CN104229095A - 一种抗倾覆平底船

Info

本发明公开了一种抗倾覆平底船，包括船体，在船体上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆，桅杆顶端连接有浮筒；在船体底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆，扭力杆底端连接有索链，索链另一端连接有铅锤。本发明具有结构简单、实现方便、可靠性高等优点，可广泛用于船体抗倾覆设计。

一种抗倾覆平底船

技术领域

本发明涉及一种抗倾覆平底船，是依靠船上部件的浮力、重力等作用，实现平底船的抗倾覆。

背景技术

用于水文和海浪等检测的平底船，吃水浅，为了铺设电池板，船面比较宽，风浪大时容易倾覆，无人船一旦倾覆，将出现电子设备损坏、船失去动力无法控制，以至于整个船体失踪沉没等现象。为了实现抗倾覆需求，目前的船只采用了以下几种方式，这几种方式在性能上均存在不足：

1)重心偏心设计

该方法采用不倒翁设计，把船的重心放在吃水线以下，保证船在倾覆后能依靠重力，翻转回来，这种方法实现简单，在很多船中采用，但其显著缺点是不适合船面宽的船只；降低重心导致船的重量增加、吃水变深，航行耗费动力大，平底船无法提供足够的动力要求。

2)电动鳍抗倾覆设计

采用机电结合的控制技术，在导航计算机检测到船体倾覆后，依靠电动鳍把船翻转过来，这种设计需要增加电动运动装置，并需要消耗电力，在缺乏动力提供能力的平底船上使用，由于启动频繁很容易耗尽电力沉没。

3)无正面设计

把船设计成正反都可用的扁平结构，这种设计，不怕倾覆，可以在任意状态使用，缺点是需要太阳能板提供电力和数据传输的平底船，需要上下安装电池板和天线，电子设备抗腐蚀处理需要付出很大代价。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种易于实现抗倾覆需求的平底船。本发明具有结构紧凑、重量轻、不消耗电力、工作安全可靠、低加工成本等特点。

本发明的目的是这样实现的，一种抗倾覆平底船，包括船体3，其特征在于：在船体3上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆2，桅杆2顶端连接有浮筒1；在船体3底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆4，扭力杆4底端连接索链5的一端，索链5另一端连接有铅锤6。

其中，所述的抗倾覆平底船在带有铅锤时，满足以下公式：

F×L₁>G×L₂

式中，F为铅锤的重力；L₁为铅锤到船体中心的垂直距离；G为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L₂为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链整体的重心到船体中心的垂直距离。

其中，所述的抗倾覆平底船在没有铅锤时，满足以下公式：

F₁×L₄>G×L₃

式中，F₁为浮筒浮力；L₄为浮筒在平底船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L₃为平底船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。

其中，所述的索链5的长度小于扭力杆4的长度。

本发明相比背景技术有如下优点：

1)本发明采用浮筒和铅锤，依靠重力和浮力作用保证船不倾覆，不需要动力。

2)本发明采用了扭力杆和桅杆，降低了设计浮筒的体积和铅锤的重量，结构更简洁，实现方便，工作可靠。

3)本发明采用一体化设计，体积小、重量轻、加工成本低。

附图说明

图1为本发明的平底船抗倾覆设计示意图。

图2为本发明的平底船倾覆状态设计示意图。

图3为本发明的浮力示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，本发明的抗倾覆平底船包括浮筒1、桅杆2、船体3、扭力杆4、索链5、铅锤6。本发明中浮筒1提供浮力，依靠桅杆2增加力矩保证船不会倒扣；铅锤6连接索链5提供拉起的扭力，依靠扭力杆4增加力矩，保证在船摇摆时提供船向上的扭力。

参照图2，平底船在带有铅锤时，满足公式F×L₁>G×L₂，式中，F为铅锤的重力；L₁为铅锤到船体中心的垂直距离；G为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L₂为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链整体的重心到船体中心的垂直距离。

参照图3，平底船在没有铅锤时，满足公式F₁×L₄>G×L₃，式中，F₁为浮筒浮力；L₄为浮筒在船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L₃为船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。该设计保证了平底船在没有铅锤时，依靠浮筒浮力不会出现底朝天的位置。

本发明简要工作过程如下：船体摇摆到90度时，浮筒1和桅杆2产生浮力矩，保证船不倒扣，铅锤6和索链5以及扭力杆4产生向下的力矩，保证船稳定向上。

1.一种抗倾覆平底船，包括船体(3)，其特征在于：在船体(3)上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆(2)，桅杆(2)顶端连接有浮筒(1)；在船体(3)底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆(4)，扭力杆(4)底端连接索链(5)的一端，索链(5)另一端连接有铅锤(6)。

2.根据权利要求1所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于：所述的抗倾覆平底船在带有铅锤时，满足以下公式：

F×L₁>G×L₂

3.根据权利要求1或2所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于：所述的抗倾覆平底船在没有铅锤时，满足以下公式：

F₁×L₄>G×L₃

式中，F₁为浮筒浮力；L₄为浮筒在船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L₃为船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。

4.根据权利要求1所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于：所述的索链(5)的长度小于扭力杆(4)的长度。