NL1037151C2 - ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS. - Google Patents

ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS. Download PDF

Info

Publication number
NL1037151C2
NL1037151C2 NL1037151A NL1037151A NL1037151C2 NL 1037151 C2 NL1037151 C2 NL 1037151C2 NL 1037151 A NL1037151 A NL 1037151A NL 1037151 A NL1037151 A NL 1037151A NL 1037151 C2 NL1037151 C2 NL 1037151C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
ship
damping
damping body
active
rotatable
Prior art date
Application number
NL1037151A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Mattheus Theodorus Koop
Lambertus Johannes Maria Dinnissen
Original Assignee
Quantum Controls B V
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quantum Controls B V filed Critical Quantum Controls B V
Priority to NL1037151A priority Critical patent/NL1037151C2/en
Priority to US12/841,130 priority patent/US20110017114A1/en
Priority to EP10170251A priority patent/EP2277771A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1037151C2 publication Critical patent/NL1037151C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06Equipment 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06Equipment 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
    • B63B2039/066Equipment 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 the lift generating devices using the Magnus effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

Korte aanduiding: Actief slingerdempingssysteem voor scheepsbewegingen.Short indication: Active pendulum damping system for ship movements.

BESCHRIJVINGDESCRIPTION

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het actief 5 dempen van scheepsbewegingen omvattende tenminste één eerste aan een zijde en onder de waterlijn van het schip uitstrekkend, roteerbaar dempingslichaam, sensormiddelen voor het detecteren van de scheepsbewegingen en het op basis hiervan afgeven van stuursignalen aan aandrijfmiddelen voor het roteerbaar aandrijven van het dempingslichaam ten behoeve van het dempen van de 10 gedetecteerde scheepsbewegingen, alsmede verplaatsingsmiddelen omvat voor het ten opzichte van het schip verplaatsen van het dempingslichaam.The invention relates to a device for actively damping ship movements comprising at least one first, rotatable damping body extending on one side and below the water line of the ship, sensor means for detecting the ship movements and on the basis thereof delivering control signals to drive means for rotatably driving the damping body for the purpose of damping the detected ship movements, as well as displacement means for displacing the damping body relative to the ship.

Een dergelijke actieve dempingsinrichting voor scheepsbewegingen is bijvoorbeeld bekend uit het Nederlandse octrooischrift nr. 1023921. In dit octrooischrift wordt voorgesteld om een dempingslichaam dat uit de scheepswand 15 onder de waterlijn in het water uitsteekt om zijn langsgerichte as te roteren teneinde zo te compenseren voor de rolbewegingen die het schip bij stilliggen ondergaat. Hiertoe zijn in het schip sensormiddelen opgenomen, bijvoorbeeld hoek-, snelheids en versnellingsopnemers waarmee de hoek, snelheid dan wel versnelling van de rolbeweging worden gemeten. Op basis van deze gegevens worden stuursignalen 20 gegenereerd, welke de rotatie van het roterend dempingslichaam regelen voor wat betreft de rotatierichting en rotatiesnelheid als ook de verplaatsing van het dempingslichaam ten opzichte van het schip.Such an active damping device for ship movements is known, for example, from Dutch patent No. 1023921. In this patent it is proposed that a damping body protruding from the ship's wall 15 below the water line into the water to rotate its longitudinal axis in order to compensate for the rolling movements. which the ship undergoes when stationary. For this purpose, sensor means are included in the ship, for example angle, speed and acceleration sensors with which the angle, speed or acceleration of the rolling movement are measured. On the basis of this data, control signals are generated which control the rotation of the rotary damping body with regard to the direction of rotation and speed of rotation as well as the displacement of the damping body relative to the ship.

Onder invloed van de rotatiebeweging van het dempingslichaam en het langsstromende water als gevolg van het ten opzichte van het stillliggende schip 25 verplaatsende dempingslichaam ontstaat er een correctiekracht die haaks staat op de rotatierichting en de verplaatsingsrichting. Dit fysisch verschijnsel wordt ook wel het Magnus-effect genoemd, op basis waarvan de correctiekracht gebruikt wordt om de rolbeweging van het schip tegen te gaan.Under the influence of the rotational movement of the damping body and the water flowing past as a result of the damping body moving relative to the stationary vessel, a correction force is created which is at right angles to the direction of rotation and the direction of movement. This physical phenomenon is also called the Magnus effect, on the basis of which the correction force is used to prevent the ship's rolling movement.

Een nadeel van het in dit Nederlandse octrooischrift dempings-30 inrichting is enkel ingezet kan worden tijdens het stilliggen van het schip. Indien een dergelijk actief dempingssysteem bij varende schepen wordt ingezet, wordt het systeem tegengewerkt door enerzijds de verhoogde wrijvingsweerstand als ook de massatraagheid van het systeem doordat de rotatie-richting van de dempings-lichamen telkens omgedraaid dient te worden.A drawback of the damping device described in this Dutch patent specification is that it can only be used during the ship's immobilisation. If such an active damping system is used for sailing ships, the system is counteracted on the one hand by the increased frictional resistance as well as the inertia of the system in that the direction of rotation of the damping bodies must be reversed each time.

1037151 21037151 2

De uitvinding beoogt derhalve een actieve dempingsinrichting voor scheepsbewegingen volgens bovengenoemde aanhef te verschaffen, welke enkel bij varende schepen toepasbaar is. Overeenkomstig de uitvinding wordt de actieve dempingsinrichting hiertoe gekenmerkt, doordat het tenminste ene roteerbare 5 dempingslichaam slechts in één richting roteerbaar is. Doordat het roteerbare dempingslichaam slechts in één richting roteerbaar is, wordt voorkomen dat - zoals bij de inrichting overeenkomstig aan de stand van de techniek - aan het dempingslichaam telkens een andere rotatierichting moet worden opgedrongen.The invention therefore has for its object to provide an active damping device for ship movements according to the preamble mentioned above, which can only be used with sailing ships. According to the invention, the active damping device is characterized for this purpose in that the at least one rotatable damping body can only be rotated in one direction. Because the rotatable damping body can only be rotated in one direction, it is prevented that - as with the device according to the state of the art - a different direction of rotation must always be forced on the damping body.

Indien voor het dempen van scheepsbewegingen aan het roteerbare 10 dempingslichaam telkens een andere rotatierichting dient te worden opgedrongen, dient de rotatie-beweging van elk dempingslichaam telkens omgedraaid te worden hetgeen een opeenvolgend vertragen en versnellen inhoudt. Dit laatste resulteert in een steeds moeilijker uit te voeren dempingsregeling doordat bij hogere vaarsnelheden van het schip het dempingslichaam steeds sneller dient te roteren, 15 waardoor de constructie mede door de massatraagheid van het dempingslichaam in zijn toepassing wordt beperkt.If in order to damp ship movements on the rotatable damping body, a different direction of rotation is to be forced in each case, the rotational movement of each damping body must be reversed each time, which implies successive deceleration and acceleration. The latter results in an increasingly difficult damping control to be carried out because at higher sailing speeds of the ship the damping body has to rotate ever faster, whereby the construction is also limited in its application due to the mass inertia of the damping body.

Door overeenkomstig de uitvinding het dempingslichaam slechts in één richting te roteren en zodanig in te zetten dat slechts één dempingslichaam telkens actief is, is het niet langer nodig om deze afwisselend in beide richtingen 20 aan te drijven.By rotating the damping body in one direction in accordance with the invention and deploying it in such a way that only one damping body is active each time, it is no longer necessary to drive it alternately in both directions.

Bij een functionele uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding omvat de dempingsinrichting tenminste één samenstel van een eerste en een verder roteerbaar dempingslichaam, waarbij het verdere dempingslichaam slechts in één richting tegengesteld aan de rotatie-richting van het eerste dempingslichaam 25 roteerbaar is. Ook hiermee wordt het nadeel zoals bij de stand van de techniek, waarbij het dempingslichaam telkens afwisselend in beide richtingen geroteerd dient te worden, voorkomen, zodat het dempingssysteem ook bij hogere snelheden en ondanks de hoge massatraagheid inzetbaar is.In a functional embodiment according to the invention, the damping device comprises at least one assembly of a first and a further rotatable damping body, wherein the further damping body can only be rotated in one direction opposite to the direction of rotation of the first damping body. This also prevents the drawback, as in the prior art, in which the damping body must be rotated alternately in both directions, so that the damping system can also be used at higher speeds and despite the high inertia.

Volgens een nadere uitvoeringsvorm wordt de inrichting verder 30 gekenmerkt, doordat tijdens het varen van het schip de verplaatsingsmiddelen voor elk samenstel afwisselend aan de roteerbare dempingslichamen een zwenkbeweging ten opzichte van het schip opdringen. Zodoende is het mogelijk om ook bij hogere snelheden en ondanks de hoge massatraagheid het dempingssysteem actief in te zetten. Deze afwisselende zwenkbeweging wordt in de 3 richting van de vaarrichting opgedrongen.According to a further embodiment, the device is further characterized in that, while the ship is sailing, the displacement means for each assembly force a pivotal movement relative to the ship alternately on the rotatable damping bodies. This makes it possible to actively use the damping system even at higher speeds and despite the high inertia. This alternating pivoting movement is forced in the direction of the sailing direction.

Overeenkomstig een nadere uitvoeringsvorm is het dempingslichaam met behulp van een draaikoppeling met het schip verbonden, zodat een zwenkende, ook wel draaiende beweging van het dempingslichaam ten opzichte van 5 het schip door het water mogelijk is.According to a further embodiment, the damping body is connected to the ship by means of a rotary coupling, so that a pivoting, also rotating, movement of the damping body relative to the ship through the water is possible.

Bij een specifieke uitvoeringsvorm van het aspect van de uitvinding is het dempingslichaam in een in de scheepswand aangebrachte uitsparing onneembaar, zodat bij het varen het dempingslichaam eventueel in de scheepswand kan worden teruggeplaatst zodat de wrijving van het schip met het water tijdens 10 varen aanzienlijk afneemt.In a specific embodiment of the aspect of the invention, the damping body is impregnable in a recess arranged in the ship's wall, so that during the sailing the damping body can possibly be placed back into the ship's wall so that the friction of the ship with the water during sailing decreases considerably.

Optioneel kan het dempingslichaam zijn opgenomen in een, in of op de scheepswand aangebrachte, geleiding welke zich bij voorkeur althans gedeeltelijk in de lengterichting van het schip uitstrekt.Optionally, the damping body can be included in a guide arranged in or on the ship's wall, which guide preferably extends at least partially in the longitudinal direction of the ship.

Overeenkomstig een verdere functionele uitvoeringsvorm kunnen 15 aan elke langszijde van het schip of aan slechts een zijde een dempingslichaam zijn aangebracht terwijl bij een andere uitvoeringsvorm twee of meer dempingslichamen aan de voorzijde van het schip is aangebracht.According to a further functional embodiment, a damping body can be arranged on each longitudinal side of the ship or on only one side, while in another embodiment two or more damping bodies are arranged at the front of the ship.

De uitvinding zal aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont: 20 Figuren 1-4 aanzichten van actieve dempingsinrichtingen overeenkomstig de stand van de techniek;The invention will be further elucidated on the basis of a drawing, which drawing successively shows: Figures 1-4 show views of active damping devices according to the prior art;

Figuur 5 en 6 verschillende aanzichten van de scheepsbewegingen van een schip voorzien van een dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding.Figures 5 and 6 show different views of the ship movements of a ship provided with a damping device according to the invention.

In de figuren 1-4 worden uitvoeringsvormen van actieve 25 dempingsinrichtingen overeenkomstig de stand van de techniek getoond. Het stilliggende schip 1 gelegen op een wateroppervlak 3 is voorzien van een actieve dempingsinrichting weergegeven met referentiecijfers 10-11 -20-10'-20'. Deze bekende actieve dempingsinrichting voor scheepsbewegingen zoals beschreven in het Nederlandse octrooischrift nr. 1023921 is opgebouwd uit een roteerbaar 30 dempingslichaam 4a respectievelijk 4b dat ieder aan de langszijde van het schip en onder de waterlijn uit de scheepswand 2 steekt.1-4 show embodiments of active damping devices according to the state of the art. The stationary ship 1 located on a water surface 3 is provided with an active damping device represented by reference numerals 10-11 -20-10'-20 '. This known active damping device for ship movements, as described in Dutch patent No. 1023921, is made up of a rotatable damping body 4a and 4b, respectively, which protrudes from ship wall 2 on the longitudinal side of the ship and below the water line.

Hoewel niet weergegeven, is het actieve dempingssysteem volgens de stand van de techniek tevens voorzien van sensormiddelen welke de scheepsbewegingen en meer in het bijzonder de rolbeweging detecteren. Op basis hiervan 4 worden stuursignalen afgegeven aan eveneens niet weergegeven aandrijfmiddelen, welke de dempingslichamen 4a of 4b (afhankelijk van de uit te voeren dempingscorrectie) roteerbaar aandrijven. De sensormiddelen kunnen daarbij bestaan uit hoekopnemers, snelheidsopnemers dan wel versnellings-opnemers die 5 continu de hoek van het schip ten opzichte van de horizontale waterspiegel 3, de snelheid dan wel de versnelling als gevolg van de rolbewegingen 6 detecteren.Although not shown, the active damping system according to the prior art is also provided with sensor means which detect the ship movements and more particularly the rolling movement. On the basis thereof 4, control signals are supplied to drive means, also not shown, which rotatably drive the damping bodies 4a or 4b (depending on the damping correction to be performed). The sensor means may in this case consist of angle sensors, speed sensors or acceleration sensors which continuously detect the angle of the ship relative to the horizontal water level 3, the speed or the acceleration as a result of the rolling movements 6.

In de figuur 1 wordt een uitvoeringsvorm van een bekende actieve dempingsinrichting voorzien van een stel roteerbare dempingslichamen getoond. De actieve dempingsinrichting is voorzien van verplaatsingsmiddelen welke het 10 roteerbare dempingslichaam 4 ten opzichte van het stilliggende schip verplaatsen. Meer in het bijzonder wordt in figuur 1 een uitvoeringsvorm geopenbaard waarbij de verplaatsingsmiddelen 10 het roteerbare dempingslichaam 4 een heen en weer gaande translatiebeweging tussen twee uiterste posities 4a en 4b opdringen, zodanig dat deze beweging tenminste een component bezit gelegen in de langsrichting van 15 het schip. De langsrichting van het schip wordt in de figuur 1 aangeduid met de brede pijl X.Figure 1 shows an embodiment of a known active damping device provided with a set of rotatable damping bodies. The active damping device is provided with displacement means which move the rotatable damping body 4 relative to the stationary ship. More in particular, in Figure 1 an embodiment is disclosed in which the displacement means 10 impose on the rotatable damping body 4 a reciprocating translation movement between two extreme positions 4a and 4b, such that this movement has at least one component located in the longitudinal direction of the ship . The longitudinal direction of the ship is indicated in Figure 1 by the broad arrow X.

Bij de in de figuur 1 getoonde translerende uitvoeringsvorm van de actieve dempingsinrichting (zie ook figuur 2) wordt de translerende beweging c.q. verplaatsing van het roteerbare dempingslichaam 4 mogelijk gemaakt, doordat in de 20 scheepswand 2 van het schip 1 een geleiding 11 is opgenomen waarlangs het dempingslichaam 4 verplaatsbaar is. Hiertoe is het roteerbare dempingslichaam 4 met zijn ene einde 4” met behulp van een draaikoppeling 12 in de geleiding 11 opgenomen zodat enerzijds een translerende beweging in de geleiding 11 alsook een roterende beweging om de lengteas 13 mogelijk is.In the translating embodiment of the active damping device shown in Fig. 1 (see also Fig. 2), the translational movement or displacement of the rotatable damping body 4 is made possible by the fact that in the ship wall 2 of the ship 1 a guide 11 along which the damping body 4 is displaceable. To this end, the rotatable damping body 4 is received with its one end 4 ”in the guide 11 by means of a rotary coupling 12, so that on the one hand a translational movement in the guide 11 as well as a rotating movement about the longitudinal axis 13 is possible.

25 Hoewel schematisch weergegeven, is het roteerbare dempings lichaam 4 door middel van een draaikoppeling 12 verbonden met de aandrijfmiddelen 6, welke het dempingslichaam 4 roteerbaar aandrijven ten behoeve van het dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen. Het samenstel van de aandrijfmiddelen 6 alsmede de draaikoppeling 12 (welke een rotatie van dempings-30 lichaam 4 ten opzichte van de aandrijfmiddelen 6 en het schip 1 mogelijk maakt) kan bij deze uitvoeringsvorm transleren langs de geleiding 11, bijvoorbeeld door middel van een niet weergegeven tandheugeloverbrenging.Although shown schematically, the rotatable damping body 4 is connected by means of a rotary coupling 12 to the driving means 6, which rotatably drives the damping body 4 for the purpose of damping the detected ship movements. The assembly of the drive means 6 as well as the rotary coupling 12 (which allows a rotation of damping body 4 relative to the drive means 6 and the ship 1) can in this embodiment translate along the guide 11, for example by means of a not shown rack and pinion transmission.

Echter ook andere translerende overbrengingsmechanismen kunnen hiervoor gebruikt worden.However, other translational transfer mechanisms can also be used for this.

55

De heen en weer gaande translatiebeweging tussen de uiterste posities 4a en 4b van het roteerbare dempingslichaam 4 in de geleiding 11 in de langsrichting X van het stilliggende schip 1 resulteert tezamen met de rotatie-beweging van het dempingslichaam 4 in een reactiekracht, welke ook wel de 5 Magnus-kracht wordt genoemd. Deze kracht is loodrecht gelegen op zowel de verplaatsingsrichting van het dempingslichaam 4 in de richting X alsook loodrecht op de rotatierichting.The reciprocating translation movement between the extreme positions 4a and 4b of the rotatable damping body 4 in the guide 11 in the longitudinal direction X of the stationary ship 1 results, together with the rotational movement of the damping body 4, in a reaction force, which is also called the 5 Magnus force is mentioned. This force is perpendicular to both the direction of displacement of the damping body 4 in the direction X and perpendicular to the direction of rotation.

Afhankelijk van de richting van de te dempen scheepsbeweging (rolbeweging) dient de rotatierichting van het dempingslichaam 4 dusdanig gekozen 10 te worden dat de resulterende Magnus-kracht FM de door de rolbeweging op het schip uitgeoefende rolkracht FR tegenwerkt.Depending on the direction of the ship movement to be damped (rolling movement), the direction of rotation of the damping body 4 must be chosen such that the resulting Magnus force FM counteracts the rolling force FR exerted by the rolling movement on the ship.

Dit is getoond in de figuur 3 waarbij de translerende roteerbare dempingslichamen 4a-4b onder de waterlijn 3 en ter hoogte van het midden van het schip (zie figuur 2) zijn opgesteld. Op overigens bekende wijze kan de richting de 15 snelheid alsook de versnelling van de rolbeweging worden gedetecteerd door daartoe geschikte sensormiddelen (hoekopnemer, snelheidsopnemer en versnellingsopnemer). Op basis hiervan worden stuursignalen afgegeven aan de aandrijfmiddelen 6 resp. 10. Op grond van deze signalen zullen de aandrijf-middelen 6 het dempingslichaam 4 met een al dan niet wisselende rotatiesnelheid 20 en -richting aandrijven, terwijl tevens de verplaatsingsmiddelen 10 het roterende dempingslichaam 4 met een zekere snelheid in de langsrichting X in de geleiding 10 zullen verplaatsen.This is shown in Figure 3, in which the translatable rotatable damping bodies 4a-4b are arranged below the water line 3 and at the height of the center of the ship (see Figure 2). The direction of the speed as well as the acceleration of the rolling movement can be detected in otherwise known manner by suitable sensor means (angle sensor, speed sensor and acceleration sensor). On the basis of this, control signals are supplied to the drive means 6 resp. 10. On the basis of these signals, the drive means 6 will drive the damping body 4 with a rotating speed 20 and direction, alternating or not, while the displacing means 10 also drive the rotating damping body 4 with a certain speed in the longitudinal direction X in the guide 10 will move.

In figuur 4 wordt een andere uitvoeringsvorm van een bekende actieve dempingsinrichting getoond, waarbij de verplaatsingsmiddelen (hier 25 aangeduid met referentiecijfer 20) het dempingslichaam 4 ten opzichte van het stilliggende schip 1 een heen en weer gaande zwenkbeweging tussen twee uiterste posities 4a en 4b opdringt. Voor een goed functioneren van de actieve dempingsinrichting bij stilstaande schepen is het ook bij deze uitvoeringsvorm zoals getoond in figuur 4 wenselijk dat de zwenkbeweging, die door de verplaatsingsmiddelen 20 30 aan het roteerbare dempingslichaam 4 wordt opgedrongen tenminste een verplaatsingscomponent in de langsrichting X van het schip 1 bezit.Figure 4 shows another embodiment of a known active damping device, wherein the displacement means (here designated by reference numeral 20) force the damping body 4 relative to the stationary ship 1 to reciprocate pivoting movement between two extreme positions 4a and 4b. For a proper functioning of the active damping device in the case of stationary ships, it is also desirable in this embodiment as shown in Fig. 4 that the pivoting movement which is forced on the rotatable damping body 4 by the displacement means 30 at least one displacement component in the longitudinal direction X of the ship 1 possession.

In die opstelling en bij een geschikte regeling en aandrijving van het dempingslichaam 4 termen van rotatiesnelheid, richting en zwenksnelheid en zwenkrichting zal bij een stilstaand schip dat voor anker ligt bijvoorbeeld het 6In that arrangement and with a suitable control and drive of the damping body 4 terms of rotation speed, direction and pivoting speed and pivoting direction, for example, with a stationary ship at anchor it will be 6

Magnus-effect optreden resulterend in een Magnus-kracht FM die tenminste een krachtcomponent bezit, die naar of van het waterniveau 3 is gericht. Deze opwaartse dan wel neerwaartse krachtcomponent van de Magnus-kracht FM kan zeer effectief gebruikt worden om de rolbeweging van het stilliggende schip om zijn langgerichte 5 as X te compenseren.Magnus effect occur resulting in a Magnus force FM that has at least one force component that is directed to or from the water level 3. This upward or downward force component of the Magnus force FM can be used very effectively to compensate for the rolling movement of the stationary ship about its longitudinal axis X.

Zeer belangrijk nadeel van de thans bekende actieve dempings-inrichting die op basis van het Magnus-effect functioneren is het feit dat zij thans enkel bij stilliggende schepen kunnen worden ingezet. Momenteel is er nog geen dempingsinrichting op basis van het Magnus-effect voorhanden of beschikbaar dat 10 ingezet kan worden bij snel varende schepen. Daarbij komt dat bij varen een hogere wrijvingsweerstand wordt ondervonden, die de bekende systemen ongeschikt maakt.A very important drawback of the currently known active damping device which function on the basis of the Magnus effect is the fact that they can now only be used for ships that are stationary. At present, no damping device based on the Magnus effect is yet available or available for use with fast-moving vessels. In addition, when sailing a higher frictional resistance is encountered, which renders the known systems unsuitable.

In de figuur 5 worden verschillende aanzichten getoond van een schip voorzien van een dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding in 15 verschillende stadia van een scheepsbeweging. Het schip 10 is voorzien van een stel dempingslichamen 40a-40b welke aan weerszijden in de scheepswand 2 zijn aangebracht. Overeenkomstig de uitvinding is elk dempingslichaam van de dempingslichamen 40a-40b slechts in één richting roteerbaar aandrijfbaar zodat het dempingssysteem met name geschikt is voor het dempen van scheepsbewegingen 20 bij schepen die met hoge snelheden varen.Figure 5 shows different views of a ship provided with a damping device according to the invention in 15 different stages of a ship's movement. The ship 10 is provided with a set of damping bodies 40a-40b which are arranged on either side in the ship wall 2. According to the invention, each damping body of the damping bodies 40a-40b is only rotatable in one direction, so that the damping system is particularly suitable for damping ship movements 20 on vessels traveling at high speeds.

Zoals duidelijk getoond in de Figuur 5 worden in afhankelijkheid van de gedetecteerde scheepsbeweging één of beide dempingslichamen in en uit bewogen zodat het roterende dempingslichaam als gevolg van zijn verplaatsing door een water een resulterende Magnus-kracht genereert die tenminste een 25 krachtcomponent bezit die naar of van het waterniveau 3 is gericht. Deze opwaartse dan wel neerwaartse krachtcomponent kan effectief worden gebruikt om tijdens vaart de rolbeweging van het schip om zijn langs gerichte as te compenseren.As clearly shown in Fig. 5, one or both damping bodies are moved in and out, depending on the detected ship movement, so that the rotating damping body, as a result of its displacement by a water, generates a resultant Magnus force which has at least one force component which moves to or from the water level 3 is targeted. This upward or downward force component can be effectively used to compensate the ship's rolling movement about its longitudinal axis during navigation.

Teneinde het actieve dempingssysteem met name geschikt te maken voor schepen die met hoge snelheid varen zijn de beide dempingslichamen 30 40a-40b enkel in één rotatierichting aandrijfbaar. Zodoende is het met name als gevolg van de hoge massatraagheid niet langer noodzakelijk om het roteerbare dempingslichaam in beide richtingen te laten roteren waardoor ook een telkens afremmen en weer versnellen van de dempingslichamen wordt vermeden.In order to make the active damping system particularly suitable for ships sailing at high speed, the two damping bodies 40a-40b can only be driven in one direction of rotation. Thus, in particular as a result of the high inertia, it is no longer necessary to make the rotatable damping body rotate in both directions, so that the damping bodies are also braked and accelerated again and again.

Dit laatste resulteert in een eenvoudigere constructie doordat de 7 aandrijving maar ook bijvoorbeeld de lagering van het roteerbare dempingslichaam zoals in de scheepswand goedkoper en eenvoudiger kan worden uitgevoerd.The latter results in a simpler construction in that the drive but also, for example, the bearing of the rotatable damping body such as in the ship's wall can be made cheaper and easier.

In figuur 6 wordt een andere uitvoeringsvorm getoond van de actieve dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding waarbij van elk stel 5 dempingslichamen elk dempingslichaam afwisselend een zwenkbeweging ten opzichte van de scheepswand wordt opgedrongen voor het effectief dempen van de rolbewegingen van het schip. De zwenkhoek kan daarbij variëren van 0 tot meer dan 90 graden om zo een aanvullende liftkracht als gevolg van het Magnus-effect te realiseren. Deze zwenkbeweging wordt bij voorkeur in de vaarinrichting 10 opgedrongen.Figure 6 shows another embodiment of the active damping device according to the invention in which, from each set of damping bodies, each damping body is alternately forced to pivot relative to the ship's wall for effective damping of the ship's rolling movements. The pivot angle can vary from 0 to more than 90 degrees in order to realize an additional lifting force as a result of the Magnus effect. This pivoting movement is preferably forced into the navigation device 10.

Een meer functionele toepassing van de dempingsinrichting overeenkomstig de uitvinding bestaat uit het plaatsen van een stel dempingslichamen nabij de voorzijde van het schip. Met één of meer roteerbare dempingslichamen voorin het schip kan ook het vaartuig met de voorzijde bestuurd worden. 15 Gewoonlijk wordt dit bij lage snelheden reeds bewerkstelligd door de toepassing van zogenoemde boegschroeven maar indien het schip bij hoge snelheden vaart zijn dergelijke boegschroeven niet meer functioneel inzetbaar doordat de stroming van het langs stromende water de stuwkracht die de boegschroef opwekt teniet doet.A more functional application of the damping device according to the invention consists of placing a set of damping bodies near the front of the ship. With one or more rotatable damping bodies in the front of the ship, the vessel can also be steered with the front side. Usually this is already achieved at low speeds by the use of so-called bow propellers, but if the ship is sailing at high speeds, such bow propellers are no longer functionally usable because the flow of the water flowing past destroys the thrust generated by the bow propeller.

Roteerbare dempingslichamen die nabij de voorzijde van het schip 20 zijn opgesteld bezitten dit nadeel niet. Bij hogere snelheden kunnen de roteerbare dempingslichamen als gevolg van de krachtcomponent een aanvullende stuur-component op het schip uitoefenen. Hoewel bij hogere vaarsnelheden dergelijke aan de voorzijde geplaatste roteerbare dempingslichamen meer weerstand ondervinden, kan dit verschijnsel worden geminimaliseerd door het roteerbare dempingslichaam 25 onder een verstelbare hoek ten opzichte van de vaarrichting te positioneren.Rotatable damping bodies which are arranged near the front of the ship 20 do not have this disadvantage. At higher speeds, the rotatable damping bodies can exert an additional steering component on the ship as a result of the force component. Although such rotatable damping bodies placed at the front face higher resistance at higher sailing speeds, this phenomenon can be minimized by positioning the rotatable damping body 25 at an adjustable angle with respect to the sailing direction.

10371511037151

Claims (8)

1. Inrichting voor het actief dempen van scheepsbewegingen omvattende tenminste 5 - één eerste aan een zijde en onder de waterlijn van het schip uitstrekkend, roteerbaar dempingslichaam, sensormiddelen voor het detecteren van de scheepsbewegingen en het op basis hiervan afgeven van stuursignalen aan aandrijfmiddelen voor het roteerbaar aandrijven van het 10 dempingslichaam ten behoeve van het dempen van de gedetecteerde scheepsbewegingen, alsmede verplaatsingsmiddelen omvat voor het ten opzichte van het schip verplaatsen van het dempingslichaam, met het kenmerk, dat het tenminste ene roteerbare dempingslichaam slechts in één richting roteerbaar is en dat tijdens het 15 varen van het schip de verplaatsingsmiddelen voor elk samenstel afwisselend aan de roteerbare dempingslichamen een zwenkbeweging ten opzichte van het schip opdringen.Device for actively damping ship movements comprising at least one first rotatable damping body extending on one side and below the water line of the ship, sensor means for detecting the ship movements and on the basis thereof delivering control signals to drive means for rotatable driving the damping body for damping the detected ship movements, as well as displacement means for displacing the damping body relative to the ship, characterized in that the at least one rotatable damping body can only be rotated in one direction and that during the 15, the displacement means for each assembly impose a pivotal movement relative to the ship on the rotatable damping bodies. 2. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inrichting tenminste één samenstel van een eerste en een verder roteerbaar 20 dempingslichaam omvat, waarbij het verdere dempingslichaam slechts in één richting tegengesteld aan de rotatie-richting van het eerste dempingslichaam roteerbaar is.2. Active damping device as claimed in claim 1, characterized in that the device comprises at least one assembly of a first and a further rotatable damping body, wherein the further damping body can only be rotated in one direction opposite to the direction of rotation of the first damping body. 3. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het dempingslichaam met behulp van een draaikoppeling met het schip is 25 verbonden.3. Active damping device as claimed in claim 1, characterized in that the damping body is connected to the ship by means of a rotary coupling. 4. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dempingslichaam is opgenomen in een, in of op de scheepwand aangebrachte, geleiding.Active damping device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the damping body is accommodated in a guide arranged in or on the ship wall. 5. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, 30 dat de geleiding zich althans gedeeltelijk in de lengterichting van het schip uitstrekt.5. Active damping device as claimed in claim 4, characterized in that the guide extends at least partially in the longitudinal direction of the ship. 6. Actieve dempingsinrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het dempingslichaam in een in de scheepswand aangebrachte uitsparing opneembaar is. 1037151Active damping device according to claim 4 or 5, characterized in that the damping body can be received in a recess arranged in the ship's wall. 1037151 7. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan elke langszijde van het schip een dempingslichaam is aangebracht.Active damping device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a damping body is arranged on each longitudinal side of the ship. 8. Actieve dempingsinrichting volgens één of meer van de voorgaande 5 conclusies, met het kenmerk, dat het stel dempingslichamen aan de voorzijde van het schip is aangebracht. 10 10371518. Active damping device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the set of damping bodies is arranged at the front of the ship. 10 1037151
NL1037151A 2009-07-24 2009-07-24 ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS. NL1037151C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1037151A NL1037151C2 (en) 2009-07-24 2009-07-24 ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS.
US12/841,130 US20110017114A1 (en) 2009-07-24 2010-07-21 Active roll stabilisation system for ships
EP10170251A EP2277771A1 (en) 2009-07-24 2010-07-21 Active roll stabilisation system for ships

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1037151A NL1037151C2 (en) 2009-07-24 2009-07-24 ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS.
NL1037151 2009-07-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1037151C2 true NL1037151C2 (en) 2011-01-31

Family

ID=41785703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1037151A NL1037151C2 (en) 2009-07-24 2009-07-24 ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110017114A1 (en)
EP (1) EP2277771A1 (en)
NL (1) NL1037151C2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065672A1 (en) * 2013-04-18 2014-05-01 Ronny Skauen Stabilizer fin and active stabilizer system for a watercraft
NL2012314C2 (en) * 2014-02-24 2015-08-25 Quantum Controls B V METHOD FOR THE ACTIVE DAMPING OF SHIP MOVEMENTS AND SUCH AN ACTUAL SLOW DAMPING SYSTEM.
GB201505697D0 (en) 2015-04-02 2015-05-20 Rolls Royce Plc A system and method
NL2015217B1 (en) * 2015-07-24 2017-02-08 Quantum Controls B V Active pendulum damping system for ship movements.
NL2015674B1 (en) * 2015-10-28 2017-05-29 Quantum Controls B V Multifunctional damping system for ship movements.
ITUB20169851A1 (en) * 2016-01-07 2016-04-07 Psc Eng S R L METHOD OF ATTENUATION OF THE SWINGING OF A BOAT.
US10118696B1 (en) 2016-03-31 2018-11-06 Steven M. Hoffberg Steerable rotating projectile
EP3645664B1 (en) 2017-06-28 2021-12-29 Biorenova Societa' Per Azioni Process and apparatus for the thermo-catalytic conversion of polymeric materials
US11712637B1 (en) 2018-03-23 2023-08-01 Steven M. Hoffberg Steerable disk or ball

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1469385A (en) * 1974-07-17 1977-04-06 Howaldtswerke Deutsche Werft Stabilising device particularly for ships
US4161154A (en) * 1974-07-17 1979-07-17 Howaldtswerke-Deutsche Werft Aktiengesellschaft Hamburg Und Kiel Stabilizing device for ships
EP1498348A1 (en) * 2003-07-15 2005-01-19 Quantum Controls B.V. Active roll stabilisation system for ships

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2848971A (en) * 1955-08-01 1958-08-26 Kollenberger Walter Michael Devices for damping the rolling movement of ships
US3687100A (en) * 1970-10-08 1972-08-29 Everett P Larsh Marine vessel roll stabilizer apparatus
US3757723A (en) * 1971-04-07 1973-09-11 Mc Mullen J Associates Inc Fixed-angle stabilizing fin system
SE433832B (en) * 1977-02-23 1984-06-18 Blehr & Tenvig As VESSEL STABILIZATION DEVICE
DE2923630A1 (en) * 1978-06-19 1980-01-03 Chantiers Du Havre Le Havre So SCROLLERS ON SHIPS WITH PULL-IN PULLEY
US4380206A (en) * 1981-03-25 1983-04-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ship roll stabilization system
US5488919A (en) * 1995-06-20 1996-02-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Canted rudder system for pitch roll and steering control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1469385A (en) * 1974-07-17 1977-04-06 Howaldtswerke Deutsche Werft Stabilising device particularly for ships
US4161154A (en) * 1974-07-17 1979-07-17 Howaldtswerke-Deutsche Werft Aktiengesellschaft Hamburg Und Kiel Stabilizing device for ships
EP1498348A1 (en) * 2003-07-15 2005-01-19 Quantum Controls B.V. Active roll stabilisation system for ships

Also Published As

Publication number Publication date
EP2277771A1 (en) 2011-01-26
US20110017114A1 (en) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1037151C2 (en) ACTIVE SLINGER DAMPER SYSTEM FOR SHIP MOVEMENTS.
NL2012314C2 (en) METHOD FOR THE ACTIVE DAMPING OF SHIP MOVEMENTS AND SUCH AN ACTUAL SLOW DAMPING SYSTEM.
US10099754B2 (en) Motorized hydrofoil device
NL1023921C2 (en) Active pendulum damping system for ship movements.
NL2015674B1 (en) Multifunctional damping system for ship movements.
AU2012308224A1 (en) Surf wake system and method for a watercraft
JP7486969B2 (en) Active stabilization device and method
TR201811331T4 (en) GYROSCOPIC YALPA STABILIZER REGULATION FOR MARINE VEHICLES AND ITS METHOD.
NL2015217B1 (en) Active pendulum damping system for ship movements.
JP2018149741A5 (en)
CN105799879A (en) Ship
NL1025733C1 (en) Active pendulum damping system for ship movements.
JP2020104743A5 (en)
KR102629448B1 (en) Apparatus for propulsion
US3545395A (en) Ship with ice-breaking attachment
KR102026307B1 (en) Apparatus for steering control of underwater moving body and method thereof
JP6748013B2 (en) Inverted pendulum type moving device
GB2248049A (en) Steering rudder for waterborne vessels has primary and secondary blades
RU162499U1 (en) DEVICE FOR ORIENTATION AND STABILIZATION OF A FOCUSING LASER HEAD IN A SHIPBOARD SPACE
NL2022917B1 (en) An active roll stabilisation system for vessels.
el Moctar et al. Special Topics
de la Llana et al. Naval propulsion system based on a rotary movement
JPS6274794A (en) Rudder for ship
JP2020128201A (en) Active stabilization device and method
JP3119039B2 (en) Offshore structure rocking device