本發(fā)明涉及潛航器收放波設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種船舶尾部月池消波系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，科學(xué)考察類船舶是我國(guó)執(zhí)行海洋科考任務(wù)的關(guān)鍵手段之一，其不僅肩負(fù)著調(diào)查研究海洋水文、地質(zhì)、生物等特殊任務(wù)，同時(shí)還要為科考潛航器提供專業(yè)的就位保障服務(wù)，因此科考潛航設(shè)備的安全收放能力是科學(xué)考查類船舶設(shè)計(jì)的重要考量因素。

2、為具備大型科考潛航器的收放功能，該類科學(xué)保障船舶尾部往往設(shè)有一個(gè)開敞的月池結(jié)構(gòu)。尾部月池是一個(gè)不封閉的空間，環(huán)境海況、潛航設(shè)備進(jìn)出月池時(shí)的運(yùn)動(dòng)以及船體本身的運(yùn)動(dòng)，均會(huì)使得月池內(nèi)的海況更復(fù)雜；再加上月池壁的影響、波浪的疊加，有可能掀起一定幅度的波浪，使?jié)摵狡髟O(shè)備在月池內(nèi)的運(yùn)動(dòng)加大，造成與月池壁的相互撞擊，導(dǎo)致潛航器破損，無(wú)法正常作業(yè)，進(jìn)一步影響到科考人員的安全。

3、為保障科考潛航器的安全收放作業(yè)，科考保障類船舶需要具備一定的月池消波能力，減少月池內(nèi)的興波，并與專業(yè)的收放系統(tǒng)配合使用，保障潛航器收放作業(yè)的安全性，降低作業(yè)難度，避免潛航器與船體碰撞事故的發(fā)生，確保人員安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是由于船舶月池壁的影響、波浪的疊加，有可能掀起一定幅度的波浪，使?jié)摵狡髟O(shè)備在月池內(nèi)的運(yùn)動(dòng)加大，造成與月池壁的相互撞擊，導(dǎo)致潛航器破損，無(wú)法正常作業(yè)，影響到科考人員的安全的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種船舶尾部月池消波系統(tǒng)，包括船舶，所述船舶尾部設(shè)有收放作業(yè)指揮室、月池以及消波設(shè)備間，所述消波設(shè)備間靠近月池，還包括流向流速傳感器、消波集中控制設(shè)施、船載空壓機(jī)和氣泡發(fā)生裝置，其中，

3、所述流向流速傳感器設(shè)在船舶底部中間位置，測(cè)量船舶對(duì)水速度vt和海水流向，并將船舶對(duì)水速度vt和海水流向返回消波集中控制設(shè)施及駕駛室；

4、所述消波集中控制設(shè)施設(shè)在收放作業(yè)指揮室中，消波集中控制設(shè)施根據(jù)船舶對(duì)水速度vt、目標(biāo)海域每月統(tǒng)計(jì)得來(lái)的波浪波長(zhǎng)λ等數(shù)據(jù)，計(jì)算出理論上的消波供氣量；

5、所述船載空壓機(jī)設(shè)在消波設(shè)備間內(nèi)，根據(jù)消波集中控制設(shè)施發(fā)出的消波供氣量指令來(lái)進(jìn)行空氣壓縮工作；

6、所述氣泡發(fā)生裝置包括氣體管路和高壓噴嘴，氣體管路與船載空壓機(jī)連接，高壓噴嘴安裝在船艉基線處，將船載空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體沿著月池長(zhǎng)度方向噴出，并產(chǎn)生一定直徑的細(xì)小氣泡群，在月池中后部形成一定寬度的氣泡幕墻。

7、可選的，還包括供氣閥門，所述供氣閥門安裝在氣泡發(fā)生裝置和船載空壓機(jī)之間，用于控制消波系統(tǒng)的供氣量，并在消波系統(tǒng)不工作時(shí)阻止海水倒灌。

8、可選的，消波理論供氣量為q0＝max{qcr，qm}，即理論供氣量q0取qcr、qm兩者中的最大值作為尾部月池消波系統(tǒng)的供氣量初始值，其中：

9、

10、g為重力加速度；p為當(dāng)?shù)卮髿鈮?；d為氣泡發(fā)生裝置的高壓噴嘴深度；qcr是抵消入射波長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)值為λ的波浪時(shí)，船載空壓機(jī)的供氣量；qm是產(chǎn)生水平流的速度為vt時(shí)，船載空壓機(jī)3的供氣量；k1、k2為修正系數(shù)。

11、可選的，所述船舶還包括一甲板、二甲板和升降甲板，所述一甲板設(shè)在二甲板下方，所述消波設(shè)備間設(shè)在一甲板和二甲板之間，所述收放作業(yè)指揮室設(shè)在二甲板上方，所述升降甲板位于月池內(nèi)，且由消波集中控制設(shè)施監(jiān)測(cè)升降。

12、可選的，船舶尾部月池消波系統(tǒng)與升降甲板在功能上互鎖，即只有在升降甲板下放至船體型深一半以下時(shí)，月池消波系統(tǒng)才可啟動(dòng)。

13、可選的，所述流向流速傳感器測(cè)量精度不大于航速的0.2％或0.1節(jié)，測(cè)量范圍為-10.00kn～40.00kn，且在船舶姿態(tài)橫搖15°、縱搖5°的情況下能正常工作。

14、可選的，所述消波集中控制設(shè)施集成在尾部收放作業(yè)指揮室的控制臺(tái)上，控制臺(tái)上有控制面板，控制面板中文顯示，其上帶有觸控顯示屏，功能單元均配有對(duì)應(yīng)的按鍵或旋鈕，并帶有應(yīng)急停止按鈕及復(fù)位旋鈕。

15、可選的，所述船載空壓機(jī)配有壓力表和安全閥，且設(shè)有可調(diào)節(jié)參數(shù)系統(tǒng)及壓力溫度報(bào)警系統(tǒng)、故障報(bào)警系統(tǒng)、濾芯堵塞報(bào)警系統(tǒng)、過(guò)載保護(hù)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

16、可選的，所述供氣閥門為電控流量閥，可遠(yuǎn)程進(jìn)行流量設(shè)定和開關(guān)控制。

17、綜上所述，本發(fā)明通過(guò)在月池中生成氣泡幕墻，用于實(shí)現(xiàn)月池消波，減少月池內(nèi)的興波，改善開敞月池內(nèi)的海況，可以為科考潛航器的安全收放作業(yè)提供保障，保障潛航器收放作業(yè)的安全性和可靠性，降低作業(yè)難度，避免潛航器姿態(tài)失控，確保人員安全。

技術(shù)特征：

1.一種船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，包括船舶，所述船舶尾部設(shè)有收放作業(yè)指揮室(6)、月池以及消波設(shè)備間(7)，所述消波設(shè)備間(7)靠近月池，還包括流向流速傳感器、消波集中控制設(shè)施(2)、船載空壓機(jī)(3)和氣泡發(fā)生裝置(4)，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，還包括供氣閥門(5)，所述供氣閥門(5)安裝在氣泡發(fā)生裝置(4)和船載空壓機(jī)(3)之間，用于控制消波系統(tǒng)的供氣量，并在消波系統(tǒng)不工作時(shí)阻止海水倒灌。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，消波理論供氣量為q0＝max{qcr，qm}，即理論供氣量q0取qcr、qm兩者中的最大值作為尾部月池消波系統(tǒng)的供氣量初始值，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，所述船舶還包括一甲板(8)、二甲板(9)和升降甲板(10)，所述一甲板(8)設(shè)在二甲板(9)下方，所述消波設(shè)備間(7)設(shè)在一甲板(8)和二甲板(9)之間，所述收放作業(yè)指揮室(6)設(shè)在二甲板(9)上方，所述升降甲板(10)位于月池內(nèi)，且由消波集中控制設(shè)施(2)監(jiān)測(cè)升降。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，船舶尾部月池消波系統(tǒng)與升降甲板(10)在功能上互鎖，即只有在升降甲板(10)下放至船體型深一半以下時(shí)，月池消波系統(tǒng)才可啟動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，所述流向流速傳感器測(cè)量精度不大于航速的0.2％或0.1節(jié)，測(cè)量范圍為-10.00kn～40.00kn，且在船舶姿態(tài)橫搖15°、縱搖5°的情況下能正常工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，所述消波集中控制設(shè)施(2)集成在尾部收放作業(yè)指揮室(6)的控制臺(tái)上，控制臺(tái)上有控制面板，控制面板中文顯示，其上帶有觸控顯示屏，功能單元均配有對(duì)應(yīng)的按鍵或旋鈕，并帶有應(yīng)急停止按鈕及復(fù)位旋鈕。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，所述船載空壓機(jī)(3)配有壓力表和安全閥，且設(shè)有可調(diào)節(jié)參數(shù)系統(tǒng)及壓力溫度報(bào)警系統(tǒng)、故障報(bào)警系統(tǒng)、濾芯堵塞報(bào)警系統(tǒng)、過(guò)載保護(hù)及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶尾部月池消波系統(tǒng)，其特征在于，所述供氣閥門(5)為電控流量閥，可遠(yuǎn)程進(jìn)行流量設(shè)定和開關(guān)控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及潛航器收放波設(shè)計(jì)領(lǐng)域，公開了一種船舶尾部月池消波系統(tǒng)，包括船舶，所述船舶尾部設(shè)有收放作業(yè)指揮室、月池以及消波設(shè)備間，所述消波設(shè)備間靠近月池，還包括流向流速傳感器、消波集中控制設(shè)施、船載空壓機(jī)和氣泡發(fā)生裝置，所述流向流速傳感器設(shè)在船舶底部中間位置，所述消波集中控制設(shè)施設(shè)在收放作業(yè)指揮室中，所述船載空壓機(jī)設(shè)在消波設(shè)備間內(nèi)，所述氣泡發(fā)生裝置可在月池中后部形成一定寬度的氣泡幕墻。本發(fā)明通過(guò)在月池中生成氣泡幕墻，減少月池內(nèi)的興波，改善開敞月池內(nèi)的海況，可以為科考潛航器的安全收放作業(yè)提供保障，保障潛航器收放作業(yè)的安全性和可靠性，降低作業(yè)難度，避免潛航器姿態(tài)失控，確保人員安全。

技術(shù)研發(fā)人員：劉成龍,郭宇,孟繁濤,程世明,劉璧鉞,韓越,徐杰,李璐,孫銘伯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七○八研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26