CN203832725U - 单翼板船体平衡装置 - Google Patents

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华春梅
王宇
王宏
黄晓雪
程相茹
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water

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Abstract

本实用新型提供的是单翼板船体平衡装置。在船体下部左右两侧分别通过翼板轴安装有左翼板和右翼板。本实用新型能够实现船舶正常航速航行时，按照常规减摇控制规律减摇，当低航速或者零航速时，该装置按照仰俯旋转耦合升沉运动来产生升力，实现船舶系泊状态的减摇和保持船体平衡。适宜作为船舶在系泊状态下减摇保持平衡的船体平衡装置应用。

Description

单翼板船体平衡装置
技术领域
本实用新型涉及的是船舶辅助机构，具体地说是单翼板船体平衡装置。    
背景技术
船舶在海上航行，由于受到海浪、海风及海流等因素的影响，不可避免地会产生各种摇荡，其中以横摇最为显著，影响也最大。剧烈的摇荡对船舶的适航性、安全性、以及设备的正常工作、货物的固定和乘员的舒适性都会有很大的影响。对于军船来说，剧烈的摇荡会影响舰载飞机的正常起降；还会使火炮无法精确的命中目标。因此有效地减小船舶横摇十分必要。目前最常用且应用最成功的船舶主动式减摇装置是常规减摇鳍，减摇效果可达90%以上。许多国家的中、高速船舶和海军舰舶都装有减摇鳍。然而，只有船舶的航速较高时，常规减摇鳍才可以有效地减摇，对于工作在零航速或系泊状态下仍需要减摇的船舶来说，普通的减摇鳍就不再适用了。主要原因是常规减摇鳍升力的产生依赖于水流流过鳍的速度。只有当流过减摇鳍表面的水流速度较高时，才能产生足够的升力；当水流速度很小时，鳍上的升力也变的很小，在零来流速度时升力也同时消失了，这是传统减摇鳍的主要缺陷。
一直以来，减摇水舱是船舶低航速和零航速时船舶减摇的唯一选择，但其减摇效果有限，最高不过50%，占用舱室容量，有时还会产生增摇现象，不能满足人们对减摇效果越来越高的要求。
如果减摇鳍既可以在正常航行时减摇，也可以在低航速和零航速下进行减摇，则就可以只设计和维护一套系统，而且不会占用更多的内部空间。它的优点是很明显的，因此，寻找一种新的理论依据研究系泊状态下减摇鳍升力产生的机理，对船舶在系泊状态下使用减摇鳍的减摇方法进行研究显得很有必要。
发明内容
为了使船体保持平衡，抗摇摆，本实用新型提供了单翼板平衡装置。该装置通过在船体下部两侧通过转轴安装翼板，通过翼板阻挡海浪引起的扭动力矩，保持船体平衡状态。解决船舶系泊时稳定性问题。
本实用新型解决技术问题所采用的方案是：
在船体下部左右两侧分别通过翼板轴安装有左翼板和右翼板。
积极效果，本实用新型能够实现船舶正常航速航行时，按照常规减摇控制规律减摇，当低航速或者零航速时，该装置按照仰俯旋转耦合升沉运动来产生升力，实现船舶系泊状态的减摇和保持船体平衡。适宜作为船舶在系泊状态下减摇保持平衡的船体平衡装置应用。
附图说明
图1为本实用新型翼板在船体上安装状态图
图2 为本实用新型翼板结构图
图中，0.船体，1.左翼板，2.右翼板，3.翼板轴。
具体实施方式
据图所示，在船体0下部左右两侧分别通过翼板轴3安装有左翼板1和右翼板2。
所述左翼板和右翼板为单片板状物。
翼板能够以翼板轴为中心转动。
工作原理：
当船体处于无航速的正浮状态时，船体处于横摇运动的瞬时平衡的姿态。此时，船体上的左右翼板都处在工作的初始状态。其中，左翼板朝下倾斜一角度，同时做垂向下沉动作；右翼板朝上倾斜一角度，同时做垂向上升动作。
船体平衡通过左右翼板角度变化而达到减摇的作用。
工作过程：
当船体受到海浪冲击时，船体左右翼板开始进入工作状态。翼板分别绕着各自的翼板轴以角速度                                                开始旋转，其中左翼板向下旋转，右翼板向上旋转，旋转角速度的大小和角度大小由控制器根据海浪作用力矩计算得出。在翼板旋转的同时，会在两侧的翼板上产生大小相等，方向不同的升力L。这两个力分别作用在两侧翼板轴上，在船体上产生一个稳定力矩，这个稳定力矩能够抵消海浪力矩，使船体恢复平衡状态，达到减摇的目的。此时，由于减摇装置工作产生的稳定力矩抵消了使船体右侧横摇的海浪力矩，船体保持着平衡状态。左右翼板各自完成了半个周期的工作，左翼板处于朝上倾斜的状态，右翼板处于朝下倾斜的状态。
由于海浪力矩后半个周期的作用，船体会产生向左的横摇运动，此时，左右翼板分别绕着各自的翼板轴以角速度开始反方向的旋转运动，产生与前半个工作周期方向相反的升力。同时会在船体上产生一个稳定力矩，这个稳定力矩能够抵消海浪力矩，使船体恢复平衡状态。至此，左右翼板各自完成了一个周期的工作。
以这种工作方式连续工作，左右翼板上产生的稳定力矩会不断地抵消海浪所产生的扰动力矩，使船体保持平衡状态，达到减摇的目的。仰俯旋转和升沉运动间的相位角将对升力产生很大影响，需要根据海浪周期等情况来控制。
当船舶航行时，处于有航速状态，翼板可以根据常规减摇鳍控制规律绕着翼板轴做俯仰运动，像普通减摇鳍一样实现有航速下的减摇。

Claims (3)

1.单翼板船体平衡装置，其特征在于：在船体（0）下部左右两侧分别通过翼板轴（3）安装有左翼板（1）和右翼板（2）。
2.根据权利要求1所述的单翼板船体平衡装置，其特征在于：所述左翼板和右翼板为单片板状物。
3.根据权利要求1所述的单翼板船体平衡装置，其特征在于：翼板能够以翼板轴为中心转动。
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