前置雙舵槳船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及前置雙舵槳船，該前置雙舵槳船在螺旋槳的船首方向具有一個(gè)螺旋槳軸和二個(gè)舵。
【背景技術(shù)】
[0002]船作為能夠大量且高效地運(yùn)輸物資、人的手段而被使用。
[0003]因此，對(duì)于船來(lái)說(shuō)，在目的航路上安全地停泊、航行是很重要的，因此船的推進(jìn)機(jī)構(gòu)和舵機(jī)構(gòu)正在變迀并且不斷發(fā)展。
[0004]舵所要求的基本要素是回轉(zhuǎn)性(表示在連續(xù)切換舵時(shí)能如何迅速地使行進(jìn)路徑轉(zhuǎn)彎的性能)、和航向穩(wěn)定性(航路穩(wěn)定性:能如何筆直地航行的性能)，它們通常是相反的功能，但正在進(jìn)行各種設(shè)計(jì)以兼顧這兩個(gè)性能。
[0005]一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)船的旋轉(zhuǎn)性能、與船主體的協(xié)調(diào)、相對(duì)于舵的水流效果等，在船尾相對(duì)于螺旋槳在向后方的位置進(jìn)行串聯(lián)安裝。
[0006]對(duì)于舵來(lái)說(shuō)，其效果適用與飛機(jī)等的翼相同的翼理論，并且妥善地設(shè)置于船尾的有限空間內(nèi)。
[0007]舵的旋轉(zhuǎn)性能取決于作用在舵的表面上的橫向的推力。這是作用在舵面上的升力。從理論上說(shuō)，在相同的層流中，升力作為舵單獨(dú)的性能以下述算式表示。
[0008]升力(F)= 1/2pV2.sina.A.Fp
[0009]在此，
[0010]V:水相對(duì)于舵的流入速度[0011 ] a:流入水相對(duì)于舵的流入角度
[0012]A:舵相對(duì)于升力的有效面積
[0013]Fp:航分水的法向力系數(shù)(gradient of rudder open water normal forcecoefficient)
[0014]p:海水密度
[0015]另一方面，為了使舵的升力變得更大，在專利文獻(xiàn)I中已知這樣的技術(shù):在特殊的船上，在其船尾處，相對(duì)于一個(gè)螺旋槳在其后方的位置平行地設(shè)置2個(gè)舵。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0017]專利文獻(xiàn)
[0018]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003-26096號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]發(fā)明要解決的課題
[0020]專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)雖然具有能夠使升力變大的優(yōu)點(diǎn)，但沒(méi)有考慮下述情況:實(shí)現(xiàn)燃料消耗的改善，降低造船成本，以及增大船全長(zhǎng)的載貨量等。
[0021]因此，本發(fā)明的主要課題在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗的改善、并且能夠增大船全長(zhǎng)的載貨量且能夠降低造船成本的螺旋槳船的結(jié)構(gòu)。
[0022]用于解決課題的手段
[0023]解決了上述課題的本發(fā)明如下。
[0024]<權(quán)利要求1記載的發(fā)明>
[0025]—種，前置雙舵槳船，其特征在于，在螺旋槳的前方且船體縱剖線的后方，在船的中心線的左右對(duì)稱位置分別設(shè)置有舵。
[0026](作用效果)
[0027]在船的中心線的左右對(duì)稱位置分別設(shè)置有舵。關(guān)于為了確保一定大小的船的所需要的回轉(zhuǎn)性和航向穩(wěn)定性(航路穩(wěn)定性)而需要的舵面積，與一個(gè)舵的情況下相比，2個(gè)舵的情況下的各舵的面積能夠減小到I個(gè)舵面積的25%?50%左右。2個(gè)舵的總面積與以往的一個(gè)舵的面積相同或者比以往的一個(gè)舵的面積稍大。優(yōu)選以盡量減小與船底線之間的間隙的方式設(shè)置舵。
[0028]—般在航行時(shí)，舵需要沒(méi)入海水面。按照本發(fā)明能夠使舵高度變小，這意味著在航行時(shí)能夠使吃水深度變淺，其結(jié)果是相對(duì)于同一船速來(lái)說(shuō)能夠降低主發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，改善燃料消耗。
[0029]另一方面，通過(guò)在螺旋槳的前方設(shè)置船尾側(cè)推器(sternthruster)，能夠期待船尾側(cè)推器所帶來(lái)的效果。
[0030]此外，“船體縱剖線”(buttock line)是指以與船體中央縱剖面平行的鉛直面剖切成的船尾的形狀線。特別指與船體的平行部相交叉的交叉線所成的線。
[0031]<權(quán)利要求2記載的發(fā)明>
[0032]根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置雙舵槳船，在螺旋槳的前方且船體縱剖線的后方設(shè)置有船尾側(cè)推器，該船尾側(cè)推器的螺旋槳軸線具有穿過(guò)所述各舵面的關(guān)系。
[0033](作用效果)
[0034]通過(guò)在船尾側(cè)設(shè)置船尾側(cè)推器，能夠提高在狹窄的港灣內(nèi)的軌道修正或者駛離碼頭或靠岸時(shí)的船舶操縱性。
[0035]另一方面，在船以低速在港灣內(nèi)等航行的情況下，舵的效果極差。因此，通過(guò)使船尾側(cè)推器起動(dòng)并使其水流流入舵板面，能夠提高船舶操縱性。
[0036]<權(quán)利要求3記載的發(fā)明>
[0037]根據(jù)權(quán)利要求3所述的前置雙舵槳船，所述船尾側(cè)推器位于比所述螺旋槳靠前方3?25m的位置。
[0038](作用效果)
[0039]船尾側(cè)推器優(yōu)選位于比螺旋槳靠前方3?25m的位置。在位于比螺旋槳靠向前方3?25m的位置的情況下，可知是這樣的位置:在狹窄的港灣內(nèi)的軌道修正或者駛離碼頭或靠岸時(shí)的基于船尾側(cè)推器的船舶操縱性優(yōu)良。
[0040]<權(quán)利要求4記載的發(fā)明>
[0041 ]根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置雙舵槳船，舵具有左右對(duì)稱的舵面。
[0042](作用效果)
[0043]本發(fā)明不是在舵的面形狀方面具有特征，而是考慮使用一般性的舵。若舵具有左右對(duì)稱的舵面，則通過(guò)對(duì)二個(gè)舵同步使用、單獨(dú)使用、或組合使用等，能夠提高船舶操縱性。
[0044]<權(quán)利要求5記載的發(fā)明>
[0045]根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置雙舵槳船，操舵機(jī)被設(shè)置于螺旋槳的前方且船體縱剖線的后方的船體內(nèi)。
[0046](作用效果)
[0047]如果將舵和操舵機(jī)設(shè)在螺旋槳的前方，則無(wú)需使例如船的尾尖艙、操舵室(轉(zhuǎn)向室)等向后方伸出，與相對(duì)于以往的一個(gè)螺旋槳在其后方具有一個(gè)舵的螺旋槳船相比，例如能夠縮短大約5m?20m。
[0048]其結(jié)果，在貨船的情況下，在相同的全長(zhǎng)時(shí)，能夠使貨物槽的容積增加大約5%?15%，因此能夠提高船的使用價(jià)值。另外，能夠縮短船的整個(gè)長(zhǎng)度，降低造船成本。
[0049]<權(quán)利要求6記載的發(fā)明>
[0050]根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置雙舵槳船，在所述前置雙舵槳船中，除了所述螺旋槳外還設(shè)置有追加螺旋槳及其驅(qū)動(dòng)單元，在船底或者船底立起部的與所述螺旋槳的配置位置不同的位置處配置有一臺(tái)或者多臺(tái)所述追加螺旋槳，能夠選擇驅(qū)動(dòng)螺旋槳來(lái)獲得推進(jìn)力的常用運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、和驅(qū)動(dòng)追加螺旋槳來(lái)獲得推進(jìn)力的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0051](作用效果)
[0052]在所述螺旋槳即常用螺旋槳以外，還設(shè)置有小型追加螺旋槳及其驅(qū)動(dòng)單元?？梢詫⒆芳勇菪龢尿?qū)動(dòng)單元的輸出設(shè)定為所述主機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元的輸出的35%以下，更優(yōu)選成為25%以下。
[0053]在裝載(載貨)時(shí)，在接近計(jì)劃滿載吃水的吃水狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)常用螺旋槳運(yùn)行。如果需要，則一并使用追加螺旋槳航行。
[0054]對(duì)于卸載后的返港航行，主要借助小型的追加螺旋槳航行。尤其在天氣穩(wěn)定的日子里，船舶航行時(shí)的穩(wěn)定性不需要過(guò)度嚴(yán)格。因此，在吃水線下降的狀態(tài)下，借助小型追加螺旋槳行駛。
[0055]其結(jié)果，通過(guò)使吃水線下降，表觀上的排水量降低，外板與水接觸的接觸面積變小，能夠?qū)崿F(xiàn)水線面系數(shù)的改善，燃料消耗的降低效果較大。
[0056]另外，因?yàn)槭球?qū)動(dòng)小型的追加螺旋槳，因此驅(qū)動(dòng)裝置的輸出(優(yōu)選為主機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元的輸出的35%以下，更優(yōu)選為25%以下)較小即可，從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，也可以明白燃料消耗的降低效果較大。
[0057]在船舶滿載載貨后出港轉(zhuǎn)移為通常的航行的情況下，驅(qū)動(dòng)常用螺旋槳以較深的吃水航行。另外，在卸貨后以壓載的方式航行的情況下，在轉(zhuǎn)移到通常航行狀態(tài)后利用追加螺旋槳航行。但是在天氣差的情況下，即使是空船，也吸入壓載水，在實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的狀態(tài)下通過(guò)小型的追加螺旋槳或者常用螺旋槳行駛。另外，在需要的情況下，也能夠一并使用追加螺旋槳和常用螺旋槳。
[0058]在壓載航行時(shí)主要使用追加小型螺旋槳，由此能夠減少常用螺旋槳的螺旋槳沒(méi)水率的限制，能夠使設(shè)計(jì)的(designed)螺旋槳的螺旋槳直徑比基于以往的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的螺旋槳的直徑大。由此，能夠提高螺旋槳的效率，能夠?qū)崿F(xiàn)大約5?7 %的效率提高。這樣，通過(guò)采用設(shè)計(jì)(designed)有更大的直徑的螺旋槳，螺旋槳效率得到提高，且相對(duì)于相同船速來(lái)說(shuō)，減少了主發(fā)動(dòng)機(jī)的必要輸出。由此極大地改善了燃料消耗。
[0059]<權(quán)利要求7記載的發(fā)明>
[0060]根據(jù)權(quán)利要求6所述的前置雙舵槳船，所述追加螺旋槳能夠選擇朝向船外伸出的狀態(tài)和朝向船內(nèi)縮進(jìn)的狀態(tài)。。
[0061](作用效果)
[0062]在追加螺旋槳為向船外伸出的狀態(tài)且在航行中處于不使用的狀態(tài)的情況下，在較深的吃水中該追加螺旋槳成為阻力，因此優(yōu)選使追加螺旋槳成為向船內(nèi)縮進(jìn)的狀態(tài)。
[0063]發(fā)明效果
[0064]如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗的改善，并且能夠增大船全長(zhǎng)的載貨量。
【附圖說(shuō)明】
[0065]圖1是示出前置雙舵槳船的正面的船尾部分的側(cè)視圖。
[0066]圖2是前置雙舵槳船的俯視圖。
[0067]圖3是前置雙舵槳船的從后側(cè)觀察的剖視圖。
[0068]圖4是設(shè)置有追加螺旋槳的情況下的載貨狀態(tài)的螺旋槳船的概要側(cè)視圖。
[0069]圖5是設(shè)置有追加螺旋槳的情況下的空載時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的螺旋槳船的概要側(cè)視圖。
[0070]圖6是追加螺旋槳(導(dǎo)管螺旋槳)的例子的組裝圖。
[0071]圖7是示出以往