CN114802586A - 三体船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三体船，该三体船的主体可分为上中下三部分，上部为上层设施，上层设施是指平台、驾驶室、休息室、起重设备等安装在该三体船上部的设施，中部为由杆件组成的空间杆系结构（1），下部为三个瘦型船体，空间杆系结构（1）可以承受该三体船在使用时产生的弯曲和扭转力矩，该三体船在设计抵御浪高以下使用时，波浪可以越过三个瘦型船体，冲击不到上层设施，该三体船的中船体（2）和上层设施之间有围壳（6）相连通，本发明三体船还可以设计成小水线面三体船，提高该三体船的耐波性。

Description

三体船

技术领域

本发明涉及一种利用三个瘦型船体，通过上部的强力构架连成一体的三体船。

背景技术

《百度百科》中，“三体船”这一词条对三体船做了详细介绍，三体船同单体船比有更大的甲板面积，更好的稳性和耐波性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种与现有三体船结构不同的三体船。

本发明三体船的主体可分为相连接的上中下三部分，上部是上层设施，上层设施是指安装在本发明三体船上部的平台、驾驶室、休息室、起重设备等船用设施，上层设施根据需要可增加可减少，中部是由杆件连接成的空间杆系结构，网络百科全书《百度百科》中“杆系结构”这一词条，对杆系结构做了详细的解释，简单来说杆系结构是由若干杆件组成的结构，全部杆件和全部载荷均处于同一平面内的，称为平面杆系结构，不处于同一平面内的称为空间杆系结构，本发明三体船的杆系结构是空间杆系结构，本发明三体船的空间杆系结构按照结点可分为两种，第一种全部为刚结点，本发明三体船空间杆系结构为刚架，第二种为刚结点和铰结点并存的混合型构架，本发明三体船的空间杆系结构起到了连接三个瘦型船体的强力构架的作用，同时本发明三体船空间杆系结构还把上部的上层设施与下部的三个瘦型船体分开，并把上层设施升高，在上层设施和三个瘦型船体之间形成一个立体空间，本发明三体船的下部是三个瘦型船体，三个瘦型船体的各舱室与外界的出入口有控制装置，目的是在波浪越过三个瘦型船体时，各舱不会进水，例如人员出入口的控制装置是门，设备出入口的控制装置是密封盖，油舱、淡水舱、压载水舱的控制装置是阀门；为了便于人员和物资出入中船体，本发明三体船设置了外形类似潜艇指挥台围壳的围壳，围壳的下口连通中船体，围壳的上口可以连通平台，围壳的上口也可以连通驾驶室、休息室，围壳的形状可以像潜艇指挥台围壳那样做成流线型，也可以做成前端流线型后端方型，围壳的体积根据需要设计，围壳的体积越大，受波浪冲击的力量越大，围壳的位置可以在中船体的中部，也可以靠前或靠后，目的是方便人员或物资在围壳内部上下，如果需要也可以设置两个或多个围壳；本发明三体船的空间杆系结构可以承受该三体船在使用时产生的弯曲和扭转力矩，本发明三体船的空间杆系结构，可以采用不同截面形状、不同材料的杆件，杆件的强度不同，所用杆件数量不同，本发明三体船空间杆系结构在满足强度要求的情况下各杆件分布可以不同，本发明三体船空间杆系结构的杆件之间的连接，优先选用固定连接，可供参考的空间杆系结构有杆件组成的输电塔、杆件组成的建筑塔吊主体部分，本发明所述空间杆系结构的部分杆件可以伸入瘦型船体内部，用来加强、加固与瘦型船体的连接；空间杆系结构的高度要根据该三体船所使用水域的波浪高度决定，如果波浪的高度高，那么该三体船的空间杆系结构的高度就高，该三体船在使用时允许波浪越过三个瘦型船体，在本发明三体船设计抵御浪高以下的波浪，可以越过三个瘦型船体，在上层设施下面过去，波浪只冲击三个瘦型船体和部分空间杆系结构，冲击不到该三体船的上层设施；船在水中航行时，波浪的波高不同、波长不同、波速不同、波形不同，对船的影响不同，同样波高、波长、波速、波形的波浪对不同形状、不同大小的船影响也不同，所以在真正风浪条件下实验，是确定本发明三体船空间杆系结构高度的可行办法，本发明三体船的制造过程可以是这样的，首先设计并制造一艘实验用三体船，要求实验用三体船的三个瘦型船体和上层设施都与下一步设计使用的三体船相同，当实验用三体船在水中航行时，刚好冲击不到上层设施的波浪的浪高，就是该实验用三体船设计抵御浪高，可参考实验用三体船空间杆系结构的高度，在不改变三个瘦型船体和上层设施的情况下，通过改变空间杆系结构的高度，设计出抵御不同浪高的本发明三体船；本发明三体船在水里航行时，有可能遇到天气骤变风浪突然加大，超过设计的浪高，少数波浪会冲击到上层设施，本发明三体船的上层设施要能够承受少量波浪的冲击，超过设计浪高时建议返航。

本发明三体船可以做成小水线面三体船，即可以做成中船体为小水线面而两个侧船体不是小水线面的三体船，也可以做成中船体和两个侧船体都是小水线面的三体船。

为了进一步减小本发明三体船在航行时的阻力，本发明三体船能够被波浪冲击到的空间杆系结构的杆件的截面为前尖后方形、两头尖形或流线形，要根据材料制造的难易和实际需要选择杆件截面形状。

本发明三体船还可以在空间杆系结构上安装船用挂浆机，本发明三体船在中船体两侧的空间杆系结构上各安装了一台船用挂浆机，船用挂浆机可以是电动挂浆机，也可以是汽油挂浆机或柴油挂浆机；本发明三体船可以采用多种推进装置，可以在中船体内设置推进装置，也可以在两个侧船体内设置推进装置。

本发明三体船在平台的两侧安装着两个防侧翻浮体，当本发明三体船发生侧翻，侧船体不能够阻止侧翻时，浮体可以防止本发明三体船继续侧翻，浮体的高度应当在平台附近，浮体安装位置低了，容易被波浪冲击，浮体安装位置高了，本发明三体船发生侧翻时，侧偏角度大，可根据实际需要确定浮体高度；根据需要浮体的数目可多可少，可以设置一个环绕整个平台的环形浮体，也可以在平台附近设置若干个浮体；浮体能够防止该三体船倾覆。

本发明三体船的驾驶室休息室可以在风浪大时密闭，密闭的舱室可以提供储备浮力，保护人员和该三体船。

本发明三体船可以加装风帆，借助风力航行，可以把现有的风帆技术应用到本发明三体船上。

本发明三体船的三个瘦型船体的内部，分割成若干个密闭的空间，这样在一个或者数个空间受到损坏时，本发明三体船不会沉没。

本发明三体船的空间杆系结构，可以把上层设施和三个瘦型船体分开，并把上层设施升高，让低于设计抵御浪高的波浪只能冲击三个瘦型船体和空间杆系结构，冲击不到上层设施，提高了本发明三体船的耐波性；本发明三体船的围壳，可以让人员和物资在上层设施和中船体之间自由上下；本发明三体船的空间杆系结构的各个杆件的受力可以通过计算机模拟和分析，便于本发明三体船的设计和制造。

附图说明

图1是本发明三体船一种实施方式的侧视示意图。

图2是图1所示实施方式的后视示意图。

图3是图1所示实施方式的俯视示意图。

图4是图1所示实施方式的空间杆系结构示意图。

图5是本发明三体船一种实施方式的侧视示意图。

图6是图5所示实施方式的后视示意图。

图7是图5所示实施方式的俯视示意图。

具体实施方式

图1是本发明三体船的一种实施方式的侧视示意图，图2为图1所述实施方式的后视示意图，图3为图1所述实施方式的俯视示意图。该实施方式是本发明三体船为水上交通、水上养殖、水上捕捞、水上垂钓等用途设计的三体船，该三体船可分为上中下三部分，该三体船的上部是上层设施，上层设施是指平台4、驾驶室休息室、起重机、顶棚、护栏等安装在该三体船上部的船用设施，不同用途的该三体船可根据具体需要安装不同的上层设施，在图1、图2、图3中只画了平台4作为上层设施的代表，其它上层设施省略，该三体船的平台4是玻璃钢材质的，平台4是一个整体，平台4用铆钉连接在空间杆系结构1上，该三体船的中部是角钢和扁钢焊接成的空间杆系结构1，图4是该三体船空间杆系结构1的示意图，该示意图只画了主要的杆件，一些用于连接安装上层设施的杆件没有画上，该空间杆系结构的最上层杆件用的是角钢，其余杆件用的是扁钢，各杆件的连接方式是焊接，该空间杆系结构1的前、后、左、右四个面采用的是结构相同的刚架，上面和下面采用杆件交叉焊接，该空间杆系结构在焊接完成后，要进行弯曲和扭转测试，根据测试情况，可改变角钢和扁钢的宽度和厚度，也可以增加和减少杆件，使该空间杆系结构1能够承受该三体船在使用时产生的弯曲和扭转力矩，空间杆系结构1的强度应当留有余量，保证安全，该三体船在水中前进时，部分组成空间杆系结构1的扁钢会被迎面而来的波浪冲击到，这部分扁钢的横截面可以锻造成前尖后方的形状或两头尖的形状或流线形，这样在该三体船前进时，可减小波浪的阻力；空间杆系结构1的宽度就是该三体船的宽度，空间杆系结构1的长度比中船体2的长度短，空间杆系结构1的高度要根据该三体船所使用的区域内波浪的高度而定，该三体船的中船体2长八米，空间杆系结构1长四米、宽三米、高一米，重水线9到主船体2上表面的距离零点二米，在使用时上层设施距离水面约一点二米，该三体船在最大浪高一米的水域航行时，越过三个瘦型船体的波浪冲击不到上层设施；该三体船的下部是三个由玻璃钢制成的瘦型船体，瘦型船体与外界相连通的出入口设有控制装置，当波浪越过瘦型船体时，瘦型船体不会进水，三个瘦型船体与空间杆系结构1是通过固定在瘦型船体上的螺栓相连接，三个瘦型船体提供该三体船所需浮力，瘦型船体内部可存储物资，包括水和燃料，三个瘦型船体中间的那个是中船体2，提供主要浮力，两边的两个是侧船体3，提供次要浮力，两个侧船体3提供的浮力能够防止该三体船在使用时发生侧翻，该三体船设有两个围壳6，围壳6的下口连通主船体2，围壳6的上口开在平台上，围壳6在平台上的开口有可打开和关闭的盖。该三体船在空间杆系结构1上安装了两台船用挂浆机7，该三体船也可以在中船体2内部安装发动机或者在中船体2尾部安装船用挂浆机。该三体船还安装了风帆，可借助风力航行。重水线9是该三体船装载上物资和人员时的水线。为了提高安全性能，该三体船的瘦型船体内部，分隔成若干个密闭的舱室。

图5是本发明三体船一种实施方式的侧视示意图，图6是图5所述实施方式的后视示意图，图7是图5所述实施方式的俯视示意图。该实施方式是本发明三体船为水上交通、水上实验、水上养殖看护、水上休闲垂钓等用途设计的小水线面三体船，该三体船可分为上中下三部分，该三体船的上部是平台4、驾驶室休息室5，该船的平台由木板铺成，可以拆卸，该三体船的驾驶室和休息室连为一体，该船的驾驶室休息室5为玻璃钢制成，驾驶室休息室5的门窗都可以密闭，该三体船把怕水浸湿的上层设施都安装在驾驶室休息室5内部；该三体船上设置了两个浮体8，浮体8的作用是当该三体船发生侧翻时，侧船体3不足以把该三体船扶正，浮体8可以防止该三体船继续侧翻；该三体船的中部是空间杆系结构1，上层设施可通过焊接、铆接、螺栓等多种方式安装在空间杆系结构1上，该三体船的空间杆系结构1的杆件为中空的钢管，杆件的连接为焊接；该三体船在水中前进时，波浪能够冲击到的杆件的截面做成流线型，以减小前进时的阻力，该空间杆系结构1在设计时在图4所示空间杆系结构上增加了一些连接瘦型船体的杆件，该三体船的空间杆系结构，也可以有多种不同设计，设计时杆件连接可以多采用三角形单元，目的是在达到所需强度时可以尽量减少自身重量，空间杆系结构1在制造完成后，可在陆地上进行测试，要能够承受该三体船在使用时产生的弯曲和扭转力矩。该三体船的下部是三个由钢板弯曲焊接而成的瘦型船体，由图6可以看到，为了连接牢固，该三体船空间杆系结构的部分杆件可以伸入瘦型船体内部，该三体船空间杆系结构的杆件可以伸入水线以下，该三体船的空间杆系结构和三个瘦型船体的连接为焊接，因为该三体船的中船体2的横截面下宽上窄，从该三体船使用时的重水线9，可以看出该三体船的水线面比常规三体船的水线面要小，所以该三体船为小水线面三体船。该三体船驾驶室休息室5和中船体2之间设置了一个围壳6，围壳6的位置可以在中船体中部的上方，也可以根据需要靠前或靠后设置，目的是便于人员和物资通过围壳6进出中船体2，该三体船的围壳6为钢制，围壳为流线型，该三体船的发动机设置在中船体2的内部，发动机、螺旋桨、舵与常规船相同。为了防止一套推进装置损坏而影响正常航行，可以安装两套推进装置，为了便于转向，该三体船的两个侧船体3的尾部可设推进装置，建议该三体船在设计建造时，最后设计建造该三体船的中船体2，这时可根据整个三体船的重量，精确的设计制造适当体积的中船体。本发明三体船这一实施例的船长十五米，空间杆系结构长八米、宽五米、三个瘦型船体到平台的距离为两米，该船的重水线9到驾驶室休息室5的距离为二点四米，该三体船能够抵御的浪高需要到所航行水域实际测试，以测试时刚好冲击不到上层设施的浪高，为该三体船的设计抵御浪高，设计抵御浪高以下的波浪冲击不到上层设施，该船在遇到天气骤变时，可以把平台木板拆卸下来，同时关闭驾驶室休息室5的门窗等，此时该三体船的上层设施可抵御少量波浪的冲击，恶劣天气建议返航。

本发明三体船，可以根据需要采用多种形状的瘦型船体；本发明三体船的空间杆系结构在满足强度的要求时，可以采用多种不同结构，本发明三体船的空间杆系结构和瘦型船体可用金属材料制成，也可用复合材料制成；本发明三体船可以根据需要安装现有船舶上的设施。

Claims (8)

1.一种利用三个瘦型船体，通过上部的强力构架连成一体的三体船，其特征是：本发明三体船可分为相连接的上中下三部分，上部是上层设施，中部是由杆件连接成的空间杆系结构（1），下部是三个瘦型船体，中船体（2）有围壳（6）和上层设施相连通，三个瘦型船体各舱室与外界相通的出入口有控制装置。

2.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船的三个瘦型船体的水线面为小水线面。

3.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船能够被波浪冲击到的空间杆系结构（1）的杆件的横截面是前尖后方形或两头尖形或流线形。

4.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船的空间杆系结构（1）上安装着两台船用挂浆机（7）。

5.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船的两侧固定着防侧翻浮体（8）。

6.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船的驾驶室休息室（5）在需要时可以密闭。

7.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船安装着风帆。

8.根据权利要求1所述三体船，其特征是：所述三体船的三个瘦型船体内部分割成若干个水密舱。

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