[發明專利]用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模及其試驗方法

有效

• 申請號: 201710361665.9
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107310688B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 高霄鵬;魏可可;潘柏衡
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00;B63B9/08
• 代理公司: 武漢智盛唯佳知識產權代理事務所(普通合伙) 42236
• 代理人: 胡紅林

1.一種用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，包括船模本體，其特征在于，包括：

橫向風機群，設于船模本體上，用于提供橫向力和轉艏力矩；

縱向風機群，設于船模本體上，用于提供縱向力；以及，

控制系統，用于根據所需模擬船舶在風流載荷作用下做操縱運動的狀態，控制所述橫向風機群和縱向風機群的工作；

所述船模還包括橫傾補償裝置，所述橫傾補償裝置包括：

滑道，橫向地設于船模本體上；

滑塊，設于所述滑道中；以及，

第二伺服電機，用于驅動所述滑塊在滑道中滑動。

2.根據權利要求1所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于所述控制系統包括：

傳感器，用于檢測船模本體的速度和角度信息；

第一伺服電機，用于驅動所述橫向風機群和縱向風機群；以及

計算機控制中心，用于接收所述傳感器檢測的信息，并對所述信息處理后，輸出控制所述第一伺服電機的指令。

3.根據權利要求2所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于：所述傳感器包括用于檢測船模本體速度的航速傳感器和用于檢測船模本體角度的姿態儀傳感器。

4.根據權利要求3所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于：所述航速傳感器為GPS傳感器，所述姿態儀傳感器為傾角傳感器。

5.根據權利要求4所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于：所述橫傾補償裝置為兩套，該兩套橫傾補償裝置沿重心對稱分布在船模本體的船身里。

6.根據權利要求1～5任一所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于：

所述橫向風機群包括6～16個橫向風機，所述6～16個橫向風機兩兩按重心對稱分布在船模的縱中剖面位置的甲板上；

所述縱向風機群包括1～4個縱向風機，所述1～4個縱向風機的軸向沿船模長縱向布置，其重心的縱向位置位于船模重心處，其重心橫向位置位于船模縱中剖面處。

7.根據權利要求6所述用于模擬風流載荷作用下做操縱運動的船模，其特征在于：

所述6～16個橫向風機中的兩個橫向風機按重心對稱分布在甲板的一艏一艉，該兩個風機既能正轉也能反轉，用于實現等效模擬轉艏力矩；

所述6～16個橫向風機中其余的橫向風機按兩個風機為一組，每組兩兩按重心對稱且距重心由近及遠分布在甲板，所述其余的橫向風機都只能正轉，用于實現等效模擬橫向力。

8.一種通過權利要求1所述船模模擬船舶在風流載荷作用下做操縱運動的試驗方法，其特征在于，包括：

通過傳感器檢測檢測船模本體的速度和角度信息；

計算機控制中心接收傳感器檢測的信息，并對所述信息處理后，輸出控制第一伺服電機的指令；

第一伺服電機接收所述指令后驅動所述橫向風機群和縱向風機提供橫向力和轉艏力矩和控制縱向風機提供縱向力，以模擬風流載荷作用在船模上的橫向力、轉艏力矩以及縱向力；

通過沿重心對稱分布在船模本體的船身里兩套橫傾補償裝置實現橫傾力矩的補償；所述兩套橫傾補償裝置包括：橫向地設于船模本體上的滑道，設于所述滑道中滑塊，用于驅動滑塊在滑道中滑動的第二伺服電機；

計算機控制中心根據橫向風機群和縱向風機與實際風流載荷重心高度的橫向力矩的差值，計算機控制中心控制第二伺服電機驅動滑塊在滑道內橫向來回不斷的移動，從而實現橫傾力矩的補償。