結(jié)合北海航海保障中心大型航標(biāo)船的破冰功能需求,為目標(biāo)船選取合理的推進(jìn)功率,并對該船具有破冰功能特點(diǎn)的線型設(shè)計(jì)進(jìn)行分析論述。同時(shí),運(yùn)用破冰阻力經(jīng)驗(yàn)公式對該船在一定冰厚和航速下的破冰阻力進(jìn)行估算,結(jié)合冰池試驗(yàn)結(jié)果對破冰阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,并進(jìn)行冰區(qū)航行的快速性評估。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

凹形首柱和帶有平行縱剖線的直線形首柱

從功能定位上講，該船的破冰功能只需滿足在北方海區(qū)冬季冰情發(fā)生時(shí)對助航設(shè)施進(jìn)行應(yīng)急布設(shè)、搶修和維護(hù)等應(yīng)急反應(yīng)，而在每年的大多數(shù)時(shí)間里，該船是作為航標(biāo)作業(yè)船舶進(jìn)行調(diào)遣航行和作業(yè)，并非專業(yè)的破冰船。因此，在滿足基本破冰能力的前提下，線型設(shè)計(jì)方面還需考慮船舶具備良好的敞水阻力性能，以達(dá)到在平時(shí)營運(yùn)時(shí)減小油耗、具備較好經(jīng)濟(jì)性的功能。艏柱傾角較大的船舶破冰能力雖然有限，但由于艏柱傾角較大的船體艏部設(shè)計(jì)吃水以下線型更瘦長，水線角更小，興波阻力更小，故其敞水阻力性能應(yīng)比較小艏柱傾角的船型更佳。同時(shí)，對于主尺度較小的破冰型船舶，艏柱傾角太小不便于防撞艙壁之前艏部結(jié)構(gòu)的施工處理。經(jīng)綜合考慮，該船線型的艏柱傾角a取為26°～27°（見圖2）。艏部底端設(shè)置楔形分冰踵，分冰踵與船體光順連接，用于使破冰后產(chǎn)生的碎冰塊向兩舷側(cè)排開，避免碎冰塊向船體后方移動(dòng)并進(jìn)入螺旋槳工作區(qū)域。分冰踵前端輪廓適度前傾，以減小碎冰阻力（見圖2）。除了要考慮具備一定的破冰能力，該船還需考慮破冰后能有效排冰。目前，國外常規(guī)破冰船為了改進(jìn)破冰效率，通常會(huì)將艏部線型水線面處的艏肩前移，形成適當(dāng)?shù)耐患纾蕴岣咂渑疟芰�。該船艏部若設(shè)計(jì)成較為削瘦，雖有利于減小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行過程中所破冰塊無法得到及時(shí)排開，堆積在船中前部，導(dǎo)致船體艏部及舯部阻力增加，將對其破冰能力和效率產(chǎn)生較大影響，因此艏部線型的艏肩需考慮適當(dāng)前移。然而，艏肩前移過多將使得艏部排水體積增加較多，浮心位置也將順勢前移，這在一定程度上將增加船的敞水阻力。因該船為非專業(yè)破冰船，在全年大多數(shù)時(shí)間內(nèi)用于調(diào)遣航行以及航標(biāo)作業(yè)時(shí)處于無冰狀態(tài)，故艏部線型的設(shè)計(jì)需統(tǒng)籌考慮其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不應(yīng)前移過多。此外，將船首橫剖面線型設(shè)計(jì)成近“V”字型（見圖3），破冰體采用冰刀形式，以保證我國北方海域冰情下的破冰能力[3]。

除了要考慮具備一定的破冰能力，該船還需考慮破冰后能有效排冰。目前，國外常規(guī)破冰船為了改進(jìn)破冰效率，通常會(huì)將艏部線型水線面處的艏肩前移，形成適當(dāng)?shù)耐患纾蕴岣咂渑疟芰�。該船艏部若設(shè)計(jì)成較為削瘦，雖有利于減小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行過程中所破冰塊無法得到及時(shí)排開，堆積在船中前部，導(dǎo)致船體艏部及舯部阻力增加，將對其破冰能力和效率產(chǎn)生較大影響，因此艏部線型的艏肩需考慮適當(dāng)前移。然而，艏肩前移過多將使得艏部排水體積增加較多，浮心位置也將順勢前移，這在一定程度上將增加船的敞水阻力。因該船為非專業(yè)破冰船，在全年大多數(shù)時(shí)間內(nèi)用于調(diào)遣航行以及航標(biāo)作業(yè)時(shí)處于無冰狀態(tài)，故艏部線型的設(shè)計(jì)需統(tǒng)籌考慮其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不應(yīng)前移過多。此外，將船首橫剖面線型設(shè)計(jì)成近“V”字型（見圖3），破冰體采用冰刀形式，以保證我國北方海域冰情下的破冰能力[3]。3.2 舯橫剖面形狀

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]破冰船阻力性能估算[J]. 劉源,張志國,張維,王先洲,馮大奎.  艦船科學(xué)技術(shù). 2014(07)
[2]破冰型多功能海洋工程船研發(fā)設(shè)計(jì)綜述[J]. 周國平.  船舶設(shè)計(jì)通訊. 2005(01)
[3]破冰船的破冰能力估算方法初探[J]. 肖波,何炎平,蔣如宏.  江蘇船舶. 2001(03)



本文編號：3016310