專利名稱：一種海洋航行船舶的減搖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于船舶減搖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海洋航行船舶的減搖方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界海洋航行不僅對(duì)船舶有安全性、可靠性的要求，而且對(duì)船舶有舒適性的要求，隨著人類的進(jìn)步，社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)海面交通工具船舶運(yùn)行時(shí)的安全性與舒適性的要求越來(lái)越高。減少航行時(shí)船舶的搖晃，保證貨物、船舶司乘人員的安全以及船舶司乘人員的舒適性逐漸成為現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)的標(biāo)的問(wèn)題。近百余年來(lái)，人們一直致力于減緩船舶搖擺的研究，世界各國(guó)先后研發(fā)了近百種不同形式的減搖裝置和減搖方法。為了減搖人們采用安裝舭龍骨的方法，在船體舭部列板外側(cè)，沿船長(zhǎng)方向并垂直于舭板安裝的縱向構(gòu)件被稱為舭龍骨；安裝舭龍骨可以有效減小船舶在波浪中航行時(shí)產(chǎn)生的橫搖，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣的防搖減搖裝置，但是這種減搖方法在風(fēng)浪較大時(shí)減搖效果并不理想。為了減搖人們還發(fā)明了減搖鰭；1985年英國(guó)“瑪麗皇后”號(hào)船在大風(fēng)浪條件下進(jìn)行了減搖鰭性能試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)減搖鰭工作時(shí)，船的橫搖角平均在2°左右，而減搖鰭不工作時(shí)，橫搖角達(dá)25°，可見(jiàn)其減搖效果是相當(dāng)可觀的；減搖鰭屬于主動(dòng)式減搖裝置，其構(gòu)造主要包括機(jī)翼形的鰭、轉(zhuǎn)鰭傳動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)等，這種減搖裝置和方法相對(duì)復(fù)雜。從動(dòng)力學(xué)的角度觀察，船舶搖晃是由于風(fēng)浪于船舶的側(cè)向在一定時(shí)段內(nèi)，以一定頻率施加給船舶兩側(cè)不均等的力量造成的，這種側(cè)向受力的不均等，使得船體向受力小的傾斜；海上的風(fēng)浪可使兩側(cè)受力差在幾十噸，幾百噸，幾千噸，是船舶荷載能力的30%以上，甚至導(dǎo)致船舶顛覆；怎樣減少船舶兩側(cè)受力不均，更多地把側(cè)向受力轉(zhuǎn)化為船舶的推進(jìn)力，這也是現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮到的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種海洋航行船舶的減搖方法。本發(fā)明從動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，通過(guò)減少船舶兩側(cè)的受力差來(lái)達(dá)到搖晃的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種海洋航行船舶的減搖方法，在船體兩側(cè)開(kāi)設(shè)左右通透的鏤空的減搖窗，使風(fēng)浪通過(guò)減搖窗從船體的一側(cè)到達(dá)另一側(cè)；減搖窗與船體的連接處密封。所述減搖窗開(kāi)設(shè)在船體的中部，減搖窗的長(zhǎng)度占船體長(zhǎng)度的10% — 75%，減搖窗的風(fēng)浪通透面積為4平方米-1200平方米。在船體上開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上的鏤空的減搖窗。在減搖窗的窗口設(shè)置窗門(mén)，窗門(mén)固定在船體的兩個(gè)側(cè)板上，窗門(mén)可打開(kāi)或關(guān)閉。所述減搖窗的長(zhǎng)在I米一80米之間，高在0.3米一 15米之間。所述減搖窗在吃水線下的高度為0.1米一3.0米，減搖窗在吃水線上的高度為0.2米—12.0米。
在減搖窗內(nèi)設(shè)置有可將穿過(guò)減搖窗的風(fēng)浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為船舶前進(jìn)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)化翼，轉(zhuǎn)化翼包括軸以及可繞軸旋轉(zhuǎn)的翼板。所述翼板與減搖窗平面之間的夾角可調(diào)整，調(diào)整范圍在O度至75度之間。在減搖窗中設(shè)置可以支撐減搖窗以上部分船體重量的支撐體。當(dāng)船舶在海上航行遇到風(fēng)浪搖晃時(shí)，打開(kāi)減搖窗的窗門(mén)，風(fēng)浪穿過(guò)減搖窗從迎風(fēng)一側(cè)到達(dá)背風(fēng)一側(cè)，當(dāng)風(fēng)浪通過(guò)減搖窗拍打在位于減搖窗內(nèi)的轉(zhuǎn)化翼時(shí)，按照力的分解原理，轉(zhuǎn)化翼將風(fēng)浪的橫向動(dòng)能轉(zhuǎn)化為船舶縱向前進(jìn)的動(dòng)力；當(dāng)風(fēng)浪不大不需要使用減搖窗時(shí)，將窗門(mén)關(guān)閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，風(fēng)浪在鏤空的減搖窗處無(wú)法撞擊船體，風(fēng)浪通過(guò)減搖窗，由船舶一側(cè)的高水位補(bǔ)充至另一側(cè)的低水位，使船體平衡，其通過(guò)主動(dòng)減搖的方式快速地提高了船舶背風(fēng)浪一側(cè)的水面高度，減少船舶兩側(cè)側(cè)板的受力差，減少了船體的傾斜，減少了風(fēng)浪對(duì)船體撞擊而產(chǎn)生的搖晃；對(duì)于大風(fēng)浪船舶也有較好的減搖效果。


圖1為本發(fā)明中轉(zhuǎn)化翼的在減搖窗中的俯視圖。其中，I一減搖窗邊緣，2—翼板；箭頭表示船體前進(jìn)方向。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種海洋航行船舶的減搖方法，在船體兩側(cè)開(kāi)設(shè)左右通透的鏤空的減搖窗，使風(fēng)浪通過(guò)減搖窗從船體的一側(cè)到達(dá)另一側(cè)；減搖窗與船體的連接處密封(減搖窗與船體內(nèi)部是不通透的，海水不能經(jīng)過(guò)減搖窗到達(dá)船體內(nèi)部)；減搖窗開(kāi)設(shè)在船體的中部，減搖窗的長(zhǎng)度占船體長(zhǎng)度的10% — 75%，減搖窗的風(fēng)浪通透面積為4平方米-1200平方米。在船體上開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上的鏤空的減搖窗；在減搖窗的窗口設(shè)置窗門(mén)，窗門(mén)固定在船體的兩個(gè)側(cè)板上，窗門(mén)可打開(kāi)或關(guān)閉。減搖窗的長(zhǎng)在I米一80米之間，高在0.3米一 15米之間；減搖窗在吃水線下的高度為0.1米一3.0米，減搖窗在吃水線上的高度為0.2米一 12.0米。在減搖窗內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)可將穿過(guò)減搖窗的風(fēng)浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為船舶前進(jìn)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)化翼，轉(zhuǎn)化翼的長(zhǎng)度占減搖窗長(zhǎng)度的20% — 80% ;兩個(gè)轉(zhuǎn)化翼設(shè)置在減搖窗的底邊平面上，轉(zhuǎn)化翼包括軸以及可繞軸旋轉(zhuǎn)的翼板；翼板與減搖窗平面之間的夾角可調(diào)整，調(diào)整范圍在O度至75度之間。在減搖窗中，可以設(shè)置支撐減搖窗以上部分船體重量的支撐體；減搖窗為矩形或半橢圓形或者其他形狀。下面對(duì)船體上開(kāi)設(shè)減搖窗的尺寸進(jìn)行具體舉例說(shuō)明:
實(shí)施例1
船體長(zhǎng)98.5米，船體寬13.2米，吃水3.8米。在船體的兩個(gè)側(cè)板上，距船體前緣35米，在距船體后緣33米處開(kāi)一長(zhǎng)30.5米左右通透的減搖窗；減搖窗的寬度為吃水線下I米，吃水線上1.2米共計(jì)2.2米。考慮到減搖窗以上部分船體的重力，在減搖窗的中部設(shè)置3個(gè)直徑為200mm的鋼管作為支撐體。實(shí)施例2 船體長(zhǎng)39.2米，船體寬6.2米，吃水3.6米。在距船體前緣10.2米，在距船體后緣9米處開(kāi)一長(zhǎng)20米船體左右通透的減搖窗；該減搖窗的寬度為吃水線下I米，吃水線上1.2米共計(jì)2.2米。在減搖窗中間留兩個(gè)隔斷，每個(gè)隔斷I米，實(shí)際上就形成了 3個(gè)獨(dú)立的2.2米乘6米的小減搖窗，每個(gè)小減搖窗的風(fēng)浪通透面積為13.2平方米，該船體減搖窗總共的風(fēng)浪通透面積為39.6平方米。實(shí)施例3
船體長(zhǎng)88米，船體寬12米，吃水3.58米。在距船體前緣10米，在距船體后緣9米處的長(zhǎng)69米船體中段部分開(kāi)設(shè)左右通透的減搖窗。該減搖窗的寬度為吃水線下0.8米，吃水線上1.5米共計(jì)2.3米。減搖窗的開(kāi)設(shè)位置，從距船首的前緣10米計(jì)算，每間隔6米中間留一個(gè)4.5米的隔斷。實(shí)際上就形成了 7個(gè)獨(dú)立的2.3米乘6米的小減搖窗，每個(gè)小減搖窗的風(fēng)浪通透面積為13.8平方米，該船體減搖窗總共的風(fēng)浪通透面積為96.6平方米。實(shí)施例4
船體長(zhǎng)325米，船體寬52米，吃水10米。在距船體前緣35米，在距船體后緣27.5米的長(zhǎng)262.5米船體中段部分開(kāi)設(shè)左右通透的減搖窗。該減搖窗的寬度為吃水線下1.2米，吃水線上1.3米共計(jì)2.5米，這種減搖窗，從距船首的前緣35米計(jì)算，每間隔6米中間留一個(gè)4.5米的隔斷，實(shí)際上就形成了 25個(gè)獨(dú)立的2.5米乘6米的小減搖窗，每個(gè)小減搖窗的風(fēng)浪通透面積為15平方米，該船體減搖窗總共的風(fēng)浪通透面積為375平方米。實(shí)施例5
三沙游船“FUTURE”號(hào)船體設(shè)計(jì)方案之一，船長(zhǎng)158.6米，船寬28.6米，最大高度39.8米，吃水7.8米；在距船體后緣18.8米的長(zhǎng)158.6米船體中段部分開(kāi)設(shè)左右通透的減搖窗，該減搖窗的寬度為吃水線的水平線下1.58米，水平線上1.58米共計(jì)3.16米；減搖窗的長(zhǎng)度5.98米，這種減搖窗，從距船體的后緣18.8米為起點(diǎn)計(jì)算，每間隔5.98米中間留一個(gè)
3.98米的隔斷，實(shí)際上就形成了 12個(gè)獨(dú)立的3.16米乘5.98米的減搖窗，每個(gè)減搖窗的風(fēng)浪通透面積為18.8平方米，該船體減搖窗總共的風(fēng)浪通透面積為226.7平方米。
權(quán)利要求
1.一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:在船體兩側(cè)開(kāi)設(shè)左右通透的鏤空的減搖窗，使風(fēng)浪通過(guò)減搖窗從船體的一側(cè)到達(dá)另一側(cè)；減搖窗與船體的連接處密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:所述減搖窗開(kāi)設(shè)在船體的中部，減搖窗的長(zhǎng)度占船體長(zhǎng)度的10% — 75%，減搖窗的風(fēng)浪通透面積為4平方米-1200平方米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:在船體上開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上的鏤空的減搖窗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:在減搖窗的窗口設(shè)置窗門(mén)，窗門(mén)固定在船體的兩個(gè)側(cè)板上，窗門(mén)可打開(kāi)或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:所述減搖窗的長(zhǎng)在I米一80米之間，高在0.3米一15米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:所述減搖窗在吃水線下的高度為0.1米一3.0米，減搖窗在吃水線上的高度為0.2米一 12.0米。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:在減搖窗內(nèi)設(shè)置有可將穿過(guò)減搖窗的風(fēng)浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為船舶前進(jìn)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)化翼，轉(zhuǎn)化翼包括軸以及可繞軸旋轉(zhuǎn)的翼板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:所述翼板與減搖窗平面之間的夾角可調(diào)整，調(diào)整范圍在O度至75度之間，轉(zhuǎn)化翼的長(zhǎng)度占減搖窗長(zhǎng)度的20%—80% ο
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的一種海洋航行船舶的減搖方法，其特征在于:在減搖窗中設(shè)置支撐減搖窗以上部分船體重量的支撐體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種海洋航行船舶的減搖方法，在船體兩側(cè)開(kāi)設(shè)左右通透的鏤空的減搖窗，使橫向風(fēng)浪通過(guò)減搖窗從船體的一側(cè)到達(dá)另一側(cè)；減搖窗的長(zhǎng)度占船體長(zhǎng)度的10%—75%，減搖窗的風(fēng)浪通透面積為4平方米-1200平方米；在減搖窗的窗口設(shè)置窗門(mén)，窗門(mén)固定在船體的兩個(gè)側(cè)板上，窗門(mén)可打開(kāi)或關(guān)閉；在減搖窗內(nèi)設(shè)置有可將穿過(guò)減搖窗的橫向風(fēng)浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為船舶前進(jìn)的動(dòng)力的轉(zhuǎn)化翼。當(dāng)船舶在海上航行遇到橫向風(fēng)浪搖晃時(shí)，打開(kāi)減搖窗的窗門(mén)，風(fēng)浪穿過(guò)減搖窗從迎風(fēng)一側(cè)到達(dá)背風(fēng)一側(cè)；當(dāng)風(fēng)浪不大不需要使用減搖窗時(shí)，將窗門(mén)關(guān)閉。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，通過(guò)主動(dòng)減搖的方式快速地提高了背風(fēng)側(cè)的水面高度，減少了船體的傾斜，減少了風(fēng)浪對(duì)船體撞擊而產(chǎn)生的搖晃。
文檔編號(hào)B63B39/00GK103204228SQ20131015103
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者陳金芳 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)