CN103204228B - 一种海洋航行船舶的减摇方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海洋航行船舶的减摇方法，在船体两侧开设左右通透的镂空的减摇窗，使横向风浪通过减摇窗从船体的一侧到达另一侧；减摇窗的长度占船体长度的10%—75%，减摇窗的风浪通透面积为4平方米-1200平方米；在减摇窗的窗口设置窗门，窗门固定在船体的两个侧板上，窗门可打开或关闭；在减摇窗内设置有可将穿过减摇窗的横向风浪的动能转化为船舶前进的动力的转化翼。当船舶在海上航行遇到横向风浪摇晃时，打开减摇窗的窗门，风浪穿过减摇窗从迎风一侧到达背风一侧；当风浪不大不需要使用减摇窗时，将窗门关闭。本发明简单易行，通过主动减摇的方式快速地提高了背风侧的水面高度，减少了船体的倾斜，减少了风浪对船体撞击而产生的摇晃。

Description

一种海洋航行船舶的减摇方法

技术领域

本发明属于船舶减摇技术领域，特别涉及一种海洋航行船舶的减摇方法。

技术背景

当今世界海洋航行不仅对船舶有安全性、可靠性的要求，而且对船舶有舒适性的要求，随着人类的进步，社会的发展，人们对海面交通工具船舶运行时的安全性与舒适性的要求越来越高。减少航行时船舶的摇晃，保证货物、船舶司乘人员的安全以及船舶司乘人员的舒适性逐渐成为现代船舶设计的标的问题。

近百余年来，人们一直致力于减缓船舶摇摆的研究，世界各国先后研发了近百种不同形式的减摇装置和减摇方法。为了减摇人们采用安装舭龙骨的方法，在船体舭部列板外侧，沿船长方向并垂直于舭板安装的纵向构件被称为舭龙骨；安装舭龙骨可以有效减小船舶在波浪中航行时产生的横摇，是一种结构简单、应用最广的防摇减摇装置，但是这种减摇方法在风浪较大时减摇效果并不理想。为了减摇人们还发明了减摇鳍；1985年英国“玛丽皇后”号船在大风浪条件下进行了减摇鳍性能试验，实验证明，当减摇鳍工作时，船的横摇角平均在2°左右，而减摇鳍不工作时，横摇角达25°，可见其减摇效果是相当可观的；减摇鳍属于主动式减摇装置，其构造主要包括机翼形的鳍、转鳍传动装置、控制系统等，这种减摇装置和方法相对复杂。

从动力学的角度观察，船舶摇晃是由于风浪于船舶的侧向在一定时段内，以一定频率施加给船舶两侧不均等的力量造成的，这种侧向受力的不均等，使得船体向受力小的倾斜；海上的风浪可使两侧受力差在几十吨，几百吨，几千吨，是船舶荷载能力的30%以上，甚至导致船舶颠覆；怎样减少船舶两侧受力不均，更多地把侧向受力转化为船舶的推进力，这也是现有技术没有考虑到的。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种海洋航行船舶的减摇方法。本发明从动力学的角度出发，通过减少船舶两侧的受力差来达到摇晃的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海洋航行船舶的减摇方法，在船体两侧开设左右通透的镂空的减摇窗，使风浪通过减摇窗从船体的一侧到达另一侧；减摇窗与船体的连接处密封。

所述减摇窗开设在船体的中部，减摇窗的长度占船体长度的10%—75%，减摇窗的风浪通透面积为4平方米-1200平方米。

在船体上开设两个以上的镂空的减摇窗。

在减摇窗的窗口设置窗门，窗门固定在船体的两个侧板上，窗门可打开或关闭。

所述减摇窗的长在1米—80米之间，高在0.3米—15米之间。

所述减摇窗在吃水线下的高度为0.1米—3.0米，减摇窗在吃水线上的高度为0.2米—12.0米。

在减摇窗内设置有可将穿过减摇窗的风浪的动能转化为船舶前进的动力的转化翼，转化翼包括轴以及可绕轴旋转的翼板。

所述翼板与减摇窗平面之间的夹角可调整，调整范围在0度至75度之间。

在减摇窗中设置可以支撑减摇窗以上部分船体重量的支撑体。

当船舶在海上航行遇到风浪摇晃时，打开减摇窗的窗门，风浪穿过减摇窗从迎风一侧到达背风一侧，当风浪通过减摇窗拍打在位于减摇窗内的转化翼时，按照力的分解原理，转化翼将风浪的横向动能转化为船舶纵向前进的动力；当风浪不大不需要使用减摇窗时，将窗门关闭。

与现有技术相比，本发明简单易行，风浪在镂空的减摇窗处无法撞击船体，风浪通过减摇窗，由船舶一侧的高水位补充至另一侧的低水位，使船体平衡，其通过主动减摇的方式快速地提高了船舶背风浪一侧的水面高度，减少船舶两侧侧板的受力差，减少了船体的倾斜，减少了风浪对船体撞击而产生的摇晃；对于大风浪船舶也有较好的减摇效果。

附图说明

图1为本发明中转化翼的在减摇窗中的俯视图。

其中，1—减摇窗边缘，2—翼板；箭头表示船体前进方向。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。

一种海洋航行船舶的减摇方法，在船体两侧开设左右通透的镂空的减摇窗，使风浪通过减摇窗从船体的一侧到达另一侧；减摇窗与船体的连接处密封（减摇窗与船体内部是不通透的，海水不能经过减摇窗到达船体内部）；减摇窗开设在船体的中部，减摇窗的长度占船体长度的10%—75%，减摇窗的风浪通透面积为4平方米-1200平方米。

在船体上开设两个以上的镂空的减摇窗；在减摇窗的窗口设置窗门，窗门固定在船体的两个侧板上，窗门可打开或关闭。

减摇窗的长在1米—80米之间，高在0.3米—15米之间；减摇窗在吃水线下的高度为0.1米—3.0米，减摇窗在吃水线上的高度为0.2米—12.0米。

在减摇窗内设置有两个可将穿过减摇窗的风浪的动能转化为船舶前进的动力的转化翼，转化翼的长度占减摇窗长度的20%—80%；两个转化翼设置在减摇窗的底边平面上，转化翼包括轴以及可绕轴旋转的翼板；翼板与减摇窗平面之间的夹角可调整，调整范围在0度至75度之间。在减摇窗中，可以设置支撑减摇窗以上部分船体重量的支撑体；减摇窗为矩形或半椭圆形或者其他形状。

下面对船体上开设减摇窗的尺寸进行具体举例说明：

实施例1

船体长98.5米，船体宽13.2米，吃水3.8米。在船体的两个侧板上，距船体前缘35米，在距船体后缘33米处开一长30.5米左右通透的减摇窗；减摇窗的宽度为吃水线下1米，吃水线上1.2米共计2.2米。考虑到减摇窗以上部分船体的重力，在减摇窗的中部设置3个直径为200mm的钢管作为支撑体。

实施例2

船体长39.2米，船体宽6.2米，吃水3.6米。在距船体前缘10.2米，在距船体后缘9米处开一长20米船体左右通透的减摇窗；该减摇窗的宽度为吃水线下1米，吃水线上1.2米共计2.2米。在减摇窗中间留两个隔断，每个隔断1米，实际上就形成了3个独立的2.2米乘6米的小减摇窗，每个小减摇窗的风浪通透面积为13.2平方米，该船体减摇窗总共的风浪通透面积为39.6平方米。

实施例3

船体长88米，船体宽12米，吃水3.58米。在距船体前缘10米，在距船体后缘9米处的长69米船体中段部分开设左右通透的减摇窗。该减摇窗的宽度为吃水线下0.8米，吃水线上1.5米共计2.3米。减摇窗的开设位置，从距船首的前缘10米计算，每间隔6米中间留一个4.5米的隔断。实际上就形成了7个独立的2.3米乘6米的小减摇窗，每个小减摇窗的风浪通透面积为13.8平方米，该船体减摇窗总共的风浪通透面积为96.6平方米。

实施例4

船体长325米，船体宽52米，吃水10米。在距船体前缘35米，在距船体后缘27.5米的长262.5米船体中段部分开设左右通透的减摇窗。该减摇窗的宽度为吃水线下1.2米，吃水线上1.3米共计2.5米，这种减摇窗，从距船首的前缘35米计算，每间隔6米中间留一个4.5米的隔断，实际上就形成了25个独立的2.5米乘6米的小减摇窗，每个小减摇窗的风浪通透面积为15平方米，该船体减摇窗总共的风浪通透面积为375平方米。

实施例5

三沙游船“FUTURE”号船体设计方案之一，船长158.6米，船宽28.6米，最大高度39.8米，吃水7.8米；在距船体后缘18.8米的长158.6米船体中段部分开设左右通透的减摇窗，该减摇窗的宽度为吃水线的水平线下1.58米，水平线上1.58米共计3.16米；减摇窗的长度5.98米，这种减摇窗，从距船体的后缘18.8米为起点计算，每间隔5.98米中间留一个3.98米的隔断，实际上就形成了12个独立的3.16米乘5.98米的减摇窗，每个减摇窗的风浪通透面积为18.8平方米，该船体减摇窗总共的风浪通透面积为226.7平方米。

Claims (6)

1.一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：在船体两侧开设左右通透的镂空的减摇窗，使风浪通过减摇窗从船体的一侧到达另一侧；减摇窗与船体的连接处密封；所述减摇窗开设在船体的中部，减摇窗的长度占船体长度的10％—75％，减摇窗的风浪通透面积为4平方米-1200平方米；在船体上开设两个以上的镂空的减摇窗；在减摇窗的窗口设置窗门，窗门固定在船体的两个侧板上，窗门可打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：所述减摇窗的长在1米—80米之间，高在0.3米—15米之间。

3.根据权利要求2所述的一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：所述减摇窗在吃水线下的高度为0.1米—3.0米，减摇窗在吃水线上的高度为0.2米—12.0米。

4.根据权利要求3所述的一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：在减摇窗内设置有可将穿过减摇窗的风浪的动能转化为船舶前进的动力的转化翼，转化翼包括轴以及可绕轴旋转的翼板。

5.根据权利要求4所述的一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：所述翼板与减摇窗平面之间的夹角可调整，调整范围在0度至75度之间，转化翼的长度占减摇窗长度的20％—80％。

6.根据权利要求5所述的一种海洋航行船舶的减摇方法，其特征在于：在减摇窗中设置支撑减摇窗以上部分船体重量的支撑体。