下凸单尾鳍船型线结构的制作方法

1.本发明属于船舶技术领域，特别涉及一种下凸单尾鳍船型线结构。


背景技术：

2.近年以来，特别是现阶段，国内内河船舶船型发展很快，呈多样性，尾部线型如双尾，双球尾、双歪尾、涡尾，单尾、不对称球尾，双尾鳍等；首部线型如尖首、球首、直立首，ｕ型首、v型首、平头首，大方型系数尾胖型首等，这些船舶线型各具优缺点，双体型线的船舶在客船、公务船等载重量较小的船舶中应用广泛，但是，双体型线船的结构由于是两个片体组合而成特殊构造使两个片体分离，机齿轮箱、主机以及配套轮机、电气设备分布于各自两个片体內构成了相互远离。舱布置困难，管理、操纵不方便，机舱空间受到限制，而且建造成本高。
3.现有船舶特别是小型公务船舶，一般型深较小，但是需要航速较高，主机功率匹配较大，螺旋桨直径较大，常规设计将螺旋桨轴系倾斜，主机亦成一倾角安装，对主机运行稳定性不利，振动、噪音加大，是这一类小型型深较小船舶很难解决的痛点。因此本技术方案要解决的技术问题是：怎样提升单尾鳍船体的整体稳定性，还能够保证主机和螺旋桨有较大的安装空间。


技术实现要素：

4.鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的下凸单尾鳍船型线结构，适用于船舶吃水深较小，主机功率较大的船舶且具有安装大直径螺旋桨的船型，降低主机安装位置使其运行平稳，又能使机舱腾出较大空间。
5.为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：一种下凸单尾鳍船型线结构，包括船体，船体底部设有单尾鳍，单尾鳍向下凸起形成了下凸单尾鳍，下凸单尾鳍的纵剖轮廓线包括下凸单尾型线底线、内外折角线和尾部端圆线，下凸单尾型线底线和内外折角线均为弧形光顺曲线，尾部端圆线为直线段，内外折角线为下凸单尾鳍与主船体连接的线；下凸单尾鳍仰视轮廓线为两头尖长的梭形线；下凸单尾鳍的最大宽度等于1.2~1.5倍齿轮箱宽度，下凸单尾鳍的长度为齿轮箱长度加上弹性联轴器长度以及加上主机长度总和的3.0~5.0倍。下凸单尾鳍为尾端、中段和首段组合形成光顺梭形大弧线。
6.优选的方案中，所述的与下凸单尾型线底线最低端相切的水平线为下凸单尾型线底基线；下凸单尾型线底基线与主船体基线之间的高度为下凸单尾鳍高度，螺旋桨的轴系中心线与主船体基线位于同一个水平面或者低于主船体基线。
7.优选的方案中，所述的下凸单尾鳍的尾端端面为圆形，尾端端面的直径等于减速箱输出轴尾管的直径。
8.优选的方案中，所述的主船体基线与船体尾部船底之间的间距等于1/2螺旋桨直径并加上螺旋桨与船底板间隙并加上螺旋桨与船底板间隙。
9.优选的方案中，所述的齿轮箱以及与齿轮箱连接的主机下沉至下凸单尾鳍腹腔，用于降低船体重心。
10.优选的方案中，所述的下凸单尾鳍高度的2.5~4.0倍等于主船体的高度。
11.本专利可达到以下有益效果：本下凸单尾鳍凸于主船体之下，形成一个可以容纳齿轮箱和主机为轴系中心线以下的半体腹腔。并具有以下优点：1、可以采用大直径的螺旋桨，大直径桨可提高推进效率。2、降低船舶重心，提高稳性裕度。3、由于轴系中心线的降低，齿轮箱、主机有一小部分位于主船体之下，齿轮箱、主机上部空间增加，有利于机舱设备布置。4、有良好的船体线型，具有良好的快速性，节能效果显著。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明下凸单尾鳍纵剖轮廓线图；图2为本发明下凸单尾鳍主船体基线轮廓线图;图3为本发明下凸单尾鳍横剖轮廓线图；图4为本发明船体型线图。
13.图中：下凸单尾型线底线101、内外折角线102、尾部端圆线103、下凸单尾型线底基线104、主船体基线105、轴系中心线106、主机107、减速箱108、螺旋桨109。
具体实施方式
14.优选的方案如图1至图4所示，一种下凸单尾鳍船型线结构，包括船体，船体底部设有单尾鳍，单尾鳍向下凸起形成了下凸单尾鳍，下凸单尾鳍的纵剖轮廓线包括下凸单尾型线底线、内外折角线和尾部端圆线，下凸单尾型线底线和内外折角线均为弧形光顺曲线，尾部端圆线为直线段，内外折角线为下凸单尾鳍与主船体连接的线；下凸单尾鳍仰视轮廓线为两头尖长的梭形线；下凸单尾鳍的最大宽度d1等于1.2~1.5倍齿轮箱宽度，下凸单尾鳍的长度l1为齿轮箱长度加上弹性联轴器长度以及加上主机长度总和的3.0~5.0倍。下凸单尾鳍凸出于主船体之下，下凸单尾鳍的横截面面积由中部向两端逐渐变小，下凸单尾鳍前端长度根据中段宽度、尾管出口直径和前端进口流段形成光顺流线形。
15.进一步地，与下凸单尾型线底线最低端相切的水平线为下凸单尾型线底基线；下凸单尾型线底基线与主船体基线之间的高度为下凸单尾鳍高度，螺旋桨的轴系中心线与主船体基线位于同一个水平面或者低于主船体基线。下凸单尾鳍高度的2.5~4.0倍等于主船体的高度。如图3所示，h1=（1.2-1.5）*h2。
16.进一步地，下凸单尾鳍的尾端端面为圆形，尾端端面的直径等于减速箱输出轴尾管的直径。下凸单尾鳍的尾端端面距船尾的距离l3=舵叶前缘 螺旋桨与舵叶前缘间隙 螺旋桨长度 密封装置长度 尾管管伸长度 合适的间隙确定长度。下凸单尾鳍尾端面图向前上方成一倾斜瘦削的柱形，整体下凸单尾的横剖线型形成水滴形，水线面呈梭形流线形，纵剖线为尖瘦的下垂式弧形流线形，首段呈尖瘦的梭形流线形，尾段端部上方向上倾斜，使尾段与端面圆形过渡成圆润的水滴形，这样整体下凸单尾鳍的宽度仅为齿轮箱宽度的1.2~ 1.5倍，可以形成一个使螺旋桨来流顺畅、粘压阻力很小的下凸形单体线型，与主船体的连
接采用左、右折角线光顺连接。
17.进一步地，主船体基线与船体尾部船底之间的间距h3等于1/2螺旋桨直径并加上螺旋桨与船底板间隙。本发明的下凸单尾鳍将轴系中心线高度降低，船体尾部船底做仅少量的升高，以轴系中心线为圆心，螺旋桨半径 所需与船底板的间隙，就可以采用较大直径的螺旋桨。
18.进一步地，齿轮箱以及与齿轮箱连接的主机下沉至下凸单尾鳍腹腔，用于降低船体重心，利于增加船舶稳性裕度。现有的单尾鳍船型的齿轮箱和主机全部位于下凸单尾型线底基线智商，本船型的下凸单尾鳍向下凸起，使得齿轮箱和主机下半部位于下凸单尾鳍腹腔内。
19.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种下凸单尾鳍船型线结构，包括船体，船体底部设有单尾鳍，单尾鳍向下凸起形成了下凸单尾鳍，其特征在于：下凸单尾鳍的纵剖轮廓线包括下凸单尾型线底线、内外折角线和尾部端圆线，下凸单尾型线底线和内外折角线均为弧形光顺曲线，尾部端圆线为直线段，内外折角线为下凸单尾鳍与主船体连接的线；下凸单尾鳍仰视轮廓线为两头尖长的梭形线；下凸单尾鳍的最大宽度等于1.2~1.5倍齿轮箱宽度，下凸单尾鳍的长度为齿轮箱长度加上弹性联轴器长度以及加上主机长度总和的3.0~5.0倍。2.根据权利要求1所述的下凸单尾鳍船型线结构，其特征在于：与下凸单尾型线底线最低端相切的水平线为下凸单尾型线底基线；下凸单尾型线底基线与主船体基线之间的高度为下凸单尾鳍高度，螺旋桨的轴系中心线与主船体基线位于同一个水平面或者低于主船体基线。3.根据权利要求1所述的下凸单尾鳍船型线结构，其特征在于：下凸单尾鳍的尾端端面为圆形，尾端端面的直径等于减速箱输出轴尾管的直径。4.根据权利要求2所述的下凸单尾鳍船型线结构，其特征在于：主船体基线与船体尾部船底之间的间距等于1/2螺旋桨直径并加上螺旋桨与船底板间隙并加上螺旋桨与船底板间隙。5.根据权利要求1所述的下凸单尾鳍船型线结构，其特征在于：齿轮箱以及与齿轮箱连接的主机下沉至下凸单尾鳍腹腔，用于降低船体重心。6.根据权利要求2所述的下凸单尾鳍船型线结构，其特征在于：下凸单尾鳍高度的2.5~4.0倍等于主船体的高度。

技术总结
一种下凸单尾鳍船型线结构，包括船体，船体底部设有单尾鳍，单尾鳍向下凸起形成了下凸单尾鳍，其特征在于：下凸单尾鳍的纵剖轮廓线包括下凸单尾型线底线、内外折角线和尾部端圆线，下凸单尾型线底线和内外折角线均为弧形光顺曲线，尾部端圆线为直线段，内外折角线为下凸单尾鳍与主船体连接的线；下凸单尾鳍仰视轮廓线为两头尖长的梭形线；下凸单尾鳍的最大宽度等于1.2~1.5倍齿轮箱宽度，下凸单尾鳍的长度为齿轮箱长度加上弹性联轴器长度以及加上主机长度总和的3.0~5.0倍。本发明适用于船舶吃水深较小，主机功率较大的船舶且具有安装大直径螺旋桨的船型，降低主机安装位置使其运行平稳，又能使机舱腾出较大空间。又能使机舱腾出较大空间。又能使机舱腾出较大空间。


技术研发人员：姚奉 任灵 姚智衡
受保护的技术使用者：湖北东船重工有限公司
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2022/12/5