CN111874174B - 智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 - Google Patents
智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111874174B CN111874174B CN202010761707.XA CN202010761707A CN111874174B CN 111874174 B CN111874174 B CN 111874174B CN 202010761707 A CN202010761707 A CN 202010761707A CN 111874174 B CN111874174 B CN 111874174B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- buoyancy
- deck
- semi
- platform
- submersible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/50—Vessels or floating structures for aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
- B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
- B63B43/10—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving buoyancy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,属于海洋平台技术领域,其通过设置浮力可调的浮力可调节点和浮力固定或可调的半潜浮力节点,利用对应浮力节点在平面或者空间内的阵列排布和对应连接,可以快速得到浮力主体和半潜浮力体,再通过下潜立柱、升高立柱和半潜浮力体上方甲板组件的组合设置,可以实现半潜式海上浮式直升机平台的快速设置。本发明的半潜式海上浮式直升机平台,其结构简单,设置简便,能实现直升机平台的快速设置,提升直升机平台的建设效率,降低直升机平台的设置成本,减小海浪对浮力结构的影响,保证直升机平台设置的稳定性和抗风浪能力,推动深远海养殖产业的不断发展。
Description
技术领域
本发明属于海洋平台技术领域,具体涉及智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台。
背景技术
随着近年来海水养殖的过度发展,使得近海岸的资源环境承载能力达到或接近上限。因此,越来越多的海水养殖产业开始向深远海养殖发展,深远海养殖已经成为构筑现代海洋产业体系的重要手段。
然而,相比与传统的近海养殖,深远海养殖存在明显的差异。通常情况下,我国很多湾外海域风大浪高、海水流速较快,传统形式的近海养殖网箱很难满足实际养殖需要。同时,在西北太平洋和中国南海每年平均有28次台风发生,其中对我国沿海有影响的台风平均就有7次,这也导致深远海养殖的稳定性和可靠性存在较大的考验。
此外,在目前的海水养殖过程中,大多离不开网箱的设置,不过,传统近海养殖的网箱结构往往很难满足深远海养殖的需求,存在装备上应用的局限性。而且,在深远海养殖的过程中,除了需要特殊的养殖网箱结构外,还需要设置对应的海洋平台,以满足深远海养殖过程中的配套使用,其中便包括应用较多的直升机平台。
值得关注的是,无论是“深海养殖网箱”还是“海上直升机平台”的设计与建造,历来都是由大型造船厂商提供,这也使得我们现在看到的海工装备,大多带有舰船的身影。以半潜式海上浮动平台为例,其往往包括底部为由船体舱室演化而来的大型下浮体,直径6米的巨大升高立柱,和船体舱室结构一致的上箱体及升高立柱下方的横向撑杆。这样的设计往往会带来如下问题:
这样的装备通常只能由专业的大型造船部门建造,建造时需要专门尺寸和性能的钢材,专门的材料切割加工和焊接设备,专门的船坞和大型吊装设备,专业的劳动密集型产业工人,现场进行的拼装和焊接,所有因素带来的结构便是建造成本的居高不下,这在以海上石油开采为对象的高利润行业上尚且可以接受,但在深远海养殖等行业领域中的应用却存在较大的成本局限性。
同时,这种以钢板焊接成各个功能舱室再拼接而成的海洋工程装备的平台结构其力学性能并不好,箱式浮体的热点应力往往集中在箱体连接的特定应力集中节点上。而且,箱式浮体的固有频率通常在0.5rad/s附近,极易和海浪、浪涌等产生共振,导致浮体关键节点的应力幅值最大。当应力超过箱体材料的疲劳断裂应力极限时,箱式浮体舱室结构便会发生变形或者水密封性能失效,导致整个海洋工程装备倾覆或失浮沉没。在海洋平台的发展历程中,海洋平台出现事故、倾覆、沉没的新闻层出不穷,带来了巨大的经济损失和人员伤亡。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本发明提供了智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,可有效保证直升机平台设置的稳定性和便捷性,提升直升机平台拼装、控制的灵活性,克服直升机平台抗风浪能力弱的缺陷,降低直升机平台的应用成本。
为实现上述目的,本发明提供智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,包括甲板组件和浮力主体,还包括半潜浮力体;
所述甲板组件、所述半潜浮力体和所述浮力主体在竖向上由上至下依次设置;所述甲板平台与所述半潜浮力体之间通过多根升高立柱连接,且所述半潜浮力体与所述浮力主体之间通过多根下潜立柱刚性连接;
所述浮力主体包括至少一个浮力模块,所述浮力模块包括在竖向上依次层叠设置的多层第一浮力单元,各所述第一浮力单元之间相互刚性连接;所述第一浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个浮力可调节点依次连接而成;所述浮力主体的浮力大小可通过调节该浮力主体中至少部分浮力可调节点的浮力来实现;且
所述半潜浮力体包括至少一个第二浮力单元,所述第二浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个半潜浮力节点依次连接而成,且所述半潜浮力节点的浮力可调或者不可调;以及
所述甲板组件包括平台上层甲板和平台下层甲板;所述平台上层甲板设置在所述升高立柱的顶部,用于停放直升机或者其他飞行设备;所述平台下层甲板固定设置在所述平台上层甲板下方的所述升高立柱上,用于水面船舶停靠和/或人员进出和/或货物装卸。
作为本发明的进一步改进,所述平台上层甲板包括甲板模块;所述甲板模块通过模块化的金属格栅拼装而成,且对应该甲板模块的固定设置有甲板安装端口组件;
所述甲板安装端口组件沿竖向设置,其底部连接在所述升高立柱的顶部,顶部穿过所述甲板模块,且所述甲板模块的底部与所述甲板安装端口组件固定连接。
作为本发明的进一步改进,所述甲板模块的顶部沿竖向依次层叠设置有多层水泥毯,并在位于表层的水泥毯中部形成有停机坪。
作为本发明的进一步改进,所述甲板安装端口组件的端部突出于所述甲板模块的顶面,并在该甲板安装端口组件的端部内设置有卫星定位组件和/或发光组件。
作为本发明的进一步改进,所述平台下层甲板通过模块化的金属格栅拼装而成,且所述平台上层甲板与所述平台下层甲板之间设置有通行机构,用于实现两甲板之间的人员走行和/或货物转运。
作为本发明的进一步改进,所述浮力可调节点包括浮力体和间隔设置在所述浮力体外周环向上的多个水平连接件,以及分设于所述浮力体顶部和底部的两个垂向连接件。
作为本发明的进一步改进,还包括储物节点;
部分所述半潜浮力节点替换为所述储物节点,其具有薄壁空心壳体,用以存贮所述海上浮式直升机平台工作中所需的物资,包括气态物资或液态物资或固态物资;
当所述储物节点存贮气态物资时,用于存贮压缩气体,每一个所述储物节点可为周边的一个或多个所述浮力可调节点的浮力调节提供气源;
当所述储物节点存贮液态物资时,用于存贮油料或淡水;
当所述储物节点存贮固态物资时,用于存贮粮食或者固体零部件;
和/或,
还包括增重节点;
部分所述浮力可调节点替换为所述增重节点,其具有薄壁空心壳体,内装比重大于水的内容物,以克服浮力并增大自重。
作为本发明的进一步改进,所述第一浮力单元和/或所述第二浮力单元中的部分浮力节点之间通过柔性连接;
相应地,设置有柔性连接件,其包括柔性连接体和设置在该柔性连接体两端的柔性连接法兰;所述柔性连接体的变形包括轴向上伸缩变形、径向上位移变形和环向上转动变形中的一种或多种;同一浮力单元中相邻的两浮力节点分别以所述水平连接件连接在一个所述柔性连接件的两端。
作为本发明的进一步改进,所述柔性连接件可在两所述浮力可调节点之间单独使用或者由至少两个柔性连接件依次串联成整体后再分别连接两所述浮力可调节点。
作为本发明的进一步改进,相邻两层所述第一浮力单元和/或相邻两层所述第二浮力单元之间通过两所述垂向连接件刚性连接,或者通过两所述垂向连接件以及同轴设置于两垂向连接件之间的桁架杆刚性连接。
作为本发明的进一步改进,所述平台上层甲板的顶面沿环向设置有太阳能发电及存贮装置。
作为本发明的进一步改进,所述浮力可调节点的内部设置有可填充水体和气体的腔室,且所述浮力可调节点内水体与气体的比例可对应调节。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本发明的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其通过设置浮力可调的浮力可调节点,利用浮力可调节点在水平方向上的依次柔性连接和在竖向上的依次刚性连接,可快速实现浮力主体的拼装设置,提升浮力主体乃至于直升机平台的设置效率,降低直升机平台的建造成本;同时,通过半潜浮力体和浮力主体的组合设置,使得浮力主体承担主要荷载的同时完全浸没在海平面以下一定距离,减小浪涌作用的面积,尽可能降低了浪涌对直升机平台的横荡、垂荡、摇摆作用,保证了甲板平台设置的稳定性;而且,通过优选设置直升机平台的甲板组件,利用平台上层甲板和平台下层甲板的对应设置,可以有效满足直升机的起降和船舶的停靠,保证直升机平台的功能性;此外,利用对应位置浮力可调节点浮力的调整,可以实现浮力主体以及浮力主体上甲板平台姿态的快速调整,保证直升机平台设置、使用的稳定性和可靠性;
(2)本发明的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其通过优选设置浮力可调节点为包括水平连接件、垂向连接件、空心浮力体的浮力可调节点,利用浮力可调节点内气体、液体比例的对应调节,可以实现浮力可调节点浮力的快速调整,满足浮力模块、浮力主体不同浮力大小的准确控制,即便某个或者某几个浮力可调节点产生损坏而失效,也能通过其他完好浮力可调节点的调整来对应保证浮力主体工作状态的保持和稳定性,避免直升机平台的倾覆,进一步提升直升机平台的稳定性;
(3)本发明的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其通过柔性连接件的对应设置,优选设置柔性连接件的结构和参数,可以实现相邻浮力可调节点对应连接后彼此在柔性连接件轴向、径向、环向上的位移,增强浮力可调节点形成浮力主体后的自适应调整能力,提升浮力主体和半潜浮力体在受海浪作用下的抗冲击能力,实现海浪冲击力在水平方向上的逐层分解,保证直升机平台设置的稳定性,以使得直升机平台满足不同应用环境下的应用,尤其适用于深远海养殖环境下的设置与使用,降低深远海养殖的设备成本,实现深远海养殖的快速推广;
(4)本发明的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其通过优选设置平台上层甲板和平台下层甲板的设置形式,使得上下层甲板可以利用金属格栅快速拼装而成,确保上下层甲板拼装的效率;同时,通过甲板安装端口组件的对应设置,可以实现甲板模块与升高立柱的快速、稳定拼装,并为后续卫星定位组件和发光组件的设置提供了便利,进一步提升了直升机平台的功能性;此外,通过平台上层甲板上太阳能发电及存贮装置的对应设置,使得直升机平台可充分利用新能源进行供电,进而完成相应部件的控制过程和浮力主体的调节过程,节约了能源,降低了直升机平台的设置与使用成本;
(5)本发明的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其通过平台上层甲板底部存贮仓室和储物节点的对应设置,有效实现了油料、淡水的可靠存贮,再通过管道及管道仓盖、可折叠电动吊机等机构的对应设置,可实现油料、淡水等物资的快速补给,提升了整个直升机平台应用的可靠性和便利性。
附图说明
图1是本发明实施例中半潜式海上浮式直升机平台的结构正视图(A-A向剖视图);
图2是本发明实施例中半潜式海上浮式直升机平台的俯视图;
图3是本发明实施例中半潜式海上浮式直升机平台的停放直升机时示意图;
图4是本发明实施例中的浮力主体俯视图(B-B向剖视图);
图5是本发明实施例中的浮力主体剖视图(E-E向剖视图);
图6是本发明实施例中的半潜浮力体俯视图(C-C向剖视图);
图7是本发明实施例中的半潜浮力体剖视图(F-F向剖视图);
图8是本发明实施例中的平台下层甲板俯视图(D-D向剖视图);
图9是本发明实施例中的平台上层甲板拼装示意图;
图10是本发明实施例中的可折叠电动吊机工作时的结构示意图;
图11是本发明实施例中的可折叠电动吊机非工作时的结构示意图;
图12是本发明实施例中半潜式海上浮式直升机平台的局部I的结构放大图;
图13是本发明实施例中浮力主体密集堆积设置时的结构示意图;
图14是本发明实施例中浮力主体密集堆积设置时的结构剖视图;
图15是本发明实施例中第一浮力可调节点的结构示意图;
图16是本发明实施例中第二浮力可调节点的结构示意图;
图17是本发明实施例中第二浮力可调节点的结构剖视图;
图18是本发明实施例中第三浮力可调节点的结构示意图;
图19是本发明实施例中储物节点的结构示意图;
图20是本发明实施例中柔性连接件的结构剖视图;
图21是本发明实施例中柔性连接件的结构侧视图;
图22是本发明实施例中的升高立柱和下潜立柱结构示意图;
图23是本发明实施例中的升高立柱和下潜立柱的结构剖视图;
图24是本发明实施例中单个柔性连接件连接两浮力可调节点时的结构示意图;
图25是本发明实施例中两个柔性连接件连接两浮力可调节点时的结构示意图;
图26是本发明实施例中的重力锚块立体结构示意图;
图27是本发明实施例中重力锚块的结构侧视图;
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:
100.浮力主体,200.半潜浮力体;
1.浮力可调节点,101.第一浮力可调节点,102.第二浮力可调节点,103.水平连接件,104.垂向连接件,105.第三浮力可调节点,106.系缆通道,107.防磨损连接件,108.进气阀门,109.排气阀门,110.进排水阀门,111.弹性气囊;
2.柔性连接件,201.柔性连接体,202.柔性连接法兰;
3.升高立柱,301.柱体,302.端部连接件,303.系缆管道;
4.平台下层甲板,401.护栏;
5.平台上层甲板,501.停机坪,502.存贮仓室,503.太阳能发电及存贮装置,504.可折叠电动吊机,505.垂直钢爬梯,506.消防组件,507.轮廓灯,508.管道仓盖,509.LED矩阵标识,510.甲板平面锚定用螺钉组,511.金属格栅,512.甲板安装端口组件,513.甲板安装螺栓,514.水泥毯底层,515.水泥毯表层,516.预埋LED发光单元,517.甲板包边板,518.卫星定位组件,519.夹层玻璃,520.发光组件;
504.可折叠电动吊机,5041.旋转底座,5042.多轴吊车臂,5043.电动撑杆,5044.斜支撑前转轴,5045.斜支撑后转轴;
6.系缆;
7.重力锚块,701.块体,702.系缆挂耳,703.前斜切面,704.抓地齿,705.防侧翻杆件;
8.直升机;9.下潜立柱;10.桁架杆;
l.水平节点模数;h.垂直模数;S.单元节点的个数。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例:
请参阅图1~27,本发明优选实施例中的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台包括浮力主体100、半潜浮力体200、甲板平台和锚泊系统。其中,半潜浮力体200漂浮设置在海面上,甲板平台通过升高立柱3支撑设置在半潜浮力体200的上方,用于放置负重荷载(此处的负重荷载包括设置在甲板平台上的各式设备、机构、以及停在甲板平台上的直升机)。同时,浮力主体100的顶部通过下潜立柱9与半潜浮力体200的底部相连,且浮力主体100整个下潜至水下一定深度,形成“半潜式”直升机平台。此外,锚泊系统对应连接在浮力主体100的底部,用于实现浮力主体100在海洋底部的锚泊,避免浮力主体100被海浪冲走,保证浮力主体100设置的稳定性。
对于优选实施例中的直升机平台而言,其浮力主体100的浮力不应小于一个浮力阈值,该“浮力阈值”可以定义为:当浮力主体100的浮力大小设置为浮力阈值且甲板平台上的负重荷载处于设计极限状态时,半潜浮力体200顶部刚好与海平面平齐。不过,在实际设置时,为了避免直升机平台上的荷载在少量超出极限荷载时也能满足稳定使用,将直升机平台处于满负荷状态下的水位线调整至半潜浮力体200竖向的中位线,至此,若直升机平台上的荷载进一步增加,则半潜浮力体200还可以通过改变吃水量的方式提供浮力。
具体而言,优选实施例中的浮力主体100由一个浮力模块构成或者由在水平方向上、垂直方向上依次连接设置的多个浮力模块拼装而成,且浮力模块在优选实施例中通过多个呈空间阵列排布的浮力可调节点1依次拼装而成。
如图15、16中所示,优选实施例中的浮力可调节点1包括但不限于两种类型,即第一浮力可调节点101和第二浮力可调节点102,两浮力可调节点均包括呈球形的节点浮力体和设置在节点浮力体外周环向上的多个水平连接件103,以及分设于该节点浮力体上下两侧的两个垂向连接件104,两者最大的差别在于外周环向上水平连接件103设置数量的差异。例如,对于优选实施例中的第一浮力可调节点101和第二浮力可调节点102而言,前者外周上设置的水平连接件103为间隔设置的6个,后者外周上设置的水平连接件103为间隔设置的4个。同时,水平连接件103优选等间隔设置,即第一浮力可调节点101中各水平连接件103之间间隔60°设置,第二浮力可调节点102中各水平连接件103间隔90°设置。通过水平连接件103间隔角度的对应设置,可以实现不同横截面形状浮力模块的对应拼装,从而满足不同的设置需求和不同环境下的应用需求,例如图4中所示的横截面为六边形的浮力模块或者横截面为四边形的浮力模块。
另外,在优选实施例中,浮力可调节点的节点浮力体呈球形,但显而易见地,上述结构并非为浮力体的唯一设置形式,其在实际设置时还可根据需要设置为椭球形、圆柱形、四棱柱形、五棱柱形、六棱柱形、八棱柱形等。同时,优选实施例中的浮力可调节点1的直径通常为1~6m之间,进一步优选为2m,且水平连接件103和/或垂向连接件104的直径通常为150~1200mm。
进一步具体地,优选实施例中的浮力可调节点1为薄壁空心结构,其内部形成有空腔,空腔中设置有弹性气囊111,如图17中所示。通过弹性气囊111的设置,可以将空腔分隔为内外两部分,记其为内侧空腔和外侧空腔,其中的内侧空腔优选用于容纳气体,外侧空腔用于容纳水体,通过调节壳体内进排气量、进排水量的相互比例,可以对该浮力可调节点1的浮力进行调节。显然,气体和水体在内/外侧空腔内的容置位置可以根据实际需要互换。
进一步地,对应内侧空腔设置有进气阀门108和排气阀门109,进气阀门108的一端与气源连通,另一端连通内侧空腔,排气阀门109的一端连通内侧空腔,另一端连通抽气装置。两个气阀均为单向阀,通过两者的对应控制,可以实现弹性气囊111体积的调节。相应地,对应外侧空腔设置有进排水阀门110,其一端与外侧空腔连通,另一端与浮力可调节点1的外侧连通,通过弹性气囊111体积的膨胀或者缩小,可以实现外侧空腔体积的调节,即实现外侧空腔中水体的自动吸入或者自动排除,以此来实现浮力可调节点1浮力的调节。
在优选实施例中,对应浮力可调节点1的浮力调节设置有气源调节机构,其优选设置在甲板平台上或者直接设置在浮力主体100的浮力可调节点1上,且气源调节机构通过管道与一个或者多个浮力可调节点1的进气阀门108连通。当然,优选实施例中的进气阀门108和排气阀门109可以合并为一个。此外,在进排水阀门110的外侧端部,还可对应设置过滤机构,以减少固体杂质进入外侧空腔中。
通过浮力可调节点1的上述设置,可以实现其浮力的对应控制,当弹性气囊111的外周壁面抵接薄壁空心结构的内侧壁面时,外侧空腔的体积最小,此时浮力可调节点1的浮力最大;反之,当弹性气囊111中的气体量足够小时,弹性气囊111被压缩至极限,此时薄壁空心结构中大部分充满着水体,浮力可调节点1的浮力最小。不过,即便是通过调节浮力体内气液的比例,在实际设置时的具体结构也不局限于上述涉及的具体形式,也可根据需要优选设置为别的形式,例如另一个优选实施例中,可以将弹性气囊111去除,在浮力体上分别设置气体进出调节机构和液体进出调节机构,直接调节浮力体中的气液比例,以此来实现浮力的调节。
进一步地,优选实施例中通过多个第一浮力可调节点101在平面上依次连接,可以形成呈“六边形”的单层浮力单元,再通过多层浮力单元在竖向上的层叠连接,可以形成如图13、14中所示并呈“六棱柱形”的浮力模块。继而通过多个浮力模块在水平方向、垂直方向上的对应拼装,可以实现浮力主体100的设置。对于第一浮力可调节点101而言,其经过对应拼装后形成的浮力模块呈六棱柱结构,多个六棱柱结构之间可以通过“柱面连接”和“端面连接”的形式进行拼装,形成整体式浮力主体100。当然,对于第二浮力可调节点102而言,其经过对应拼装后可形成呈“四棱柱”结构的浮力模块。
对于单个浮力模块而言,其可看作是将在空间中呈阵列排布的多个节点浮力体利用多个水平连接件103和多个垂向连接件104形成的空间桁架结构对应连接而成,其浮力大小往往由单位体积浮力模块中浮力可调节点1的设置数量、各浮力可调节点1的浮力控制来决定。同时,浮力模块的体积往往是由单层浮力单元的面积与浮力单元的设置层数决定。
具体来讲,单层浮力单元的面积由水平节点模数l和单元节点的个数S决定,其中,水平节点模数l为相邻两浮力可调节点1连接后的中心距离,其在优选实施例中为3m;单元节点的个数S为浮力单元各边上浮力可调节点1的设置数量,其在图4中为4;同时,浮力单元的单边中心距为12m。在实际设置时,水平节点模数的值越接近浮力可调节点1的直径,在这个单层浮力单元中,浮力可调节点的密集程度也就越大,对应形成的浮力单元的浮力可调范围也越大。根据实际设置的需要,可以通过改变浮力单元中浮力可调节点1分布的密集程度来调整浮力单元的浮力,并将得到的浮力模块分为重载浮力模块、中载浮力模块和轻载浮力模块。
考虑到直升机平台的荷载设计量往往不大,因此通常采用中载浮力模块或者轻载浮力模块。此时,在相邻的浮力可调节点1之间便可对应设置至少一根桁架杆10,如图4、5中所示,即相邻两浮力可调节点1的水平连接件103分别连接桁架杆10的一端,以此,可以对应调节单位面积内浮力可调节点1的设置数量,改变浮力模块的载重量或者浮力可调范围的大小。若两浮力可调节点1之间设置有柔性连接件2,则两浮力可调节点1的水平连接件103可先连接一根桁架杆10,再通过桁架杆10与柔性连接件2的一端相连,如图4中部分浮力可调节点1的设置形式所示。
进一步地,多层浮力单元之间可在竖向上分别连接,形成一定体积的浮力模块。例如,图4、5中的浮力主体100包括一个具有两层浮力单元的浮力模块,即垂直节点数为2,两层浮力单元通过垂向连接件104在竖向刚性连接,这样可以充分保证浮力主体100在竖向上的受力整体性,保证浮力主体100工作时各位置处的水平。在竖向拼接时,竖向相邻的两浮力可调节点1之间的间距为垂直模数h,该垂直模数在优选实施例中为2.5m。在一般情况下,如果为了保证浮力模块的浮力大小,在满足生产安装工艺要求的前提下,垂直模数的取值应尽可能接近浮力可调节点1的直径。当然,当浮力主体100的浮力大小要求不高或者浮力主体100的浮力单元设置层数不多时,竖向相邻的两浮力可调节点1之间可对应设置一定长度的桁架杆10,即浮力可调节点1在竖向上可以直接通过垂向连接件104刚性连接,也可通过桁架杆10刚性连接。
在实际设置时,浮力模块中浮力单元的设置层数为2~4层,这可根据实际组装和设计的需要进行优选。同时,在同一个直升机平台中,浮力模块的设置数量可以是水平方向上依次设置的多个,也可以是竖向上依次设置的多个。
进一步优选地,浮力主体100中的浮力可调节点1还可部分替换为增重节点,具体优选为球形增重节点。优选实施例中的增重节点也包括薄壁空心壳体,该壳体内装设有比重大于水的内容物,以克服浮力并增加自重。同时,增重节点往往设置在浮力主体100的底部,并优选在环向上间隔替换,以降低整个浮力主体100的重心,增加整个海上浮式直升机平台的平衡性和稳定性。
如图20、21中所示,优选实施例中对应于浮力可调节点1的水平连接设置有柔性连接件2,其由柔性连接体201和设置在柔性连接体201两端的柔性连接法兰202对应组成。柔性连接体201具有一定的径向、轴向、环向变形能力,能够实现15~50mm的伸缩变形(轴线方向)和10~30mm的横向位移(径向/与轴线方向相交的方向),以及15°以内的转动变形(环向)。同时,柔性连接件2可以在两浮力可调节点1之间单独使用,也可以由多个柔性连接件2依次串联拼接后再在两浮力可调节点1之间对应使用(例如在进行两相邻浮力模块的连接时),如图24、25中所示。为实现浮力可调节点1的快速连接,优选实施例中的水平连接件103为水平连接法兰,即水平方向上相邻的两浮力可调节点1之间通过柔性连接件2对应连接,如此,便可使得处于同一水平面内的各浮力可调节点1之间可以在一定范围内进行位移或者转动,使得浮力单元可以更好地适应海浪作用的环境,充分缓冲海浪的作用力,保证直升机平台设置的稳定性。
优选地,对于单层浮力单元而言,其外周的各浮力可调节点1之间刚性连接,但浮力单元中部的部分浮力可调节点1之间通过柔性连接件2柔性连接。如此,可以充分保证浮力单元受浪涌冲击作用时的结构稳定性,也能实现浪涌作用力的充分缓冲、分解。
进一步地,优选实施例中的半潜浮力体200在竖向上与浮力主体100相对设置,两者的横截面形状、横截面积优选相同。具体而言,半潜浮力体200由多个半潜浮力节点依次连接而成,其连接形式优选与浮力主体100中单层浮力可调节点1的连接形式相同。同时,拼装半潜浮力体200的半潜浮力节点可以是与浮力可调节点1,即半潜浮力体200的浮力可调;当然,半潜浮力体200也可以选用与上述浮力可调节点1结构不同的浮力节点来设置,例如浮力不可调的浮力节点,即将半潜浮力体200设置成浮力不可调节型,拼接后半潜浮力体200的浮力为固定值。
优选地,半潜浮力体200中的半潜浮力节点还可部分替换为储物节点,进一步优选为如图19中所示的球形储物节点。上述储物节点优选为类似于浮力可调节点1的结构设置,其包括相较于桁架结构(水平连接件103或者垂向连接件104)膨大的薄壁空心壳体,用以存贮模块化空间桁架结构全浮式海上浮式直升机平台工作中所需的物资,包括气态物资或液态物资或固态物资。它们的共同特点是,储物节点可以降低重心,提高半潜浮力体200的稳定性;充分利用了自身的储存空间,提高了自持力和续航力,且提供了更好的封闭性,储存温度稳定性,无需通过船舶、飞机等进行频繁的物资转运和补给。
当储物节点存贮气态物资时,可用于存贮压缩气体,每一个这样的储物节点可以为浮力主体100上的一个或多个浮力可调节点1的浮力调节提供气源。储存压缩气体的储物节点的结构可以单独设计,也可以与浮力可调节点1类似,不同的是在其基础上去掉弹性气囊、进排水口、进排水阀门、进水过滤器等,保留进气阀门、排气阀门等。其中,进气阀门可与外部连通,用于压缩空气外部定期补充或由管道适时补充;储存压缩气体的储物节点的排气阀门与若干浮力可调节点1的进气阀门108连通。通过储存压缩气体的储物节点的设置,可以在不需要频繁调节浮力的应用场合下不依赖外部动力和气源完成自主浮力调节;还可以大大简化桁架杆件中的供排气管路设计,降低维修难度。
当储物节点存贮液态物资时,可用于存贮油料或淡水,油料可供发电机组使用,淡水可用于平台的应急使用(可来自于外部补充,也可以通过管道从海水淡化装置、自然降水中收集,再反哺使用)。储存液态物资的储物节点的结构可以单独设计为如图19所示的形式,其外周上对应设置有进料口和出料口,用于外部定期补充/排出或管道适时补充/排出储存物资,外部定期补充时,优选将储物节点上浮到水面以上进行。
当储物节点存贮固态物资时,固态物资一般指可以方便地从储物节点中加入和抽出的固体颗粒,如粮食、功能性零部件等。储存固体物资的储物节点的结构可以单独设计为如图19所示的形式,即包括进料口和出料口,用于外部定期补充/排出或管道适时补充/排出,外部定期补充时,可在上浮到水面以上时进行为佳。
在半潜式海上浮式直升机平台中,浮力主体100整体浸没在海平面以下,其作用是提供整个直升机平台所需的浮力,即半潜式海上浮式直升机平台的承载量主要由浮力主体100来提供。相应地,半潜浮力体200在直升机平台上的负重荷载达到极限时也不完全浸没在海平面以下,其作用是为平台上全部或者部分变动荷载提供浮力。若平台上的荷载变动不大,可以通过半潜浮力体200吃水量的变化来为变动的荷载提供浮力;若平台上的荷载变动较大且超出半潜浮力体200的承载能力时,也可在改变半潜浮力体200吃水量的同时调整浮力主体100的浮力大小,增加整个浮力体(浮力主体100+半潜浮力体)的浮力相对值,进而为变动的荷载提供浮力,确保半潜浮力体200不浸没在海平面以下。在实际设置浮力主体100的浮力时,将其浮力值设定为最大值的50%~80%,如此,可以在直升机平台的荷载变动时对应调整浮力大小(调大或者调小),上述浮力的调节均通过浮力可调节点的浮力调节来实现。
由于半潜浮力体200设置在浪涌作用层,其受海浪作用的影响明显大于设置在海平面以下的浮力主体100,鉴于此,优选实施例中将半潜浮力体200设置为单层浮力单元,如图6、7中所示,单层的设置形式一定程度上减小了浪涌作用的面积,可以将浪涌对直升机平台的横荡、垂荡、摇摆作用尽可能降低。当然,在实际设置半潜浮力体200时,其设置层数也可根据需要设置为多层,通常情况下为1~3层,且在直升机平台完成设置后,部分半潜浮力体200突出于海平面,如此,当直升机平台上的荷载发生变化时,可以充分利用半潜浮力体200吃水量的变化来提供对应的浮力。同时,优选实施例中的浮力主体100设置有至少两层浮力单元,例如图4、5中所示的两层,位于下层的浮力单元其浮力值优选设置为最大浮力值的50%,以此增加整个浮式平台的稳定性。
进一步地,如图1中所示,在半潜浮力体200的上方设置有甲板组件,其包括平台上层甲板5和平台下层甲板4。其中,半潜浮力体200与平台上层甲板5之间通过多根呈竖向设置的升高立柱3对应连接,通过升高立柱3长度的优选,可以对应调节甲板平台与水位线之间的距离H1,以此增强平台的抗风浪能力。理论上来讲,升高立柱3的长度越大,平台上层甲板5距离海平面越高,浪涌越过甲板的可能性越小,但甲板的摇晃幅度也越大。实际设置时,升高立柱3的设置长度可以为4~12m,优选为6m。
同时,在半潜浮力体200与浮力主体100之间还设置有下潜立柱9,如此设置,可以将浮力主体100下潜至海平面以下,一方面,可以减小浪涌层对浮力主体100的影响,提高直升机平台的稳定性和抗风浪能力;另一方面,将浮力主体100设置在海平面以下之后,可以大大降低整个直升机平台的中心,进一步增加直升机平台的稳定性和耐波性。在实际设置时,下潜立柱9的设置长度根据浮力主体100的设计体量和使用条件进行优选,且优选为6~12m,具体优选为6m或者8m。
进一步具体地,优选实施例中的平台上层甲板5呈“六边形”,如图2、3中所示,其边长优选为15m,面积为580m2。当然,平台上层甲板5的形状可以根据需要优选为别的形式,如矩形或者圆形,且其尺寸也可以根据实际需要优选为别的数值。同时,平台下层甲板4设置在平台上层甲板5的正下方,其优选固定在升高立柱3的中下部,距离海平面的高度为H2,用于停靠船只、装卸货物、人员进出等。
在实际设置时,平台上层甲板5和平台下层甲板4均包括通过模块化的金属格栅511(例如钢制格栅板)拼合而成的甲板模块,如图8、9中所示。同时,在各升高立柱3的顶部设置有甲板安装端口组件512,如图10~12中所示,其与升高立柱3的顶部通过法兰连接,且在距离底部一定距离的位置设置有甲板连接法兰,用于抵接甲板模块的底面并与其通过若干甲板安装螺栓513对应连接。待甲板模块与各甲板安装端口组件512匹配完成后,各甲板安装端口组件512的顶部突出于甲板模块的顶面,此时,在甲板模块的顶面上由下至上依次铺设多层水泥毯,即包括水泥毯底层514、水泥毯表层515和设置在两者之间的若干水泥毯层,水泥毯表层515优选通过甲板平面锚定用螺钉组510与对应的甲板安装端口组件512的顶部连接,进而形成如图2中所示的停机坪501。
在优选实施例中,水泥毯层是将传统水泥和纺织纤维技术结合在一起,在纤维骨架里面融入了防渗和多功能的混凝土粉后凝结而成,其设置层数为3~5层。通过水泥毯层的设置,使得平台上层甲板5具有防水、防潮、防火以及耐用等特点,并有效解决了甲板表层混凝土的开裂问题。
优选地,相邻两层水泥毯的铺设方向相互垂直,即两者夹角为90°。同时,水泥毯表层515优选由彩色混凝土制成,以满足甲板的视觉标志要求,便于飞行员白天识别直升机平台的位置。而且,表面标志的设置位置主要适用于TLOF边界以内动力荷载承载区,并优选在甲板顶面的外周环向上环绕铺装太阳能电池板,形成太阳能发电及存贮装置503,用于为整个平台提供动力,太阳能电池板组件优选镶嵌在甲板的混凝土结构中,为网格状结构,其最上层设置有夹层玻璃519进行保护。另外,在甲板模块的底部设置有存贮仓室502,可用于太阳能发电及存贮装置503电池组和电源管理系统等的存贮,如图1中所示。当然,上述存贮仓室502也可用于存贮燃油、淡水等其他物资,且优选在平台上层甲板5的顶面设置有管道仓盖508,用于设置输送燃油、淡水的管道,进而通过加注泵和计量装置实现对直升机的补给,管道仓盖508的开启方式可以是人工的,也可以用甲板吊机吊开或加装电动撑杆实现自动升降。
进一步地,如图2中所示,在平台上层甲板5的外周设置有若干消防组件506和若干可折叠电动吊机504。优选实施例中的可折叠电动吊机504如图10、11中所示,其包括旋转底座5041、多轴吊车臂5042、电动撑杆5043、斜支撑前转轴5044和斜支撑后转轴5045,通过电动撑杆5043的伸缩控制,可实现旋转底座5041的旋转控制,进而实现多轴吊车臂5042工作状态的切换,完成相应的货物吊装过程。日常状态下,可折叠电动吊机504折叠在主甲板平面以下,如图11中所示,其在工作状态下升至如图10中所示的状态,进而可实现管道仓盖508和对应货物的吊装。
此外,为实现平台上层甲板5的功能性需求,在其顶面上对应设置有轮廓灯507、LED矩阵标识509、预埋LED发光单元516、卫星定位组件518、发光组件520等。其中,轮廓灯507为沿停机坪501环向设置的多个,如图2中所示的12个;LED矩阵标识509设置在停机坪501的中部,预埋LED发光单元516预埋在水泥毯表层515中,且卫星定位组件518和发光组件520优选设置在甲板安装端口组件512的顶部,发光组件520优选为LED发光组件,且表面通过设置夹层玻璃519进行保护,如图11中所示。
进一步地,优选实施例中的平台下层甲板4也是通过金属格栅511拼装而成,且拼装而成的下层甲板模块优选呈“六边形环状”结构,如图8中所示,该下层甲板模块与对应的升高立柱3之间通过焊接、锚固等方式连接,且下层甲板模块的顶面内外侧分别设置有护栏401。由于平台下层甲板4在使用过程中无需承载直升机8等重物。因而,在完成甲板模块拼装以后,仅需在甲板模块的顶部设置平面板即可,该平面板可以是钢化玻璃板、钢板或者硬质塑料板等。同时,优选实施例中的平台上层甲板5与平台下层甲板4之间设置有若干垂直钢爬梯505,用于实现人们在两个甲板之间的走行。
此外,优选实施例中的锚泊系统包括系缆6和对应系缆6设置的重力锚块7。系缆6的一端连接在浮力主体100的底部,另一端连接在重力锚块7上。通过两重力锚块7沉落在海底面上,可以实现直升机平台在深远海对应海域的设置,避免直升机平台被海流、洋流冲走,确保设置的稳定性。
具体而言,优选实施例中系缆6的一端连接在浮力可调节点1底部的垂向连接件104上,另一端连接在重力锚块7上。重力锚块7如图26、27中所示,其优选为钢筋混凝土制成,包括呈块状结构的块体701,块体701的顶部设置有系缆挂耳702,用于连接系缆6的一端;同时,块体701的底部设置有多个抓地齿704,并在块体701的一侧设置有前斜切面703。利用抓地齿704的设置,可以实现重力锚块7在海底面上的可靠设置,避免重力锚块7在深海洋流或者海底动物的作用下在海底移动。此外,在块体701的两侧分别设置有防侧翻杆件705,以此避免重力锚块7在海洋底部的侧翻,进一步确保重力锚块7设置的稳定性。
为确保浮力主体100底部环向上各位置处锚泊固定的稳定性,优选实施例中的重力锚块7在海底面上设置为多个,例如当浮力主体100的平面形状为六边形时,重力锚块7的设置数量为6个,分别对应环向上的6个浮力模块设置;而当浮力主体100的平面形状为矩形时,重力锚块7的设置数量为环向间隔排布的4个或者8个。相应地,各重力锚块7上连接的系缆6分别以端部连接在浮力主体100底部环向上的对应浮力模块上,保证浮力主体100底部环向上的各浮力模块分别连接有系缆6,如图2中所示。进一步优选地,各系缆6在设置时与海底面呈一定倾斜角度,并使得重力锚块7位于浮力主体100正对海底面的区域之外,如此,可以进一步利用各系缆6之间的相互牵制,保证直升机平台设置的稳定性。
优选地,为了进一步保证系缆6设置时的稳定性,优选实施例中可以将第一浮力可调节点101或者第二浮力可调节点102改进为如图18中所示的第三浮力可调节点105,在此第三浮力可调节点105中,其两个垂向连接件104之间设置有密封的系缆通道106,该系缆通道106连通两垂向连接件104的端面,用于系缆6一端的穿过。相应地,对应第三浮力可调节点105在升高立柱3和下潜立柱9中分别设置有系缆管道303,以升高立柱3为例进行介绍,其结构如图23中所示,此时,升高立柱3包括柱体301和设置在柱体301两端的端部连接件302,该端部连接件302在实际设置时可以优选为法兰。同时,柱体301的中部沿轴向设置有贯穿两端面的系缆管道303。同理,下潜立柱9在设置时也可优选设置为上述结构。
此外,为了减少对系缆6的磨损,在浮力主体100的底部设置有防磨损连接件107,其可对应连接在浮力主体100底部的第三浮力可调节点105底部,使得系缆6绷直后可以接触该防磨损连接件107底部的平滑件,该平滑件可以为表面设置有一定弧度的圆环结构,即使得系缆6与浮力主体100的接触部位为圆弧面,减轻局部磨损的程度。
通过上述设置,可以使得当升高立柱3、半潜浮力体200、下潜立柱9和浮力主体100在竖向上对应连接,且与两立柱分别同轴的各浮力可调节点均为第三浮力可调节点105时,系缆6的一端可以依次穿过浮力主体100内的各系缆通道106、下潜立柱9中部的系缆管道、半潜浮力体200内的各系缆通道106、升高立柱3中部的系缆管道303,最后从系缆管道303的顶部穿出后穿过平台上层甲板5,直至与甲板上对应的锚机相连。如此,便可通过操作锚机实现系缆6的收紧或者放松,从而可以调整半潜式海上浮式直升机平台的姿态。为实现上述目的,浮力主体100的各浮力可调节点1均选用第三浮力可调节点105进行拼接,或者仅在系缆6连接位置处的竖向上设置单列的第三浮力可调节点105。
进一步优选地,在实际使用时,可以适当降低位于浮力主体100下方的浮力可调节点1的浮力,以此使得整个直升机平台的重心降低,增加直升机平台的稳定性和耐波性。至于如何具体调节浮力主体100竖向上各浮力可调节点1的浮力,可以根据实际需要进行优选,例如可以设置使得竖向单列上浮力可调节点1的浮力由上至下依次降低,或者将浮力主体100底部的浮力模块的浮力降低,或者将浮力主体100底部的若干层浮力单元的浮力降低等。
在实际使用时,直升机平台上的各运转系统均可以通过现场操控或者远程操控来实现,且平台上优选安装有摄像阵列,通过各摄像头获取的图像信号经由AI拼合,可以形成无死角的立体空间图像信息,实现实时监测或者存档备查,提升直升机平台的智能化控制。此外,半潜式海上浮式直升机平台的工作状态至少包括如下几种:
1、正常低负载状态,在这个状态下,半潜式浮体200的部分或者全部突出于海平面;
2、正常高负载状态,在这个状态下,半潜式浮体200的吃水量增加,甲板平台上增加的荷载与半潜式浮体200的浮力全部或者部分抵消;当甲板平台上的荷载达到设计极限时,半潜式浮体200的吃水量变为最大,半潜式浮体200刚好全部浸没在海平面以下;
3、超过极限荷载状态,在这个状态下,甲板平台上增加的荷载大于半潜式浮体200的浮力,半潜式浮体200的吃水量达到最大(完全浸没在海水中);此时,需要针对浮力主体100进行浮力的调节(若半潜式浮体200的浮力可调,也可对应调节其浮力),使得整个直升机平台的浮力增大,进而将半潜式浮体200调整至海平面以上。
对于上述前两个状态,属于直升机平台正常工作时的运行状态,而最后一种状态,往往会在甲板平台上的荷载突然增多或者部分浮力可调节点失效或者浪涌作用太大的情况下发生,此时,可以通过对应浮力可调节点的浮力调节,使得直升机平台恢复正常工作状态。此外,如果优选实施例中的海上浮式平台设置在近海或者海域深度较小的情况下,在保证甲板平台突出水面的前提下,浮力主体也可以沉底设置。
相比于传统直升机平台设置过程中需要先将浮力主体100在船厂提前拼装好再通过大型驳船运输至目标海域的做法,优选实施例中的浮力主体100、半潜浮力体200的拼装过程和运输过程存在明显的优势和灵活性,可以在近海直接进行快速拼装,并通过拖驳的方式运输至目标海域。当然,也可以将各浮力节点、桁架杆10运输至目标海域后再进行对应拼装。
另外,针对平台上层甲板5、平台下层甲板4等部件的运输,也可以通过先拼装再拖驳的方式进行,将拼装后的甲板模块固定在拼装后的浮力主体100或者半潜浮力体200上,再对其进行拖驳,这样可以避免大型船只的使用。当然,也可以将金属格栅511等材料运输到目标海域,并在完成设置的升高立柱3上对应拼装形成平台上层甲板5和平台下层甲板4。
此外,当浮力主体100在竖向上的高度较大且采用拖驳的方式进行运输时,可在运输过程中将浮力主体100翻转90°后水平拖驳,即将各浮力可调节点1的各垂向连接件104由“垂向”切换为“水平”,并且将各浮力可调节点1的浮力调整至最大(吃水量最小)。如此设置,可以为浮力主体100的拖驳带来充分的便利,保证拖驳的效率和稳定性。待浮力主体100拖驳运输到目标海域,再通过调整对应位置浮力可调节点内的浮力,改变浮力主体100的重心位置,实现浮力主体100在海水中吃水量的调整和设置方向的翻转,最终调整至浮力主体100的浮力设计值和设置方向。不过,考虑到浮力可调节点1之间的水平柔性连接,在进行浮力主体100的90°翻转前,可以先在浮力主体100的顶部和底部分别设置若干根水平连杆,水平连杆与顶部浮力可调节点的垂向连接件对应连接,即将每一行的浮力可调节点1刚性连接起来,以此避免翻转后竖向各层浮力单元之间的位移,以及对柔性连接件2的损坏。
本发明中的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其结构简单,设置简便,通过浮力可调节点和半潜浮力节点在平面内、空间中的阵列排布,利用浮力节点的密集连接或者桁架结构连接,能快速实现浮力主体和半潜浮力体的对应拼装,提升直升机平台的设置效率;同时,利用柔性连接件的对应设置,可有效实现对应浮力节点在水平方向上的柔性连接,提升浮力模块的抗风浪能力,实现浪涌作用力的分层缓冲;另外,利用各浮力可调节点在竖直方向上的刚性连接,可以保证浮力主体设置后的竖向稳定性,进而保证直升机平台工作时的可靠性。而且,通过半潜浮力体和浮力主体的对应设置,使得提供主要承载能力的浮力主体可以下潜至海平面以下一定深度,进一步降低浪涌对浮力主体的作用和影响,保证整个直升机平台的设置稳定性;而且,当本发明中的半潜式海上浮式直升机平台出现部分浮力可调节点失效或者部分升高立柱失效的情况时,可以对应调整其他完好浮力可调节点的浮力大小,进而保证浮力平台整体受力的均衡性,确保直升机平台不至于快速失效、侧翻,为直升机平台的应急抢修和救援争取到足够的时间。最后,优选实施例中的平台上层甲板利用金属格栅的对应拼装和水泥毯层的依次设置而成,结构简单,设置简便,能有效提升组装效率,且通过太阳能发电及存贮装置的对应设置,有效实现了新能源在直升机平台上的应用,降低了直升机平台的应用成本。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,包括甲板组件和浮力主体,其特征在于,还包括半潜浮力体;
所述甲板组件、所述半潜浮力体和所述浮力主体在竖向上由上至下依次设置;所述甲板组件与所述半潜浮力体之间通过多根升高立柱连接,且所述半潜浮力体与所述浮力主体之间通过多根下潜立柱刚性连接;
所述浮力主体整体下潜至海面以下,其包括至少一个浮力模块,所述浮力模块包括在竖向上依次层叠设置的多层第一浮力单元,各所述第一浮力单元之间相互刚性连接;所述第一浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个浮力可调节点依次连接而成;所述浮力主体的浮力大小能通过调节该浮力主体中至少部分浮力可调节点的浮力来实现;且
所述半潜浮力体漂浮设置在海面上,其包括至少一个第二浮力单元,所述第二浮力单元由同一个平面内呈阵列排布的多个半潜浮力节点依次连接而成,且所述半潜浮力节点的浮力可调或者不可调;以及
所述甲板组件包括平台上层甲板和平台下层甲板;所述平台上层甲板设置在所述升高立柱的顶部,用于停放直升机或者其他飞行设备;所述平台下层甲板固定设置在所述平台上层甲板下方的所述升高立柱上,用于水面船舶停靠和/或人员进出和/或货物装卸。
2.根据权利要求1所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述平台上层甲板包括甲板模块;所述甲板模块通过模块化的金属格栅拼装而成,且对应该甲板模块的固定设置有甲板安装端口组件;
所述甲板安装端口组件沿竖向设置,其底部连接在所述升高立柱的顶部,顶部穿过所述甲板模块,且所述甲板模块的底部与所述甲板安装端口组件固定连接。
3.根据权利要求2所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述甲板模块的顶部沿竖向依次层叠设置有多层水泥毯,并在位于表层的水泥毯中部形成有停机坪。
4.根据权利要求2所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述甲板安装端口组件的端部突出于所述甲板模块的顶面,并在该甲板安装端口组件的端部内设置有卫星定位组件和/或发光组件。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述平台下层甲板通过模块化的金属格栅拼装而成,且所述平台上层甲板与所述平台下层甲板之间设置有通行机构,用于实现两甲板之间的人员走行和/或货物转运。
6.根据权利要求1所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述浮力可调节点包括节点浮力体和间隔设置在该节点浮力体外周环向上的多个水平连接件,以及分设于所述节点浮力体顶部和底部的两个垂向连接件。
7.根据权利要求1所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,还包括储物节点;
部分所述半潜浮力节点替换为所述储物节点,其具有薄壁空心壳体,用以存贮所述海上浮式直升机平台工作中所需的物资,包括气态物资或液态物资或固态物资;
当所述储物节点存贮气态物资时,用于存贮压缩气体,每一个所述储物节点能为一个或多个所述浮力可调节点的浮力调节提供气源;
当所述储物节点存贮液态物资时,用于存贮油料或淡水;
当所述储物节点存贮固态物资时,用于存贮粮食或者固体零部件;
和/或,
还包括增重节点;
部分所述浮力可调节点替换为所述增重节点,其具有薄壁空心壳体,内装比重大于水的内容物,以克服浮力并增大自重。
8.根据权利要求6所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述第一浮力单元和/或所述第二浮力单元中的部分浮力节点之间通过柔性连接;
相应地,设置有柔性连接件,其包括柔性连接体和设置在该柔性连接体两端的柔性连接法兰;所述柔性连接体的变形包括轴向上伸缩变形、径向上位移变形和环向上转动变形中的一种或多种;同一浮力单元中相邻的两浮力节点分别以所述水平连接件连接在一个所述柔性连接件的两端。
9.根据权利要求6所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,相邻两层所述第一浮力单元和/或相邻两层所述第二浮力单元之间通过两所述垂向连接件刚性连接,或者通过两所述垂向连接件以及同轴设置于两垂向连接件之间的桁架杆刚性连接。
10.根据权利要求1所述的智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台,其中,所述平台上层甲板的顶面沿环向设置有太阳能发电及存贮装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010761707.XA CN111874174B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010761707.XA CN111874174B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111874174A CN111874174A (zh) | 2020-11-03 |
CN111874174B true CN111874174B (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=73205133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010761707.XA Active CN111874174B (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111874174B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112544520A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-26 | 中国船舶重工集团国际工程有限公司 | 一种新型组合式海洋牧场旅游休闲综合智慧平台系统 |
CN113602518A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-11-05 | 珠海天晴航空航天科技有限公司 | 一种用于无人机降落至海面船艇的降落装置 |
CN114232406B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-03-07 | 中国建筑设计研究院有限公司 | 一种生态化人行泥结路及其施工方法 |
CN114348198B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-04-05 | 东北石油大学 | 装配式frp混凝土组合牵索塔式小位移平台及施工方法 |
CN115092330B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-05-26 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 海上风电筒型基础全自由度限位的浮运固定装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10129580A (ja) * | 1996-11-05 | 1998-05-19 | Mitsuo Fukui | 中空浮嚢で支える半潜水海洋構造物 |
CN1269759A (zh) * | 1997-09-08 | 2000-10-11 | 麦克德莫技术股份有限公司 | 可移动的海上基地 |
WO2004053233A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Aero Facility Co., Ltd | ヘリポートおよび土木建築用材料 |
CN2642669Y (zh) * | 2003-09-18 | 2004-09-22 | 袁晓纪 | 可下潜的水上浮动机场 |
CN204124329U (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 深圳市海斯比海洋工程技术有限公司 | 一种海上超大浮体结构 |
CN206243403U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-06-13 | 浙江海洋大学 | 一种可调节浮体破舱进水量的半潜式海洋平台 |
CN107097913A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-29 | 唐山航岛海洋重工有限公司 | 超大型海洋浮式结构物的基础模块 |
CN207244568U (zh) * | 2017-07-31 | 2018-04-17 | 大连海洋大学 | 一种半潜式轻质混凝土透空六面体消浪装置 |
CN207931940U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-10-02 | 郭其秀 | 一种漂浮式太阳能吸收平台 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202010761707.XA patent/CN111874174B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10129580A (ja) * | 1996-11-05 | 1998-05-19 | Mitsuo Fukui | 中空浮嚢で支える半潜水海洋構造物 |
CN1269759A (zh) * | 1997-09-08 | 2000-10-11 | 麦克德莫技术股份有限公司 | 可移动的海上基地 |
WO2004053233A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Aero Facility Co., Ltd | ヘリポートおよび土木建築用材料 |
CN2642669Y (zh) * | 2003-09-18 | 2004-09-22 | 袁晓纪 | 可下潜的水上浮动机场 |
CN204124329U (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 深圳市海斯比海洋工程技术有限公司 | 一种海上超大浮体结构 |
CN206243403U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-06-13 | 浙江海洋大学 | 一种可调节浮体破舱进水量的半潜式海洋平台 |
CN107097913A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-29 | 唐山航岛海洋重工有限公司 | 超大型海洋浮式结构物的基础模块 |
CN207244568U (zh) * | 2017-07-31 | 2018-04-17 | 大连海洋大学 | 一种半潜式轻质混凝土透空六面体消浪装置 |
CN207931940U (zh) * | 2017-08-18 | 2018-10-02 | 郭其秀 | 一种漂浮式太阳能吸收平台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111874174A (zh) | 2020-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111874174B (zh) | 智能化新能源半潜式海上浮式直升机平台 | |
CN111891306B (zh) | 模块化空间桁架结构张力腿式海上浮式平台 | |
CN111907652B (zh) | 模块化海上浮式风光互补发电及存储平台 | |
CN111874171B (zh) | 模块化空间桁架结构半潜式海上浮式平台 | |
WO2007009464A1 (en) | Plant for exploiting wind energy at sea | |
EP3713403B1 (en) | Fish farm | |
CN112009634A (zh) | 在近海设施中的可潜的主动式支撑结构 | |
CN112523969B (zh) | 一种桁架拉索型漂浮式海上风电机组结构 | |
CN111891308A (zh) | 浮式风力发电平台 | |
CN111942533A (zh) | 一种三立柱型式海上风力发电平台系统 | |
CN105766749A (zh) | 一种外海养殖抗风浪型铰接式网箱 | |
WO2024011956A1 (zh) | 一种多功能综合平台 | |
CN111758640B (zh) | 模块化空间桁架结构深远海网箱 | |
CN111924050A (zh) | 一种海上浮式娱乐装备 | |
CN107628208B (zh) | 适用于组合构建大型水上浮平台的预铸浮筒 | |
WO2011097779A1 (zh) | 海上风机整机 | |
CN216533280U (zh) | 一种半潜式智能化深远海养殖网箱 | |
CN111891305B (zh) | 一种模块化海上浮式自适应蔬菜种植平台 | |
CN111874175B (zh) | 模块化海上浮式自适应太阳能海水淡化存贮平台 | |
CN210641991U (zh) | 一种冷水养殖网箱 | |
CN212951052U (zh) | 一种三立柱型式海上风力发电平台系统 | |
CN214190025U (zh) | 一种高性能大型三立柱半潜式储油生产平台 | |
CN111874172B (zh) | 模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台 | |
CN102673748B (zh) | 一种绿色安全军民两用人工岛的建造方法 | |
CN114435552A (zh) | 一种高性能大型三立柱半潜式储油生产平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |