[發明專利]活水壓載和船槳一體化綠色船

有效

• 申請號: 202010134628.6
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111319715B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 歐陽武;李高強;嚴新平
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B63B11/04
• 分類號: B63B11/04;B63B39/02;B63B43/06;B63H5/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳

1.一種活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，包括：多條貫通式管道、無軸推進器、艏部進水孔、底部進水孔、壓力和流量檢測控制裝置及匯總艙；

所述多條貫通式管道用于代替船舶的壓載艙；沿船艏到船艉方向，對前方管道進行分艙處理，分成若干個位置不同的艙室，在后方管道處設有所述匯總艙，并在所述匯總艙后的管道內安裝所述無軸推進器，以實現船槳一體化；在船體的艏部開有若干用于向各管道艙室注水的所述艏部進水孔，在船體的底部開有若干用于向各管道注水的所述底部進水孔，在所述底部進水孔及所述艏部進水孔處均安裝有所述壓力和流量檢測控制裝置；

基于所述壓力和流量檢測控制裝置的檢測信號和船舶行駛需求，由所述壓力和流量檢測控制裝置控制所述艏部進水孔的開啟位置和數量來調節各管道內水位的高度，以調節船舶的穩性；由所述壓力和流量檢測控制裝置控制所述艏部進水孔和所述底部進水孔的開口大小和數量來調節各管道內海水的流速和流量，然后使海水從管道尾部出水孔流出，以實現活水壓載；通過協同所述無軸推進器的轉速和管道中海水的流速來調節船舶的航速。

2.根據權利要求1所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，所述壓力和流量檢測控制裝置包括：底部進水孔的比較點、底部進水孔的反饋函數模塊、艏部進水孔的比較點、底部進水孔的頻響函數模塊、艏部進水孔的頻響函數模塊及艏部進水孔的反饋函數模塊；

所述底部進水孔的比較點處收集來自根據船舶航行需求給定的信號、所述艏部進水孔的比較點的信號以及由所述底部進水孔的反饋函數模塊傳來的反饋信號，然后輸出信號到所述底部進水孔的頻響函數模塊中，由所述底部進水孔的頻響函數模塊輸出調節推進水量的信號，進而由所述調節推進水量的信號控制所述艏部進水孔和所述底部進水孔的開啟數量、位置及開孔大小；

所述艏部進水孔的比較點收集來自所述底部進水孔的比較點的信號、根據船舶穩態需求給定的信號以及所述艏部進水孔的反饋函數模塊的反饋信號，然后輸出信號到所述艏部進水孔的頻響函數模塊中，由所述艏部進水孔的頻響函數模塊輸出調節穩態水量的信號，進而由所述調節穩態水量的信號控制所述艏部進水孔和所述底部進水孔的開啟數量、位置及開孔大小。

3.根據權利要求2所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，

所述底部進水孔的反饋函數模塊的反饋信號及所述艏部進水孔的反饋函數模塊的反饋信號均為由所述壓力和流量檢測控制裝置傳來的實際海水流量信號。

4.根據權利要求1所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，在船舶有載航行時，部分所述艏部進水孔打開，在所述無軸推進器的需求水量不足時，打開所述底部進水孔，往各管道內補水，以達到船舶的推進需求；在船舶空載航行時，通過打開艏部不同位置的所述艏部進水孔，使管道內進入一定水量的壓載水，以達到調節船舶穩態的要求；在船舶滿載時，關閉所述艏部進水孔，打開所述底部進水孔，海水從所述底部進水孔流入各管道，且在各個狀態下，管道內的壓載水都能從尾部出水孔流出，實現活水壓載。

5.根據權利要求1至4任意一項所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，所述活水壓載和船槳一體化綠色船還包括舵機裝置；

所述舵機裝置位于船艉處，通過所述舵機裝置來控制船舶轉向。

6.根據權利要求5所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，所述舵機裝置包括：舵桿、舵葉及舵機；

所述舵葉通過所述舵桿與所述舵機相連，通過改變所述舵葉的方向來實現船舶的轉向。

7.根據權利要求1所述的活水壓載和船槳一體化綠色船，其特征在于，所述匯總艙放置在各管道中截面后面，其用于匯集由前方分艙的水流和所述底部進水口的水流，以減少海水在管道里流動的壁面損失以及水流混流時的損失。