于采用这种海马形球鼻艏，可避免球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性，避免了海上安全事故的发生，扩大了海工拖船的使用范围。

本发明充分考虑船舶的阻力、航行、布置、侧推安装和使用功能等多方面因素，结合设计研究经验，相对于斜直式船艏，延长了水下流体，兴波阻力得到改善，船舶总阻力小，提高了船舶的航行经济性；相对于斜直式船艏，避免了埋首问题，有利于船舶航行；相对于斜直式船艏，能增加首侧推安装处的宽度，有利于大直径首侧推的安装，可便于将首侧推尽可能向前布置，有效加大侧推作用力矩，提高船舶的操纵控船能力；相对于常规的球鼻艏式船艏，在靠近FPSO、海洋平台等海洋结构物进行顶推作业时，船舶在任何纵倾浮态下都不会发生球鼻首与被顶推船舶或平台碰撞，确保了船体首部结构安全性，避免了海上安全事故的发生，扩大了海工拖船的使用范围。

本发明专利是一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，关键点是海马形状的球鼻首，如图1、2所示。海马球鼻首不仅部分解决了船舶兴波问题，改善了埋首情况，方便首部大首侧推的安装，还便于海工拖船在任何纵倾状态下靠近海洋结构物时不发生碰撞，满足使用功能的要求，提高船舶的安全性。

Claims (3)

1.一种海工拖船海马形球鼻艏式的船艏结构，其特征在于：

所述船艏结构的球鼻艏前部(2)位于船艏的下方，且球鼻艏前部(2)的前端位于甲板首端的后部，球鼻艏呈海马形状；

所述船艏结构的球鼻艏后部(3)可安装至少一个侧推(1)，每个侧推(1)水平横向贯穿所述球鼻艏后部(3)。

2.如权利要求1所述的船艏结构，其特征在于：

所述球鼻艏前部(2)的高度小于设计水线的高度。

3.如权利要求1所述的船艏结构，其特征在于：

所述侧推(1)的数量为两个，前后平行，且设置于同一高度。