CN2642669Y - 可下潜的水上浮动机场 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种特轻型防风浪、可移动可定点的、可下潜的水上浮动机场；其至少包括有可起降航空器的甲板，于所述的甲板上连接有定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置、动力装置以及深度控制装置，所述定浮力装置的排水量等于水上浮动机场的重量；所述变浮力装置至少包括可完全进水的舱室，该变浮力装置的浮力变化量大于等于浮动机场最大储备浮力的90％。本实用新型能在所在海域最大风浪下保证其结构及锚泊系统的安全，并能够减小其结构的重量使其结构轻量化；其可控制下潜；在单位甲板面积载荷较小的情况下使其进一步轻量化，并保持整体刚度的条件下进一步减少其浪阻及风阻，减少波浪诱导的附加弯矩及附加剪力。

Description

可下潜的水上浮动机场

技术领域

本实用新型涉及一种水面浮动机场，特别是一种特轻型防风浪、可移动可定点、可下潜的水上浮动机场。

背景技术

水上浮动机场是飘浮于水上的巨型结构，典型的水上浮动机场应具有以下特点：

1.具有面积巨大的甲板，例如长1000-2000米，宽70至150米，面积10至30万平方米。作为对比比较，较大的航空母舰甲板面积约3至4万平方米。

2.总的承载能力要求不高。例如不超过1万吨，或特殊情形下至多数万吨。因此每平方米甲板面积上的平均载荷约为数十公斤，至多数百公斤。

3.存在相当大的“点”载荷。例如，大型飞机重400吨，重量集中在三组着陆轮视同于三个点上。点载荷可移动到甲板绝大部分区域的任意位置。因此，甲板及其支撑结构应具有很高的强度与刚度，以便将巨大的点载荷传递分散到邻近结构中。

4.定点基地不允许在大风浪来临时迁离现场。因此，面积巨大的甲板及设置于巨大空间中的支撑结构必须减小风阻特别是浪阻。

迄今为止，世界上尚未出现具有典型意义的水上浮动机场。个别水上机场设置于港湾内，环境水域波浪不很大。

现有技术的水上浮动机场，最为众所周知的是航空母舰。航母是一种功能齐全、战斗力很强的军舰。它的缺点是飞机起降滑跑距离相当小(不超过300-400米)，对飞行器的类型限制大，造价高昂。因此，它不宜于成为数量较多、散布海洋各处、能适应重型飞机起降的浮动机场。

除航母外，各种构建水上浮动机场的技术构思无不遭遇防止风浪破坏的难题。

日本三菱重工的专利[JP]8-331627(1996)及[US]6089175(2000)，提出一种具有波浪吸收功能的大型浮动结构，可以用作水上机场。它的不足之处是只能吸收大面积水上浮动机场(甲板)下方的波浪作用，不能消除(至少在大部分面积范围内消除)波浪作用。并且，它也没有提供消除特大风力(如热带气旋)作用的措施。因此，浮动结构仍将相当笨重，投资仍将相当巨大。

美国McDermott Technology，Inc.的专利WO99/12806(1999)，即[CN]1269759A(2000公开)，提出了一种可移动的海上基地，由能够自推进的独立单元相连而成，具有半潜式结构，以机场为其典型应用用途。它的缺点之一是缺乏防止风浪破坏的有效措施，只能采取提高结构强度的方法对风浪进行“硬抗”因而结构十分笨重。它未充分利用大多数机场基地设施载荷小(相对于甲板面积而言，)的有利条件，按单位甲板面积计算的作业状态排水量7吨/平方米以上，水上浮动机场自重约5吨/平方米。它的每个单元300米长，工作状态排水量约35万吨。用它组合建造1000米长的机场，跑道远不算长，排水量却将超过百万吨。它的另一缺点是采用了普通的小水线面结构，因而其吃水深度对载荷变动比较敏感，需要用压舱水进行补偿性调节，增加了压载舱的容积。

在现有技术中，以船舶为典型，其容积分布都是集中(聚集在较小空间里)式布置，因而对应于单位甲板面积的水上浮动机场结构具有很大的浪阻、风阻。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，既能够在所在海域最大风浪下保证其结构安全，又能够减小其结构的重量使结构轻量化，可大幅度降低建造及使用成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，能够保持其在任何状态下姿态的稳定性；其控制操作简单、安全、可靠。

本实用新型的又一目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，其可拼接、可迁移、可控制下潜。

本实用新型再一个目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，在单位甲板面积载荷较小的情况下使其进一步轻量化，并保持整体刚度的条件下进一步减少其浪阻及风阻，减少波浪诱导的附加弯矩及附加剪力。

本实用新型的再一目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，其为一种风阻和浪阻均非常小的空间支架的浮动结构，可加大整体的刚度，实现超轻型化，使甲板表面较大的点载荷有效地分散到主体结构的四周，减小局部变形下沉量，使小单位面积排水量支撑大的载荷。

本实用新型的再一个目的在于提供一种可下潜的水上浮动机场，从技术和经济方面使水上浮动机场大型化成为可能。

本实用新型的目的是这样实现的，一种可下潜的水上浮动机场，其至少包括有可起降航空器的甲板，于所述的甲板上连接有定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置以及深度控制装置，所述定浮力装置的排水量等于水上浮动机场的重量；所述变浮力装置至少包括可完全进水的舱室，该变浮力装置的浮力变化量大于等于浮动机场最大储备浮力的90％。

所述的甲板下设有支撑甲板的桁架结构；所称桁架结构由管材或管形结构组成，其主体结构的管材及管形结构为了保持整体形状主要承受拉力及压力，一般情况下弯矩相对不大。

所述桁架结构在水平方向的任意截面面积小于等于甲板面积的30％，在作业吃水线位置的水线面积小于等于甲板面积的15％。

所述桁架结构的同一水平线的部分节点上设有浮舱，该浮舱包括有可完全进水舱室和不可进水舱室，于所述的可完全进水舱室上设有水密舱门，该浮舱的不可进水舱室构成定浮力装置。

所述的桁架结构中设有复数个浮舱，该浮舱上设有水密舱门，构成所述变浮力装置的可完全进水舱室，该浮舱下设有具有固定浮力的复数管体，构成定浮力装置。

该甲板为镂空结构；镂空面积大于等于50％。

所述的甲板下设有板式箱形结构，该板式箱形结构上设有水密舱门，构成变浮力装置的可完全进水舱室；于所述板式箱形结构下面设有具有固定浮力的复数管体，该复数个管体构成所述的定浮力装置。

所述水上浮动机场的最大排水量按甲板面积计算小于等于1吨/每平方米。

所述水上浮动机场的作业储备浮力的折算水体积与吃水线上的可完全进水舱室水线面积之商小于等于临界波长幅高。

水上浮动机场至少一个方向的跨度大于等于所在水域临界波浪最大波长。

甲板至水面的距离在作业状态下大于等于临界风浪的最大波幅，小于等于所在水域最大波浪波幅的80％。

所述水上浮动机场纵向及横向任意垂直截面积不大于该截面结构轮廓包络内的面积的50％。

所述防漂移装置是锚泊装置，所述锚泊装置设有链缆，所述链缆拉力方向在水平面内的投影指向同一方向。

所述防漂移装置也可以是动力式定位装置。

防漂移装置为防止浮动机场在水平面内位置发生较大飘移的装置，即水平面内位置的定位装置。它的定位精度远远低于浮动石油钻采平台的定位精度。

所述可完全进水的舱室可为重力注排水舱或压载水舱。

所述重力注排水舱整体位于水上浮动机场作业状态吃水线之上，其舱底的高度位置在作业状态吃水线附近；所述重力注排水舱设有通向外界的水密舱门，至少一个水密舱门的下边缘低于等于舱底高度。

所述变浮力装置还包括可分离浮舱或可分离重舱或可提起重物。

所述的可分离浮舱设于水面或水中；该分离浮舱与水上浮动机场之间设有链缆连接；所述链缆的一端设有用以改变链缆的有效长度的驱动机构。

所述连接链缆具有快速脱离结构。

所述可分离的重舱可沉于水中或落于水底；该重舱与水上浮动机场之间具有链缆连接；所述链缆的一端设有用以改变链缆的有效长度的链缆驱动机构。

所述可分离重舱或可提起重物设有压载水舱。

所述浮动机场具有多链缆重舱，该重舱具有至少两根链缆每根链缆与浮动机场主体上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构连接。

所述多链缆重舱具有三根链缆，每根链缆与浮动机场主体上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构连接，三个驱动机构在水平面内的投影位置不共线。

所述深度控制装置设有至少一个位于所述水上浮动机场上驱动机构。

深度控制装置为控制浮动机场相对于水平面的浮沉(上浮下潜)位置的装置。该位置变动不仅仅在普通平台吃水深度的范围内，而且包括整个机场结构(除可能存在的个别高塔及可分离浮舱之外)下潜于水中的深度。

该深度控制装置具有对主体单元施加外部拉力的外部拉力结构，所述外部拉力结构至少一个、至多全部为有依托外部拉力结构，其余为辅助外部拉力结构，有依托外部拉力结构为水底结构或水面浮子，水面浮子包括分离后的可分离浮舱，辅助外部拉力结构为水中重物或水中浮子；所述外部拉力结构与水上浮动机场之间为链缆连接，所述驱动机构调节链缆有效长度。

所述有依托的外部拉力结构全部是水底结构或全部是水面浮子或者由水底结构和水面浮子构成；所述水面浮子的总浮力大于水上浮动机场可能出现的最大负的当量剩余浮力的绝对值，所述当量剩余浮力为剩余浮力与辅助外部拉力之和。

至少有一个所述浮子与至少有一个所述重物通过链缆与同一个驱动机构连接。

所述水上浮动机场还设有控制系统；控制系统控制浮动机场改变浮力、改变自重、上浮、下潜等操作。

所述深度控制装置具有测定所述链缆张力的传感器，该传感器与控制系统连接。

所述深度控制装置具有测定所述链缆有效长度的传感器，该传感器与控制系统连接。

所述深度控制装置具有测定所述链缆的水平方向角及/或俯仰方向角的传感器，该传感器与控制系统连接。

所述主体单元的俯视投影外形呈矩形。

所述的甲板和甲板上连接的定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置、动力装置以及深度控制装置构成一个主体单元，该水上浮动机场由一个或一个以上的主体单元刚性连接而成。

本实用新型的上述结构服务于下潜避风暴的使用方法。该方法可见之于本申请人的相关专利申请PCT/CN03/00304，国际申请日为2003年4月25日。该方法的基本原理是：将海况分为临界以上和以下海况，临界点以可能继续进行作业和不危及机场安全的最恶劣海况来确定。临界点以上海况时作业已不能正常进行，此时浮动机场继续留在海面上将面临巨大的风暴破坏性载荷，如此时采用适当的方法将浮动机场潜入水下，情况将大为改善，水上风载荷、水面静载荷消失，海浪动载荷随下潜深度呈几何级下降，浮动机场自身结构及锚泊系统的实际载荷大为减小。由于浮动机场不再承受过大的恶劣载荷，结构的强度要求有所放宽，为轻量化、大跨度、低成本、提高平台机动性能以及平台长期安全使用创造了条件。

由上述结构可知，本实用新型能够在所在海域最大风浪下保证其结构安全，并能够减小其结构的重量使其结构轻量化，可大幅度降低建造及使用成本。本实用新型的水上浮动机场可现场拼接、可迁移、可控制下潜；其变浮力装置及定位装置能够保持其在任何状态下姿态的稳定性。该水上浮动机场控制操作简单、安全、可靠；在单位甲板面积载荷较小的情况下使其进一步轻量化，并保持整体刚度的条件下进一步减少其浪阻及风阻，减少波浪诱导的附加弯矩及附加剪力；当遇到最大风暴时，能够保证自身结构及锚泊系统的安全；总之，本实用新型从技术和经济方面使水上浮动机场大型化成为可能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；

图2为本实用新型甲板俯视图；

图3为本实用新型重力注排水舱的结构示意图；

图4为本实用新型水底约束示意图；

图5为本实用新型水底约束时有水中浮子的示意图；

图6为本实用新型水面约束示意图；

图7为本实用新型水面约束时有水中重物的示意图；

图8为本实用新型水底-水面约束示意图；

图9为本实用新型实施例2结构示意图；

图10为本实用新型实施例3结构示意图；

图11为本实用新型实施例4结构侧视示意图；

图12为本实用新型实施例4结构俯视示意图；

图13为本实用新型整体效果示意图；

具体实施方式

实施例1

如图1、13所示，一种可下潜的水上浮动机场，其至少包括有可起降航空器的甲板1，于所述的甲板1上连接有定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置以及深度控制装置，所述定浮力装置的排水量等于水上浮动机场的重量；所述变浮力装置至少包括可完全进水的舱室，该变浮力装置的浮力变化量大于等于浮动机场最大储备浮力的90％。

变浮力装置的容量是指体积调节装置的调节量加自重调节装置的调节量折算水体积。自重调节装置中可分离重舱及可提起重物的调节量以其净重力(即重力扣除浮力之差)计算。

浮动机场最大储备浮力为浮动机场总体积与自重排水量体积之差。

浮动机场总体积中包括体积调节装置的调节量。因此，总体积为最大总体积。可分离重舱及可提起重物的体积不计在内。

自重排水量体积不包括自重调节装置的调节量的折算水体积。因此，自重为最小自重。

本浮动机场的整体技术有两个的重要特征。一是深度控制装置，二是变浮力容量大。一般浮动机场或浮动平台不具有此特征。

本实用新型能够在所在海域最大风浪下保证其结构安全，保持其在任何状态下姿态的稳定性；其控制操作简单、安全、可靠，并可控制下潜。

进一步，如图1所示，本实施例中所述甲板1下设有支撑甲板的桁架结构2；所称桁架结构由管材或管形结构组成，其主体结构的管材及管形结构为了保持整体形状主要承受拉力及压力，一般情况下弯矩相对不大。该甲板1为镂空结构；镂空面积大于等于50％。

本实施例中，如图1、2、13所示，所述水上浮动机场的俯视投影外形呈矩形，甲板上的通孔孔径为20mm×20mm，孔边间距为3-5mm，镂空比为60％，其镂空的面积大于甲板面积的50％。所述桁架结构2在水平方向的任意截面面积小于等于甲板面积的30％，桁架结构2在作业吃水线位置附近的水线面积小于等于甲板面积的15％。水上浮动机场的最大排水量按甲板面积计算小于等于1吨/每平方米。

本实用新型的水上浮动机场，可进一步轻量化，有效减小风阻和浪阻，并且结构刚度高，有利于点载荷的分散。

进一步，在本实施例中，所述水上浮动机场的作业储备浮力的折算水体积与吃水线附近的可完全进水的舱室水线面积之商小于等于临界波长幅高。水上浮动机场至少一个方向的跨度大于等于所在水域临界波浪最大波长。甲板至水面的距离在的作业状态下大于等于临界风浪的最大波幅，小于等于所在水域最大波浪波幅的80％。因此可以使该水上浮动机场垂荡小，波峰局部超过浮体上边沿后该局部浮力不再增加。使波浪诱导产生的附加弯矩、剪力小。在临界以下波浪环境中正常作业时，无论波浪方向如何，水上浮动机场姿态都十分稳定。

所述水上浮动机场纵向及横向任意垂直截面积不大于该截面结构轮廓包络内的面积的50％。

本水上浮动机场在临界以上风浪环境中运用受控下潜状态减小风浪载荷的破坏作用。本水上浮动机场的结构强度能适应受控下潜状态下所在海域最大风浪。

在适于锚泊的海域，水上浮动机场的防漂移装置通常是锚泊装置。在不适于锚泊的海域，水上浮动机场的防漂移装置是动力式定位装置(即具有万向节的推力装置)。本水上浮动机场采用锚泊装置时，通常是多点锚泊，锚泊装置设有链缆，链缆拉力方向指向同一方向，以避免单链缆或多方向而将浮动机场损坏。

在本实施例中，本水上浮动机场临界波浪浪高10米，波幅5米，所在水域最大波浪波幅15米。水上浮动机场结构高(即厚度)20米，甲板12距静态水平面约10米，大于临界波长波幅，作业时不会浪上甲板12。但甲板12高度远小于最大波幅的80％，这在现有水面定点作业平台中是很难做到的。

在临界以上波浪环境下下潜35至40米。

水上浮动机场在水面作业状态下，其水线面积不超过水上浮动机场结构垂直投影(在水平面上投影)轮廓的包络线范围总面积的约15％。不大的水线面积分布在相当大水域面积中，并且主要分布在水域面积的周边附近，因而容易在设计上提高水上浮动机场的稳心。

进一步，如图1或3所示，所述桁架结构2的同一水平线的部分节点上设有浮舱3，该浮舱3包括有可完全进水舱室31和不可进水舱室32，于所述的可完全进水舱室31上设有水密舱门，该浮舱3的不可进水舱室32构成定浮力装置。

该不可进水舱室32为密封舱室，其内部可填充轻质材料，确保破舱不进水。

所述可完全进水的舱室31可为重力注排水舱311、或压载水舱。

所述重力注排水舱311整体位于水上浮动机场作业状态吃水线之上，其舱底的高度位置在作业状态吃水线附近；所述重力注排水舱311上有通向外界的水密舱门3111作为通气口，及大尺寸水密舱门3112作为通海口。至少一个通海口舱门3112的下边缘与该舱室311底面等高。

本实施例的重力注排水舱内可设有压载水舱(图中未表示)，通过调节该压载水舱的充水量来调节水上浮动机场的自重，从而用于平衡水上浮动机场载荷的变动和分布状态下的水线位置。

在开始受控下潜以前，水上浮动机场的实际吃水线的位置可能低于作业最大吃水线，通过调节压载水舱或其他变浮力装置来调节水上浮动机场的载荷平衡，使实际吃水线位于作业状态最大吃水线的位置，即重力注排水舱311的水密舱门3112的边缘。在此状态下，当水上浮动机场位于正常吃水线时，在开启其水密舱门3111、3112后，外界的水暂时还不可自由进出该重力注排水舱311。

开启该水密舱门3111、3112，等于水上浮动机场放弃了储备浮力，因而只要通过驱动器4调节缩短下文将说明的海底重块的链缆5的有效长度，对水上浮动机场施加不大的向下拉力，水上浮动机场就可开始下潜，外界的水在重力作用下进入重力注排水舱311。这个过程一直进行到下潜达到操作要求的深度，重块链缆5的有效长度及水上浮动机场下潜深度都趋于稳定。

在水上浮动机场从下潜状态上浮的过程中，以上过程逆向进行，即，放长重块链缆5的长度使水上浮动机场上浮，从水上浮动机场露出水面时起，重力注排水舱311在重力作用下排水，最后关闭水密舱门3112，恢复储备浮力，恢复正常作业。

简单地说，如上所述重力注排水方法包括，

a.开启整体位于作业状态吃水线以上的重力注排水舱311的通海口，在水上浮动机场下潜、该通海口或其局部下潜到水面以下时，舱外的水可以自由进入该舱室，以便减小该舱室的有效体积；

b.开启舱室的通海口，在水上浮动机场该舱室升出水面时，舱内的水可以自由流出该舱室；

c.在该舱室内的水被排空的条件下上浮、关闭该通海口，以便恢复该舱室的有效体积。

如图1所示，本实施例中，所述变浮力装置还包括可分离浮舱6、可分离重舱7，或可提起重物。

可分离浮舱6为方形或圆形的倒锥体(上大下小)。水上浮动机场正常作业时，复数可分离浮舱6位于水上浮动机场甲板1为它留出的空位处，浮舱上表面与水上浮动机场甲板1等高，成为水上浮动机场甲板1的一部分。该可分离浮舱6可进一步具有压载水舱，其总浮力可以调节。它离开水上浮动机场主体时，减小水上浮动机场主体的体积，从而减小其总浮力。它可依靠自身浮力保持在水面，还可以成为依托于水面的外部拉力结构，对水上浮动机场施加约束力。

可分离浮舱6分离后成为下文所述的深度控制装置的浮子(见图6)。水上浮动机场的动力设备如柴油发电机可装在浮舱6内，用柔性电缆向水上浮动机场供电。水上浮动机场下潜时装有发电机的浮舱6不下潜，使柴油机能正常工作。可分离浮舱6内还可布置其他不宜于下潜的设备或舱室空间，如备用控制中心、直升机库等，水上浮动机场下潜时，该设备或舱室可浮于水面上。

上述浮舱6中至少有一个装有控制设备。若干浮舱装有推进器及其他设施，必要时可以完全脱离水上浮动机场成为救生舱逃生。该具有救生功能的浮舱的连接链缆可具有快速脱离结构(如爆炸螺栓、快速分解式锁扣等)，以便在水上浮动机场可能沉没时紧急脱离水上浮动机场进行自救。

本水上浮动机场还有可分离重物或重舱7(如图6)，该可分离重物或重舱7设有压载水舱；可分离重物或重舱7与水上浮动机场分离并沉到水底后减小水上浮动机场自重。它沉到水底后可以成为可提起重物，从水底提起后可增加水上浮动机场自重。

本水上浮动机场的深度控制装置的基本结构是：它具有外部拉力结构，对水上浮动机场施加外部拉力，所述外部拉力结构包括有依托外部拉力结构和辅助外部拉力结构，有依托外部拉力结构为水底结构8(图4、5)或水面浮子9(图6、7、8)，水面浮子9包括分离后的可分离浮舱6；辅助外部拉力结构为水中重物8’(图7)或水中浮子9’(图5)；所述外部拉力结构与水上浮动机场之间用链缆连接，并用驱动机构调节所述链缆有效长度。

与此装置相应，水上浮动机场的安全下潜状态为受控下潜状态，实现的方法为减小并调节水上浮动机场总浮力和设置并调节水上浮动机场的深度约束；减小后的水上浮动机场的总浮力不大于水面作业状态下水上浮动机场满载时最大总浮力的约10％；受控下潜的深度在可能发生的最大波浪的波谷以下，不大于设计规定的最大下潜深度。所述“设置”水上浮动机场的深度约束为利用外部拉力结构通过链缆对水上浮动机场施加外部拉力；所述外部拉力至少3个为有依托的外部拉力，其余为辅助外部拉力，所述有依托的外部拉力称为约束力，是利用水底结构或水面浮子经过链缆施加于水上浮动机场的拉力，所述辅助外部拉力为利用水中重物或水中浮子经过链缆施加于水上浮动机场的拉力。

约束力所通过的链缆5、5’称为约束链缆。显然，约束链缆的有效长度(指在驱动机构以外的长度，不计驱动卷筒上的长度)决定水上浮动机场的各约束点的深度位置，决定水上浮动机场的下潜深度。

因此，所述“调节水上浮动机场的深度约束”的一个简单内容就是通过调节各约束链缆的有效长度来调节各约束点与各依托物(水底结构8、水面浮子9)的距离。

在水深适宜的水域，本水上浮动机场的深度控制装置可以采用“水底约束”式结构。

“水底约束”式深度控制装置(见图4)。它具有若干个水底结构8，如锚、重块或水底固定结构。它以水底结构8为依托，通过链缆5对水上浮动机场施加向下拉力即向下的约束力。

如果某些可分离浮舱6分离后留于水中，见图5，就成为深度控制装置中的水中浮子9’，即辅助外部拉力结构。这时，将它的作用力与水上浮动机场的剩余浮力即总浮力之和(代数和)称为当量剩余浮力。当没有辅助外部拉力(即辅助拉力为零)时，水上浮动机场的剩余浮力也可视为当量剩余浮力。下文将说明的另两种约束方式的“当量剩余浮力”依此类推。

水底约束要求水上浮动机场的当量剩余浮力大于零，全部约束链缆5的拉力之和等于当量剩余浮力，但方向相反。

水上浮动机场的下潜深度根据水上浮动机场或水上浮动机场的设计强度及环境的风暴状态决定。可能出现最大风暴时，必须下潜到设计规定的抵御最大风暴的深度。用驱动机构调节链缆5的有效长度，可以调节水上浮动机场的下潜深度。

所述“调节水上浮动机场的深度约束”的另一个内容是调节水上浮动机场在波浪扰动环境中保持稳定的能力。

波浪力等干扰力可能影响各约束点深度位置的稳定性，从而影响水上浮动机场深度的稳定性和水上浮动机场姿态的稳定性。简单地分析水上浮动机场的约束力总和与干扰力总和，可以看到，当干扰力F方向向上时，如果将链缆5视作理想的垂直布置、无弯曲、无弹性的情形，并且干扰力F不大于水底结构8及链缆5的承载能力，则干扰力的变动ΔF引起的约束点深度位置的变动ΔS为零，于是约束刚度K＝ΔF/ΔS＝∞为无穷大，约束刚度极高。当干扰力方向向下时，在干扰力F小于链缆5的拉力即水上浮动机场当量剩余浮力的条件下，也有约束刚度K＝ΔF/ΔS＝∞为无穷大。但是，重要的是，在向下干扰力F大于链缆拉力即水上浮动机场当量剩余浮力的条件下，ΔF即使为零，ΔS也可以不为零，于是约束刚度K将为零，约束刚度极低。可见，约束链缆的拉力即张力越大，高刚度约束的条件越好。以上是约束力上干扰力的总和分析，只能大体说明基本概念。在考虑水上浮动机场姿态稳定性时，应分析约束力及干扰力的分布关系，只能针对具体的力学模型进行。因此，可以说，约束链缆的拉力即张力越大，水上浮动机场的深度稳定性及姿态稳定性越好。

由此可见，应该根据可能存在的干扰力(主要是波浪力)的大小及对水上浮动机场稳定性要求的高低来决定约束链缆的张力即水上浮动机场的当量剩余浮力，也就是水上浮动机场的当量剩余浮力根据在风暴环境中下潜状态下为保持水上浮动机场稳定所需约束链缆的张力决定；调节水上浮动机场的深度约束为调节链缆的有效长度、水上浮动机场的当量剩余浮力及外部有依托拉力即约束拉力。

在水深不适于设置水底结构的水域，本水上浮动机场的深度控制装置也可以采用“水面约束”式结构。

“水面约束”式深度控制装置，见图6。这里只说明它与水底约束的区别点。它以若干个水面浮子9为依托，通过链缆5’对水上浮动机场施加向上拉力即向上的约束力。水面约束式结构的辅助外部拉力结构常常是水中重物8’，见图7。水面约束要求水上浮动机场的当量剩余浮力小于零，即水上浮动机场(加上辅助拉力结构)的重力大于排水量。全部约束链缆5’的拉力之和等于水上浮动机场的当量剩余浮力。

所述水面浮子的总浮力大于水上浮动机场可能出现的最大负的当量剩余浮力的绝对值，以便保证破舱条件下水上浮动机场不沉没。

链缆5’的有效长度决定水上浮动机场的下潜深度。各约束点链缆5’有效长度的相对关系决定水上浮动机场的姿态。

不论干扰力方向是向上还是向下，设干扰力的变动ΔF引起约束点深度位置的变动为ΔS，水面浮子9的水面面积总和为A，则ΔF＝AΔS，于是约束刚度K＝ΔF/ΔS＝(AΔS)/ΔS＝A，所以约束刚度就是水面浮子的水面面积A。当水面浮子的水面面积A不可调节时，面积A是设计决定的结构参数。应注意，重要的是，干扰力F不能太大。如果方向向下的干扰力F大于水面浮子的储备浮力，或者，如果方向向上的干扰力F大于水面浮子的剩余浮力，则约束刚度K为零。可见，水面浮子的储备浮力及剩余浮力越大，有一定刚度的约束条件越好。约束链缆5’的张力之和等于水面浮子的剩余浮力。水面浮子的储备浮力与剩余浮力的相对大小比率决定于干扰力F的特性，有一定的数值范围，因而水面浮子的储备浮力及剩余浮力与约束链缆5’的张力大小相应。于是，对于“水面约束”式深度控制装置而言，也是约束链缆的张力越大，约束条件越好，所以也应该根据可能存在的干扰力的大小及对水上浮动机场稳定性要求的高低来决定约束链缆的张力。

依托于水面浮子9的水上浮动机场，为了保持必要的稳定性，当波浪较大时，应设定允许的约束链缆张力的最小值，并随时调节水面浮子所连接链缆5’的有效长度，使链缆张力不小于设定的最小值，以便使各个水面浮子的实际吃水线位置稳定，至少要使链缆不松弛。

本水上浮动机场的深度控制装置还可以采用“水底-水面约束”式结构。该结构方式的性能优于前两种方式。

“水底-水面约束”式深度控制装置，见图8。它同时以若干个水底结构8及若干个水面结构9作为依托。这时水上浮动机场的当量剩余浮力可以大于、等于、小于零。

所述水面浮子的总浮力大于水上浮动机场可能出现的最大负的当量剩余浮力的绝对值，以便保证破舱条件下水上浮动机场不沉没。

“水底-水面约束”的约束刚度状态是“水底约束”式与“水面约束”式的综合。当干扰力方向向上时，约束刚度K为无穷大。当干扰力方向向下，并且干扰力F不大于水底浮子8的约束链缆5的张力时，刚度为无穷大。当干扰力方向向下，并且干扰力F超过水底结构8的约束链缆5的张力时，约束刚度K就不是无穷大，而只等于水面浮子的水面面积A(K＝A而不等于零，是“水底-水面的束”优于“水底约束”之处。只有当该超过部分大于水面浮子的储备浮力时，K才为零)。因此，同样可以认为，约束链缆的张力越大，约束条件越好。(当然，在实践中，约束刚度并不一定越大越好，有时，刚度适当低有利于减小结构应力。)所以，同样应该根据可能存在的干扰力的大小及对水上浮动机场稳定性要求的高低来决定约束链缆的张力。

由此可见，上述后两种约束方式与“水面约束”相同，水上浮动机场的当量剩余浮力也是根据在风暴环境中下潜状态下为保持水上浮动机场稳定所需约束链缆的张力决定；调节水上浮动机场的深度约束也是调节链缆的有效长度、水上浮动机场的当量剩余浮力及外部有依托拉力即约束拉力。

在上述三种约束方式中，受控下潜状态的下潜深度根据水上浮动机场或水上浮动机场主体的设计强度及环境的风暴状态决定。

“水底-水面约束”装置的水底约束作用点与水面约束作用点通常上下对应，数量相同，在结构上比较合理，但也不排除上下不对应、数量不相同的做法。

在上述三种约束方式中，在外部约束拉力及辅助拉力结构中同时有浮子(水面或水中)及重物(水底及水中)的情形，在水上浮动机场下潜及上浮运动过程中，可以令水中重物或水中浮子基本上稳定不动(水底重物及水面浮子本来就不动)，不随水上浮动机场上下运动，以便减小运动功率。

上文引入“当量剩余浮力”概念是为了简化多种关系。将水上浮动机场的剩余浮力用当量剩余浮力代替。在不具有辅助拉力的情形，水上浮动机场的当量剩余浮力就等于水上浮动机场的剩余浮力。这意味着，在分析约束状态时，将水中重物及水中浮子视作水上浮动机场的一部分，三者视为一体。但是，在分析水上浮动机场下潜或上浮过程时，可以有水上浮动机场作升降运动而水中重物及水中浮子不动的情形，就不能将三者视为一体了。

对于“水底-水面约束”，约束链缆5’及5的有效长度及张力的调节操作比较复杂，一种可以荐用的调节操作做法是：i)根据需要的下潜深度决定链缆5的长度及链缆5’的基本长度。ii)通过调节浮子9的压载水量来调节浮子9的总浮力；iii)通过对链缆5’有效长度在基本长度基础上的微量调节来调节浮子9的吃水线，从而就可以调节浮子9的总浮力中的剩余浮力与储备浮力的分割，并决定链缆5’的张力。iv)在上述iii)调节的同时调节水上浮动机场的剩余浮力，来调节链缆5的张力。

以下对本实施例水上浮动机场作一些补充说明。

(1)可随水上浮动机场迁移的重块。

当水底结构不是固定结构，而是锚或重物时，在水上浮动机场迁移时可随水上浮动机场迁移。在迁移时，储备浮力调节到相当大的状态，水上浮动机场承载配力很强。这时可以提起重块，便于迁移。迁移到位后定点时，放下适当数量的重块使之沉于水底。

(2)变浮力装置中的可分离浮舱、可分离重舱及可提起重物。

可分离浮舱与水上浮动机场分离后可保持在水面或水中。该浮舱分离后与水上浮动机场之间可以用链缆连接，所述链缆的一端具有链缆驱动机构，用以改变链缆的有效长度。该可分离浮舱分离后可作为深度控制装置中的浮子。某些不宜下潜的设备或舱室可以安排在可分离浮舱中，分离后留在水面。因此它可以作为深度控制装置中的水面浮子。可以下潜的可分离浮舵分离后也可以作为深度控制装置中的水中浮子。

此外，如果可分离浮舱需要在紧急事故中脱离事故水上浮动机场进行自救，则所述连接链缆应该具有快速脱离结构。

与上述情形相似，水上浮动机场的可分离重舱与水上浮动机场分离后可以沉于水中或落于水底；该重舱分离后与水上浮动机场之间具有链缆连接；所述链缆的一端具有链缆驱动机构，用以改变链缆的有效长度，该可分离重舱分离后可作为深度控制装置中的水中重物或水底重物，也可以作为变浮力装置中的可提起重物。

因此，本水上浮动机场的变浮力结构与深度控制装置的局部结构可以公用，互相替代。

(3)可分离结构的浮力归属。

可分离结构的浮力(储备浮力、剩余浮力、总浮力)应按照不同场合下该结构的作用来判断它在浮力计算中的归属。例如，水中重物与水中浮子，当它们基本上与水上浮动机场一齐作下潜上浮运动时，应看作水上浮动机场的一部分，它们的正或负的浮力应计入水上浮动机场的浮力；否则不应计入水上浮动机场的浮力，只能视作“当量”浮力的组成部分。又如，在作业状态时沉于水底的重物，应视作深度控制装置的水底结构；在下潜时重物被提起，提起后随水上浮动机场下潜上浮，则应视作水上浮动机场变浮力装置的一部分，因而影响水上浮动机场的变浮力装置的容量；提起后不随水上浮动机场下潜上浮，则应视作深度控制装置的水中重物，其浮力只能计入“当量”浮力。

(4)浮子与重物公用驱动机构。

在深度控制装置有驱动机构位于水上浮动机场上的情形，可以安排一个浮子与一个重物通过链缆与同一个驱动机构连接。在水上浮动机场下潜及上浮运动过程中，令所述水中重物或水中浮子基本上稳定不动，不随水上浮动机场上下运动，可以减小运动功率。

(5)控制系统用的传感器。

所述深度控制装置可以具有测定所述链缆张力的传感器、测定所述链缆有效长度的传感器、测定所述链缆水平方向角及/或俯仰方向角的传感器(增加的重复文字只是为了避免“及/或”一词作用范围的歧义)，其测量所得张力信号、长度信号、方向角信号送入水上浮动机场的控制系统。这些信号可以用于确定水上浮动机场系统的下列有关参数：水上浮动机场主体及可分离浮舱的吃水线位置、储备浮力、剩余浮力、水上浮动机场主体的下潜深度、下潜及上浮的速度、加速度、摆动姿态、波浪的周期、海流流向、流速等。

例如：水上浮动机场质量较大，而下潜后波浪作用力相当小，因而下潜后只要有一定的约束拉力就比较容易保持深度位置的基本稳定。但从图6至8可见水面浮子9不断受到波浪作用，其链缆5’的张力将不断变化，时松时紧，对水上浮动机场的深度位置或多或少有一些扰动。因此水面浮子链缆5’的有效长度应根据情况之必要而不断调节。调节的方法是利用传感器反馈链缆张力，设定张力的上下限及链缆5’的有效长度变量的平均值，利用自动控制系统进行控制。

进一步，本实施例中所述的甲板和甲板上连接的定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置、动力装置以及深度控制装置构成一个主体单元，该水上浮动机场可由一个主体单元构成；

作为本实用新型的一个较佳的实施例，本水上浮动机场可由一个以上的主体单元刚性连接而成；每个主体单元甲板宽90米，长300米。该结构总高20米，作业时甲板距水面10米。强度刚度均高，适用于大、中、小型飞机起降。并适用于临界波浪幅高6米(浪高12米)、最大波浪幅高15米、波长300米的水域。在临界以下风浪中能起降飞机。

在较佳实施例中每个主体单元具有3个浮筒，直径约4米，每个长300米，平行布置，中心距30米，体积约12000立方米，在浮筒下半部设置不变浮舱，容积6000立方米，填充轻质材料，材料重量在计算浮力时可忽略不计，在浮筒上半部为重力注排水舱，在浮筒内还设置压载水舱；除浮筒及甲板外的桁架结构主体由长度10至20米的杆件组成，该长度范围内的杆件本身均为桁架，因而排水体积不大；其余结构体积约350立方米，在分析结构总体浮力状态时可忽略不计；全部结构自重6000吨。作业水线位于浮筒直径处，因此储备浮力折算水体积为12000-6000＝6000立方米。作业水线面积约3×4×300＝3600平万米，6000/3600＝1.7米，远远小于临界幅高6米的80％即4.8米。

当重力注排水舱敞开时，压载水舱充水，可使平台主体(排除可分离浮舱的浮力作用)出现负浮力。变浮力装置的容量大于重力注排水舱、压载水舱及可分离浮舱的容积之和，而后者大于浮动机场水线以上的体积即最大储备浮力。因此变浮力装置的容量大于浮动机场最大储备浮力，更大于最大储备浮力的90％。

在较佳实施例中，每个主体单元有8个可分离浮舱，外形尺寸约8×8×4＝256立方米。它的自重不大于50吨，故净浮力的200吨。

每个主体单元设置四个推进器，均为平面360°全向推进器，各由一台燃气轮机发电机组驱动，每台自重不超过5吨，功率小于1500Kw，在静水中航速可达到10节以上。在海流速度小于10海里/小时的海域，可保持平台不飘移。

本水上浮动机场的结构特别适用于在远离陆岸的水域装配构建。为了在水面上装配水上浮动机场，可以在运载工具(含辅助船舶)上先装成组件，再在水中合龙。组件装配都是易装配连接的操作；组件装成后放入水中，比重小，在水中不会沉没丢失。主体单元端部与相邻主体单元用多个螺栓、卡接或销栓等可拆联接件实现多点联接，使主体单元之间为刚性联接，联接点位于桁架结构的节点附近。两相邻主体单元之间设置三套牵引链缆及三套导引结构，两主体单元可以由牵引链缆从分离状态拉近；由导引结构使各联接点对正，以便联接；在拉近过程中，各自的推进器产生反向推力，防止两主体单元结构互相碰撞。

由上述结构可知，本实用新型能够在所在海域最大风浪下保证其结构安全，并能够减小其结构的重量使其结构轻量化，可大幅度降低建造及使用成本。本实用新型的水上浮动机场可现场拼接、可迁移、可控制下潜；其变浮力装置及定位装置能够保持其在任何状态下姿态的稳定性。该水上浮动机场控制操作简单、安全、可靠；在单位甲板面积载荷较小的情况下使其进一步轻量化，并保持整体刚度的条件下进一步减少其浪阻及风阻，减少波浪诱导的附加弯矩及附加剪力；当遇到最大风暴时，能够保证自身结构及锚泊系统的安全；总之，本实用新型从技术和经济方面使水上浮动机场大型化成为可能。

实施例2

本实施例与实施例1的原理和结构基本相同，其区别在于如图9所示，所述的桁架结构2中设有复数个浮舱3’，该浮舱3’上设有水密舱门，构成所述变浮力装置的可完全进水舱室，该浮舱3’下设有具有固定浮力的复数管体32’，构成定浮力装置。

本实施例中的桁架结构为中等高度结构，结构总高约6米，作业时甲板1距水平面约4至4.5米；它适用于中型以下飞机在波浪的波幅不大于3米情况下起降，临界波浪幅高仍为6米，在波浪幅高可能超过6米时浮动机场下潜。

本实施例中，在甲板下设置四个纵向浮筒3’，浮筒3’设于桁架结构2上并紧邻甲板结构；浮筒3’直径约3米，长300米，体积合计约8500立方米，自重的700吨。50个横向管体32’，位于纵向浮筒3’之下，紧邻纵向浮筒3’，管体32’直径1米，每个长90米，体积合计3600立方米，自重约900吨。甲板1、纵向管体32’及横向浮筒3’用杆联接成整体；所述杆本身均为桁架；甲板1与桁架杆共重2000吨，水上浮动机场每个主体单元自重约3600吨，因此，作业水线基本上位于纵向浮筒3’与横向管体32’之间。

本实施例的中等高度桁架结构强度及刚度弱于实施例1中所述20米高度的结构。

纵向浮筒3’内设有压载水舱，完全充水时浮动机场结构出现负浮力。按实施例1的变浮力装置的容量关系类推，本实施例的变浮力装置的容量同样大于浮动机场最大储备浮力的90％。当压载水舱使平台储备浮力小于8500立方米的1/10即850立方米时，浮动机场可在水面上抵御中等风暴；当压载水舱使平台储备浮力小于8500立方米的1/20约400立方米时，浮动机场可在深度控制装置的拉力作用下向下潜入水中。

本实施例的其它效果与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3

本实施例与实施例1的原理和结构基本相同，其区别在于如图10所示，所述的甲板1下设有板式箱形结构2’，该板式箱形结构2’上设有水密舱门，构成变浮力装置的可完全进水舱室；于所述板式箱形结构2’下面设有具有固定浮力的复数管体32”，该复数个管体32”构成所述的定浮力装置。

本实施例中，每个主体单元甲板长300米，宽90米。浮动机场主体单元上部高3米；板式箱形结构由8mm厚钢板构成，采用日本Matsubishi重工的美国专利6089175的防风浪结构。在板式箱形结构2’下方设置50根管体32”；管体32”直径在1米左右，合计体积等于平台自重；板式箱形结构2’内设置重力注排水舱及压载舱。

当波浪的波幅小于等于3米时，机场可以接受飞机起降作业。当波达到15米时，浮动机场下潜约100米。该深度水的静压较大，因此所用管体32”直径较小，板式箱形结构2’下潜时内外等压，因而对结构耐静压能力要求不高。

本实施例的效果与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例4

本实施例与实施例1的原理和结构基本相同，其区别在于如图11、12所示，所述浮动机场具有多链缆重舱10，该重舱10具有至少两根链缆101、102每根链缆与浮动机场主体单元上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构11连接。

进一步在本实施例中，所述多链缆重舱10还可具有三根链缆101、102、103，每根链缆与浮动机场主体上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构11连接，三个驱动机构11在水平面内的投影位置不共线。

本实施例采用多链缆重舱10或重物具有以下功能：(1)作为变浮力装置的可分离重舱或可提起重物；(2)作为深度控制装置的水底重物；(3)作为防漂移装置的锚或重物，用于调节重力分布状态(如改变三根链缆的长度，就可以调节重力分布状态)；(5)用于纠正或排除卡锚故障，如果出现卡锚情况时，可通过拉动其它链缆，以使锚或重舱、重物等越过障碍物。

本实施例的其它效果与实施例1相同，在此不再赘述。

上述实施例用以说明本实用新型的结构及原理，并非用以限制本实用新型，根据本实用新型的原理还可以作出多种变换形式，这些变换形式也都包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (32)

1.一种可下潜的水上浮动机场，其至少包括有可起降航空器的甲板，其特征在于：于所述的甲板上连接有定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置以及深度控制装置，所述定浮力装置的排水量等于水上浮动机场的重量；所述变浮力装置至少包括可完全进水的舱室，该变浮力装置的浮力变化量大于等于浮动机场最大储备浮力的90％。

2.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述的甲板下设有支撑甲板的桁架结构。

3.如权利要求2所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述桁架结构在水平方向的任意截面面积小于等于甲板面积的30％，在作业吃水线位置的水线面积小于等于甲板面积的15％。

4、如权利要求2所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述桁架结构的同一水平线上设有浮舱，该浮舱包括有可完全进水舱室和不可进水舱室，于所述的可完全进水舱室上设有水密舱门，该浮舱的不可进水舱室构成定浮力装置。

5、如权利要求2所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述的桁架结构中设有复数个浮舱，该浮舱上设有水密舱门，构成所述变浮力装置的可完全进水舱室，该浮舱下设有具有固定浮力的复数管体，构成定浮力装置。

6.如权利要求2所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：该甲板为镂空结构；镂空面积大于等于50％。

7、如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述的甲板下设有板式箱形结构，该板式箱形结构上设有水密舱门，构成变浮力装置的可完全进水舱室；于所述板式箱形结构下面设有具有固定浮力的复数管体，该复数个管体构成所述的定浮力装置。

8.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述水上浮动机场的最大排水量按甲板面积计算小于等于1吨/每平方米。

9.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述水上浮动机场的作业储备浮力的折算水体积与吃水线上的可完全进水舱室水线面积之商小于等于临界波长幅高。

10.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：水上浮动机场至少一个方向的跨度大于等于所在水域临界波浪最大波长。

11.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：甲板至水面的距离在作业状态下大于等于临界风浪的最大波幅，小于等于所在水域最大波浪波幅的80％。

12.如权利要求2所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述水上浮动机场纵向及横向任意垂直截面积不大于该截面结构轮廓包络内的面积的50％。

13.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述防漂移装置是锚泊装置，所述锚泊装置设有链缆，所述链缆拉力方向在水平面内的投影指向同一方向。

14.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述防漂移装置是动力式定位装置。

15.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述可完全进水的舱室可为重力注排水舱或压载水舱。

16.如权利要求15所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述重力注排水舱整体位于水上浮动机场作业状态吃水线之上，其舱底的高度位置在作业状态吃水线附近；所述重力注排水舱设有通向外界的水密舱门，至少一个水密舱门的下边缘低于等于舱底高度。

17.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述变浮力装置还包括可分离浮舱、可分离重舱，或可提起重物。

18.如权利要求17所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述的可分离浮舱设于水面或水中；该分离浮舱与水上浮动机场之间设有链缆连接；所述链缆的一端设有用以改变链缆的有效长度的驱动机构。

19.如权利要求18所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述连接链缆具有快速脱离结构。

20.如权利要求17所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述可分离的重舱可沉于水中或落于水底；该重舱与水上浮动机场之间具有链缆连接；所述链缆的一端设有用以改变链缆的有效长度的链缆驱动机构。

21、如权利要求17所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述可分离重舱或可提起重物设有压载水舱。

22、如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述浮动机场具有多链缆重舱，该重舱具有至少两根链缆每根链缆与浮动机场主体上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构连接。

23、如权利要求22所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述多链缆重舱具有三根链缆，每根链缆与浮动机场主体上所设的一个可改变链缆长度的驱动机构连接，三个驱动机构在水平面内的投影位置不共线。

24.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述深度控制装置设有至少一个位于所述水上浮动机场上驱动机构。

25.如权利要求24所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：该深度控制装置具有对主体单元施加外部拉力的外部拉力结构，所述外部拉力结构至少一个、至多全部为有依托外部拉力结构，其余为辅助外部拉力结构，有依托外部拉力结构为水底结构或水面浮子，水面浮子包括分离后的可分离浮舱，辅助外部拉力结构为水中重物或水中浮子；所述外部拉力结构与水上浮动机场之间为链缆连接，所述驱动机构调节链缆有效长度。

26.如权利要求25所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述有依托的外部拉力结构全部是水底结构或全部是水面浮子或者由水底结构和水面浮子构成；所述水面浮子的总浮力大于水上浮动机场可能出现的最大负的当量剩余浮力的绝对值，所述当量剩余浮力为剩余浮力与辅助外部拉力之和。

27.如权利要求26所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：至少有一个所述浮子与至少有一个所述重物通过链缆与同一个驱动机构连接。

28.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述水上浮动机场还设有控制系统。

29.如权利要求28所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述深度控制装置具有测定所述链缆张力的传感器，该传感器与控制系统连接。

30.如权利要求28所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述深度控制装置具有测定所述链缆有效长度的传感器，该传感器与控制系统连接。

31.如权利要求28所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述深度控制装置具有测定所述链缆的水平方向角及/或俯仰方向角的传感器，该传感器与控制系统连接。

32.如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述主体单元的俯视投影外形呈矩形。

33、如权利要求1所述的可下潜的水上浮动机场，其特征在于：所述的甲板和甲板上连接的定浮力装置、变浮力装置、防漂移装置、动力装置以及深度控制装置构成一个主体单元，该水上浮动机场由一个或一个以上的主体单元刚性连接而成。

Images