CN109178233A - 一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，属于船舶技术领域；包括船尾1、液压油缸2、尾板3、联接件4、转动轴5；尾板3中间部位伸出转动轴5，通过安装于船尾1的联接件4相连接，利于尾板3绕轴5摆动；液压油缸2分别连接船尾1与尾板3，尾板3不与船尾1直接连接。应用这种与船底特殊的连接方式，有利于尾板3攻角改变时水流可从船尾1处流入尾板3，在增大尾板3工作角度的同时，更有利于抑制船体的埋艏，由此本发明可兼顾减小船体抬艏和埋艏运动，鸟翅型副翼的设计增加了水翼对船体横向运动的稳定性。

Description

一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体涉及一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板。

背景技术

随着高性能船舶向着更高速化和大型化发展，其在高海况下的海浪抨击产生甲板上浪、埋艏、横摇等一系列纵向与横向运动，不仅给船上人员带来晕船等身体上的不适，还严重威胁着船上人员与货物的安全，军用方面还可造成船上设备失灵影响作战任务，对旋翼直升机起降和快速收放工作艇的工作带来不良影响。为了解决这些问题，通过在高速船上装备减摇装置来控制其航行姿态。目前，在船尾处安装纵倾调整尾板这一装置被广泛采用。常规的纵倾调整尾板与船尾处紧挨着并固定在一起，通过液压驱动使尾板向下压浪，其转动角度在0到水平面以下15度效果最佳，这种方式可使尾板较好的抑制船体的抬艏运动即向后纵倾。但是对于船体的埋艏运动以及由于浪向的不确定性，船体的横向运动的控制，上述常规的纵倾调整尾板远远满足不了船舶的减摇需求，为了解决这一问题，就需要尾板在抑制船体抬艏运动的同时兼顾抑制其埋艏和横向运动，本发明专利就是为了解决这一问题而产生的。

为了能够对本专利的部件进行准确说明，有必要定义与其相关的专业术语，具体如下：沿船长方向并平行于水平面的水翼长称为弦长，垂直于弦长方向的为展长。以水平液面为界，本发明的尾板后缘向下打角度为负攻角，向上打角度为正攻角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板。目的在于使高速船在恶劣海况高航速下航行时，能够抑制船体抬艏运动的同时兼顾抑制其埋艏和横向运动，保证乘员舒适安全、设备功能正常。

本发明的目的是这样实现的：

一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，包括：船尾1、液压油缸2、尾板3、联接件4、转动轴5；尾板3安装于船尾1；尾板3中间部位伸出转动轴5，通过安装于船尾1的联接件4相连接，利于尾板3绕轴5摆动；液压油缸2分别连接船尾1与尾板3,尾板3不与船尾1直接连接。

所述尾板3包含中部主翼6、副翼7、制流板8；副翼7以垂直于主翼方向约呈锐角角度α连接于中部主翼6，并成为整体，制流板8垂直立于副翼7外壁面。

所述副翼7为左右对称的鸟翅型副翼；其截面形状为三角形。

所述转动轴圆柱长度不超过船的设计水线宽度。

所述制流板8为矩形形状，与副翼7连接成为整体。

所述主翼6为矩形板件，在其两侧连接有转动轴5，在其顶部安装有与液压油缸2配合的轴。

本发明的有益效果在于：高速船恶劣海况高速航行时，常规的纵倾调整尾板很难起到兼顾控制船体的埋艏及横向姿态，由于其与船体连接方式的局限性，使船体减摇效果受到约束。本发明旨在抑制船体抬艏运动的同时兼顾抑制其埋艏和横向运动，进而保证乘员舒适安全、设备功能正常。

附图说明

图1为本发明实船安装位置示意图；

图2为本发明的整体结构设计图；

图3为本发明的前视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明抑制船体运动抬艏状态示意图；

图6为本发明抑制船体运动平衡位置示意图；

图7为本发明抑制船体运动埋艏状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板包括：中部主翼，其主翼上表面与液压驱动油缸相接，用于驱动尾板运动，从而改变尾板攻角，大约在主翼面中间部位的轴心处伸出两个转动轴，通过安装于船尾处的联接件相连接，利于多自由度调整尾板绕轴转动；

左右两个对称的鸟翅型副翼，与中部主翼以垂直于主翼方向约呈锐角角度相接，在其每个副翼外壁面上都装有制流板，垂直于副翼外壁面，与主翼成为整体。

不同于常规尾板与船尾处的直接相连接的方式，本发明涉及的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，中部主翼与副翼组成的整体应与船尾处离开一定距离，中部主翼大约在其中间部位向展长方向伸出直径约为尾板厚度的圆柱，作为转动轴，圆柱长度不超过船的设计水线宽度，通过联接件与船尾处相连接，以便当船体抬头即向后纵倾时，本发明可与常规尾板使用方式相同，向下压浪来抑制船体抬头，与此同时由于本发明带鸟翅型副翼的结构设计，还兼具抵抗船体横向运动的效果；但当船体埋艏运动时，常规尾板由于其安装方式的局限性和摆动角度的限制，不能很好的抑制船体埋艏，本发明由于其安装方式是与船尾处隔开了一定距离，可通过液压驱动装置使本发明扩大摆动范围，当其向上打正攻角的同时水流可从船尾处流入尾板，从而使其产生向下的稳定力矩，抑制船体埋艏。

实施例2：

图1所示，本发明的多自由度调整尾板3安装于船尾1。尾板3的中部主翼大约在其中间部位伸出转动轴5，通过安装于船尾1的联接件4相连接，利于多自由度调整尾板3绕轴5摆动。其安装方式有异于常规尾板的安装方式，尾板3不与船尾1直接连接，而是与船尾1隔开一定距离，一方面增加其工作角度，另一方面尾板3攻角改变时方便水流的进入，达到更好地抑制船体摇摆的效果。

图2为本发明的整体结构设计图。带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板包括中部主翼6和副翼7以及制流板8；副翼7以垂直于主翼方向约呈锐角角度α连接于中部主翼6；制流板8垂直立于副翼7上，参照图3；多自由度调整尾板角度控制由液压油缸2驱动，如图1。

副翼7对称固定安装于中部主翼6的两侧，像一对鸟翅，倾斜一定锐角与主翼相连接，当水流流入整个翼面时，不仅增加了翼面面积从而提高了整个尾板的升力，还使尾板产生横向稳定力矩，利于船体横向运动的稳定，参照图4。

参照图5图中当船体处于抬艏状态时，即向后纵倾，船尾1需要一个向上的力F来使船恢复到平衡位置图6，抑制船体抬艏，这时使尾板3向下打负攻角，尾板3起到向下压浪的作用，产生向上的稳定力抑制船体向后纵倾；图7中当船体处于埋艏状态时，船尾1需要一个向下的力F来使船恢复到平衡位置图6，抑制船体埋艏，这时使尾板3向上打正攻角，水流正好可从船尾1与尾板3隔开的距离处流入尾板3，使尾板3产生向下的稳定力抑制埋艏。船体在摇摆过程中，中部主翼6两侧的固定式鸟翅型副翼7可增加尾板3的升力面积(如图4俯视图所示)，鸟翅型副翼7采取以垂直于主翼方向约呈锐角角度倾斜设计，如图3所示，且鸟翅型副翼7外壁面的制流板8用来增加横向阻尼，二者可使尾板产生横向稳定力矩，对稳定船体横向运动的作用也很大。

本发明涉及的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，中部主翼、鸟翅型副翼与制流板的具体形状与制流板的具体个数不作具体规定说明，其具体各部件的尺寸参数根据不同船型的匹配性而定，使其足以抵抗海浪作用于船体的干扰力及力矩，因此，各部件的尺寸应通过具体计算获得。故凡是采用本发明的这种形式及思想的皆属本发明的范畴。

虽然已对本发明做了详细阐述，但所属领域的专业人士应当理解，在不脱离本发明所阐述及权利要求书所定义的广泛范围领域的情况下，本发明可存在其他实施形式。

Claims (6)

1.一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，包括：船尾(1)、液压油缸(2)、尾板(3)、联接件(4)、转动轴(5)；尾板(3)安装于船尾(1)；尾板(3)中间部位伸出转动轴(5)，通过安装于船尾(1)的联接件(4)相连接，利于尾板(3)绕轴(5)摆动；液压油缸(2)分别连接船尾(1)与尾板(3)，尾板(3)不与船尾(1)直接连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，所述尾板(3)包含主翼(6)、副翼(7)、制流板(8)；副翼(7)以垂直于主翼方向约呈锐角角度α连接于主翼(6)，并成为整体，制流板(8)垂直立于副翼(7)外壁面。

3.根据权利要求2所述的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，所述副翼(7)为左右对称的鸟翅型副翼；其截面形状为三角形。

4.根据权利要求1所述的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，所述转动轴圆柱长度不超过船的设计水线宽度。

5.根据权利要求2所述的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，所述制流板(8)为矩形形状，与副翼(7)连接成为整体。

6.根据权利要求2所述的一种带有鸟翅型副翼的多自由度调整尾板，其特征在于，所述主翼(6)为矩形板件，在其两侧连接有转动轴(5)，在其顶部安装有与液压油缸(2)配合的轴。