[發明專利]一種適用于低密度拖曳體的重心調節方法及裝置

在審

• 申請號: 202110969961.3
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113844628A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 潘華辰;陳宏華;李建奇;田曉慶;田超亞
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B63G8/14
• 分類號: B63G8/14;B63C11/52
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明公開了一種適用于低密度拖曳體的重心調節方法及裝置。現有拖曳體配重主要設置在拖曳體內部，在拖曳體重心調整過程中存在操作繁瑣、配重效率低且重心高等問題，特別是低密度拖曳體對配重本身要求較高，往往存在所需空間大、攜帶不變等問題。本發明進行配重需求計算、配重材料選擇和初定安裝位置，再對配重位置進行精確調整，使拖曳體的整體質心與整體浮心在豎直軸線上對齊，且拖曳體的整體浮心高于整體質心。本發明能高效、便捷地調整拖曳體的重心位置，使得拖曳體能夠在水中保持水平姿勢，能夠安全、精準地進行水下的檢測作業，且能夠使得拖曳體的穩心位置高于重心位置，增加拖曳體的穩定性。

技術領域

本發明屬于海洋工程與技術領域，尤其涉及一種適用于低密度拖曳體的重心調節方法及裝置。

背景技術

在拖曳體進行水下作業的過程中，為滿足拖曳體作業過程中姿態的穩定性，需要給拖曳體添加配重，以達到調整拖曳體姿態目的。現有的拖曳體配重裝置主要設置在拖曳體的內部，并且一般情況下位置較固定，所以在拖曳體重心調整過程中存在操作繁瑣、配重效率低且重心高，導致配重增加等問題，不利于拖曳體水下的檢測作業。特別是低密度拖曳體對配重本身要求較高，往往存在所需空間大、攜帶不變等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于低密度拖曳體的重心調節方法及裝置，以解決目前拖曳體重心調整過程中存在操作繁瑣、固定不便、配重調節困難及重心高等問題。

本發明提供的一種適用于低密度拖曳體的重心調節方法，具體如下：

S1：根據拖曳體上零件i的質量m_i以及零件i質心在坐標系中的坐標x_i、y_i、z_i，計算出拖曳體的整體質心在坐標系中的坐標和以及整體質量其中i＝1，2，…，n，n為拖曳體零部件的總數；然后，根據拖曳體上零部件i在密度為ρ的海水中排水體積及海水密度ρ，ρ取值范圍為1～1.2，計算出零部件i的排水質量m′_i以及拖曳體入水后零件i質心在坐標系中的坐標x′_i、y′_i、z′_i，再計算出拖曳體的整體浮心在坐標系中的坐標和以及整體排水質量最后，計算出拖曳體的整體質量與整體排水質量的質量差值M＝M₁-M₂，完成配重需求計算。

S2：若質量差值的絕對值|M|/ρ₁≤0.01V，將質量差值M分配給主配重塊、流線型配重塊和錐形配重塊，其中，V為拖曳體外形的體積；若質量差值的絕對值|M|/ρ₁＞0.01V，添加若干圓形配重塊，將質量差值M分配給主配重塊、流線型配重塊、錐形配重塊和各圓形配重塊，主配重塊、流線型配重塊、錐形配重塊和圓形配重塊的密度均為ρ₁；主配重塊、流線型配重塊和錐形配重塊，或主配重塊、流線型配重塊、錐形配重塊和各圓形配重塊組成重心調節裝置；未添加圓形配重塊時，主配重塊的前端與流線型配重塊可拆卸固定連接，后端與錐形配重塊可拆卸固定連接，添加圓形配重塊時，主配重塊與流線型配重塊之間、主配重塊與錐形配重塊之間均設有若干圓形配重塊，各圓形配重塊由主配重塊和流線型配重塊夾緊，或由主配重塊和錐形配重塊夾緊，主配重塊、流線型配重塊、錐形配重塊和各圓形配重塊可拆卸固定連接；另外，當質量差值M0時，重心調節裝置采用浮力材料，且重心調節裝置置于拖曳體的上半部分，使得拖曳體的穩心位置高于重心位置；當質量差值M0時，重心調節裝置采用密度大于ρ的材料，且重心調節裝置置于拖曳體的下半部分，使得拖曳體的穩心位置高于重心位置。