[發明專利]一種帶有氣囊的框架式浮島、半潛船及半潛船控制方法

有效

• 申請號: 202111084042.4
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113895570B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 鞏慶濤;滕瑤;神克常;李康強;胡鑫;劉璐;孫忠玉;王剛;金麗妍;張洋
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B43/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 潘劍敏

本發明涉及船舶設計與制造領域，涉及到一種帶有氣囊(5)的框架式浮島，包括浮島框架(3)，以及固定安裝在浮島框架(3)上的氣囊(5)；氣囊(5)包括卡套式充放氣管接頭，卡套式充放氣管接頭通過氣管與氣源相連接。本發明還涉及到一種半潛船，包括主船體、大固定浮箱(2)以及帶有氣囊(5)的框架式浮島。本發明還涉及到一種半潛船升降控制方法。本發明的有益效果在于：能夠有效解決下潛深度、半潛船整體重心以及裝置迎風面三者之間的矛盾關系，既能在有效降低半潛船整體重心的同時，又極大降低浮島的迎風面，并有效提高半潛船的最大下潛深度，同時降低了半潛船的身體重量以及建造成本，增加了船舶操作的安全性。

技術領域

本發明涉及船舶設計與制造領域，涉及到一種半潛船，特別涉及到一種帶有氣囊的框架式浮島，以及裝配有該框架式浮島的半潛船。

背景技術

半潛船，也稱半潛式母船，是一種海上大型構造物運輸特種工程船舶。它的主要工作過程是：首先使半潛船下潛到要求的吃水深度，將待裝的貨物浮移至船舶主甲板上方后上浮，同時裝載的貨物被托起，待主甲板出水后將貨物固定好運至目的地，然后船舶再度下沉至要求的深度，將裝載的貨物拆卸后浮移出。為了完成上述動作，船體內部通常設有多個壓載艙，裝卸作業時的下潛和上浮均靠打入壓載水和排出壓載水來完成。

以往的半潛船在卸載作業下潛時，船底尾部要坐于海底平面上，利用海底反作用力來支持貨物重力，由此需要潛水員下水查看船底情況，對水深亦有要求。而現在的半潛船經過了技術改進，通過在船身上加裝浮力箱，亦叫浮島，具體可見船艏部以及船艉部的左右兩側，或兩只可移動浮島，從而使得船身能夠平穩地以水平姿態下潛，并調整載貨時半潛船的浮態。目前半潛船浮島的形式均為箱式結構，如此結構所具有的缺點十分明顯：1、通常迎風面較大，會產生由風載而帶來的明顯傾覆力矩；2、浮島重心較高，在船舶橫搖時，由于慣性而產生的傾覆力矩較大。上述兩種缺點均會對船舶的穩性產生根本性影響。

隨著半潛船運輸和使用場景的拓展，較低的下潛深度已無法滿足部分實際工作的需要。目前最為常見的半潛船下潛深度通常在5~30米。而若欲要達到更大的下潛深度，浮島的體積需相應加大以提供更大的儲備浮力支持，而由于在載運狀態時的浮島基本全部處在水線以上，過大體積的浮島具有相當的高度，有時甚至可高達50米左右，此時常規箱式浮島的缺陷將被放大，通過模擬得到的結果可知，由風載以及搖擺而帶來的傾覆力矩容易為其穩定性的破壞性成因，嚴重影響半潛船舶的工作安全。

在一種現有技術方案當中，增加浮島的數量以求降低每個浮島的自身高度，從而解決重心過高的問題，并且利用特定的浮島位置排布，合理優化迎風面積。但此種方法會減少半潛船甲板的實際有效使用面積，降低運載貨物種類的多樣性，而且還會在某些可移動浮島船舶設計上增加浮島的移動難度。

由此可見，在現有技術當中，為了增加半潛船的下潛深度，基本只能通過在浮島縱向體積和橫向體積中尋求平衡，其余的解決方案有限，從根本上無可避免的帶來已知的技術缺陷。

參考文獻1：《半潛船發展歷史與展望》

參考文獻2：《大型半潛船發展前景》

參考文獻3：《半潛船船型特點及其發展前景》

參考專利1：中國發明CN202110446320.X《多功能自主半潛船》

參考專利2：中國實用新型CN201520168567.X《一種半潛船》

參考專利3：中國發明CN201810016097.3《一種半潛船浮箱改造方法》

發明內容

本發明的目的在于，對現有技術當中的半潛船結構進行適當且有價值的改進，以解決或有利于解決現有技術當中存在的若干技術問題和技術矛盾。

為了達到上述目的，本發明提供了以下多個技術方案：