[發明專利]一種高速船消波減阻及航態優化裝置

有效

• 申請號: 201710388842.2
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107235113B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 鄧銳;高子予;李超;郭春雨;馬勇;周廣利;由世洲;楊衡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63B1/40
• 分類號: B63B1/40;B63H25/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高速船消波減阻及航態優化裝置，包括信息采集系統、分析控制系統、驅動系統、管路系統。信息采集系統主要包括三維航態儀、航態信息采集系統、航速傳感器、航速信息采集系統；分析控制系統主要包括分析系統和控制系統；驅動系統主要包括自吸式離心泵、電動機、增壓機、發電機艙；管路系統主要包括船艏吸波口、過渡管、儲水箱、船艉噴頭。本發明通過船艏吸波口吸收艏部興波，吸入的海水通過驅動系統最終在船艉以可變高度水幕形式排出，形成船艉水幕阻流板，達到削減、消除船艏興波浪，調整船舶航態的效果；通過對船體航速、航態的實時監測，自動調整吸入水量以及排水壓力，實現對水幕高度的自動調節。

技術領域

本發明屬于船舶領域，具體涉及一種高速船消波減阻及航態優化裝置。

背景技術

近年來，能源枯竭和環境污染成為了全球范圍內關注的熱點，而船舶行業作為能耗重點行業，其所需要消耗的能源以及所造成的環境污染等都是不容忽視的。高速船的型線設計以及其服務航速范圍使之在使用過程中具有一些難以克服的問題，具體體現在：航行時船體濕面積過大，帶來較大的航行阻力，抑制了航速的進一步提高，增大了油耗和排放量；航行過程中縱傾較大，使船員的工作能力下降，穩性降低，設備安全隱患增加，螺旋槳推進效率惡化，降低了舒適性；高速情況下尾流場興波嚴重，增大主機能耗，惡化船舶航行性能，所產生的尾浪對堤壩、海岸、港口和近海結構物具有嚴重的沖擊和威脅。更有一些執行特殊工作和任務的高速船，如帶有拖網和拖曳設備的船只，由于這些現象而導致航速無法提高，能耗和排放量巨大，航行安全性無法保障，設備使用中存在威脅等問題。以上這些問題均是高速船與生俱來的問題，若干年來僅靠船舶自身的船型優化和總體設計均無法改變。

專利申請號為200820173224.2的實用新型專利文件中公開了一種改進的可移動消波裝置，它包括浮筏體、破波墻、阻尼消波膜、沉力件，碎波墻固定設置在浮筏體上方，阻尼消波膜固定在浮筏體下方，沉力件固定在阻尼消波膜的底部；從浮筏體較長的兩邊支起碎波墻，碎波墻由若干人字架排列成骨架，骨架外罩網衣。該技術方案能破碎越浪，有效衰減越浪能量，并消減海面以下潛浪的強度。該技術方案所涉及的消波裝置主要用于海上，所涉及的消波裝置浮于水面，為被動式消波。而本發明所涉及的一種高速船消波減阻及航態優化裝置通過船艏吸波口吸收艏部興波，吸入的海水通過驅動系統最終在船艉以可變高度水幕形式排出，形成船艉水幕阻流板，達到削減、消除船艏興波浪，調整船舶航態的效果；通過對船體航速、航態的實時監測，自動調整吸入水量以及排水壓力，實現對水幕高度的自動調節，使船舶達到最佳航行狀態。

發明內容

針對目前現有技術中存在的不足，本發明旨在提供一種減小船艏興波、降低高速船阻力、提高航速、改善航態、降低排放量、增加船舶航行穩定性、減小尾波、保護海岸的一種高速船消波減阻及航態優化裝置。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明為一種高速船消波減阻及航態優化裝置，包括信息采集系統、分析控制系統、驅動系統、管路系統，其特征在于：所述的信息采集系統收集航態、航速信息，并把信息傳遞給分析控制系統；所述的分析控制系統整理、分析所采集到的信息，并依據信息制定方案，通過數據線傳遞給驅動系統；所述的驅動系統和管路系統各有兩套，分布在船舶左右兩側且相對獨立；所述的驅動系統驅動管路系統吸收船艏水波，使水波在船艉以水幕形式排出。

所述的信息采集系統包括三維航態儀1-1、航態信息采集系統2-1、航速傳感器1-2、航速信息采集系統2-2、若干纜線17和數據線18；三維航態儀1-1將收集的船體航態信息通過纜線17傳遞給航態信息采集系統2-1，航速傳感器1-2將航速信息通過纜線17傳遞給航速信息采集系統2-2，航態信息采集系統2-1和航速信息采集系統2-2分別對航態信息和航速信息進行濾波和采樣，將所得到數據通過數據線18傳遞給分析控制系統。