1.本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶。
背景技术：
2.极地船舶为满足动力定位需要，一般在船艏位置安装侧推组件。侧推组件采用槽道式推进器，驱动方式为电机，具体方式是：将螺旋桨安装在位于水下部分且横穿船体的侧推管道上，电机驱动螺旋桨沿着侧推管道向外喷射水流，以产生与水流方向相反的推力让船舶横向移动，进而达到动力定位的要求。
3.目前，侧推管道在船体横向两侧的外板上形成开口，增大了船体的航行阻力。当船舶航行于结冰的水域(例如极地水域)时，侧推管道轴向的两端安装有格栅，以防止冰块等杂物进入。侧推管道轴向的两端与外板之间的过渡区域、格栅均需考虑冰层撞击的可能，即考虑冰载荷的影响，增加了侧推管道与格栅的设计难度。若格栅按所在区域的外板承受的冰载荷来设计，会极大增加格栅的设计厚度，严重影响侧推组件的推进效率。若格栅尺寸较小，无法满足强度要求，可能导致格栅与冰层发生碰撞损伤，影响船舶的安全航行。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种船舶，以降低船舶在结冰的水域航行时格栅承受的冰载荷，提高格栅的安全性，同时保证侧推组件的推进效率，减少船舶的航行阻力。
5.为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
6.船舶，包括船体、侧推组件和格栅，所述船体的船艏开设有侧推管道，所述侧推管道贯穿所述船体横向两侧的外板；所述侧推管道包括侧推主管，所述侧推主管内轴向安装有所述侧推组件的螺旋桨，且所述侧推主管轴向的两端均安装有所述格栅；
7.所述侧推主管轴向的两端均向外依次设置有喇叭管和导流管，所述喇叭管的小端与所述侧推主管轴向对应的端部相连，所述喇叭管的大端与同侧的所述导流管相连，所述外板的理论线、所述导流管的理论线与所述喇叭管的理论线相对齐，以使同一侧的所述喇叭管与所述导流管形成阶梯状向外扩展结构。
8.作为优选方案，所述喇叭管的大端包括沿水流方向朝向所述船体船艉的后端和沿水流方向朝向所述船艏的前端；
9.所述后端向外设置有所述导流管，所述导流管与所述外板相交形成第一外缘；所述前端与所述外板相交形成第二外缘，所述第一外缘与所述第二外缘平滑连接并围成所述侧推管道轴向的端口。
10.作为优选方案，所述导流管沿所述水流方向朝向所述船艉向外扩展。
11.作为优选方案，所述侧推主管轴向的两个端口内均周向设置有多个铰耳，所述格栅可拆卸地安装于多个所述铰耳上。
12.作为优选方案，所述侧推主管包括安装有所述铰耳的格栅管段和未安装所述铰耳的非格栅管段，所述格栅管段加厚设置，以使所述格栅管段的管厚大于所述非格栅管段的
管厚。
13.作为优选方案，所述格栅管段的外周侧设置有加强板。
14.作为优选方案，所述喇叭管与所述导流管均加厚设置。
15.作为优选方案，所述喇叭管相对于所述侧推主管轴线的向外倾斜角度为30
°
～60
°
。
16.作为优选方案，所述导流管相对于所述侧推主管的轴线的向外倾斜角度为5
°
～30
°
。
17.作为优选方案，所述船舶包括至少两个所述侧推组件，所述船艏开设有至少两个平行设置的所述侧推管道，每个所述侧推组件的螺旋桨均安装于对应的所述侧推管道的侧推主管内，且每个所述侧推组件选择性地单独开启或单独关闭。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明提出的船舶，侧推主管轴向的两端具有呈阶梯状向外扩展结构，侧推主管轴向两端的格栅分别位于同侧的喇叭管的内侧，避免侧推主管和格栅与外部的冰层或冰块发生接触，提高了格栅的安全性。同时降低了格栅受到的冰载荷，有利于降低了格栅的设计板厚，从而减少对侧推组件的影响，提高了侧推组件的推进效率。导流管对外板表面流过的水流起到导向作用，降低了侧推管道在外板上开口产生的航行阻力。
附图说明
20.图1是本发明实施例提供的船体的船艏横向截面示意图；
21.图2是本发明实施例提供的船体的船艏的侧视图；
22.图3是图2中a-a向的局部剖视图。
23.图中部件名称和标号如下：
24.1、船体；11、外板；2、侧推组件；21、螺旋桨；22、电机；3、格栅；4、侧推主管；5、喇叭管；51、第二外缘；6、导流管；61、第一外缘；7、铰耳；8、加强板。
具体实施方式
25.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
26.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
30.本实施例提出了一种船舶，该船舶为破冰船或适于在结冰水域航行的船舶。当然，该船舶还可以为其他类型的船舶，在此不作具体限定。
31.如图1所示，船舶包括船体1、侧推组件2和格栅3，船体1的船艏开设有侧推管道，侧推管道贯穿船体1横向两侧的外板11，使得侧推管道在船体1横向两侧的外板11上形成开口。侧推组件2包括电机21和螺旋桨22，螺旋桨21安装于侧推管道内，电机21用于驱动螺旋桨22沿着侧推管道向外喷射水流，以产生与水流方向相反的推力让船舶横向移动，进而达到动力定位的要求。格栅3安装于侧推管道内，以保护螺旋桨21。
32.在船舶建造时需要考虑冰载荷的影响，增加了侧推管道与格栅的设计难度。若格栅按所在区域的外板11承受的冰载荷来设计，会极大地增加格栅的设计厚度，严重影响侧推组件2的推进效率。若格栅尺寸较小，则无法满足强度要求，可能导致格栅与冰层发生碰撞损伤，影响船舶的安全航行。
33.为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例的侧推管道包括侧推主管4，侧推主管4内轴向安装有侧推组件2的螺旋桨21，且侧推主管4轴向的两端均安装有格栅3；侧推主管4轴向的两端均向外依次设置有喇叭管5和导流管6，喇叭管5的小端与侧推主管4轴向对应的端部相连，喇叭管5的大端与同侧的导流管6相连。如图3所示，外板11的理论线、导流管6的理论线与喇叭管5的理论线相对齐，以使同一侧的喇叭管5与导流管6形成阶梯状向外扩展结构，侧推主管4轴向的两端具有呈阶梯状向外扩展结构，侧推主管4轴向两端的格栅3分别位于同侧的喇叭管5的内侧，避免侧推主管4和格栅3与外部的冰层或冰块发生接触，提高了格栅3的安全性。同时降低了格栅3受到的冰载荷，有利于降低了格栅3的设计板厚，从而减少对侧推组件2的影响，提高了侧推组件2的推进效率。导流管6对外板11表面流过的水流起到导向作用，降低了侧推管道在外板11上开口产生的航行阻力。
34.如图1和图2所示，侧推主管4轴向的两个端口内均周向设置有多个铰耳7，格栅3可拆卸地安装于多个铰耳7上。多个铰耳7周向焊接于侧推主管4的两个端口内。每个侧推主管4的端口内的多个铰耳7分别与格栅3通过螺栓相连，实现了格栅3的快速拆装。由于侧推主管4的端口为倾斜的圆周面，两个格栅3分别倾斜安装于侧推主管4的端口内。
35.具体地，侧推主管4包括安装有铰耳7的格栅管段和未安装铰耳7的非格栅管段，即侧推主管4的中间部分(未安装有格栅3的区域)为非格栅管段，侧推主管4轴向的端部(安装有格栅3的区域)为格栅管段，格栅管段与同侧的喇叭管5的小端相连。导流管6与喇叭管5会将受到的冰载荷传递至格栅管段，因此格栅管段加厚设置，而非格栅管段不会受到冰载荷的影响(或受到的冰载荷较小，可以忽略不计)，因此非格栅管段无需加强，使格栅管段的管厚大于非格栅管段的管厚。需要说明的是，格栅管段的管厚按其所在区域的外板11所受冰载荷进行计算并校核，以计算得出格栅管段的加厚尺寸。
36.进一步地，如图1和图2所示，格栅管段的外周侧设置有加强板8。加强板8焊接于格栅管段的外周，并与船体1内部周围的壁板焊接连接，以增强侧推主管4的格栅管段的结构强度，避免格栅管段发生弯曲变形，提高了侧推主管4的稳定性。
37.船舶包括至少两个侧推组件2，船艏开设有至少两个平行设置的侧推管道，每个侧推组件2的螺旋桨21均安装于对应的侧推管道的侧推主管4内，且每个侧推组件2选择性地单独开启或单独关闭。通过增加侧推组件2的数量，提高了船舶的侧推功率。还可以将其中一个侧推组件2作为主侧推，其余侧推组件2作为备用侧推，以提高船舶侧推功能的可靠性。
38.如图2所示，船体1的船艏安装有两个侧推组件2，两个侧推组件2分别为一个主侧推与一个备用侧推。当主侧推开启时，备用侧推保持关闭。当主侧推检修或发生故障时，备用侧推开启。当然，还可以根据船舶航行需求，将两个侧推组件2同时开启。在其他实施例中，侧推组件2还可以为三个或四个以上，在此不作具体限定。
39.如图2所示，喇叭管5的大端包括沿水流方向朝向船体1船艉的后端和沿水流方向朝向船艏的前端。后端向外设置有导流管6，导流管6与外板11相交形成第一外缘61。前端与外板11相交形成第二外缘51，第一外缘61与第二外缘51平滑连接并围成侧推管道轴向的端口。导流管6成为喇叭管5与船体1的外板11之间的过渡区域，导流管6沿水流方向朝向船艉向外扩展，以对外板11上的水流起到导流作用，降低了船舶的航行阻力。
40.由于喇叭管5与导流管6均受到冰载荷的影响，因此喇叭管5与导流管6均加厚设置。喇叭管5与导流管6的管厚按其所在区域的外板11所受冰载荷进行计算并校核，以计算得出喇叭管5与导流管6各自的加厚尺寸。由于格栅管段、喇叭管5与导流管6的厚度的计算与校核过程均为现有技术，在此不再详述。
41.需要说明的是，喇叭管5相对于侧推主管4轴线的向外倾斜角度为30
°
～60
°
，导流管6相对于侧推主管4的轴线的向外倾斜角度为5
°
～30
°
，以使同侧的喇叭管5与导流管6形成阶梯状向外扩展结构。在其他实施例中，喇叭管5与导流管6的向外倾斜角度均可以根据需求灵活调整，在此不作具体限定。
42.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。