一種基于艦船傾斜原因分類的船體扶正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及艦船破損進水后的抗沉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于艦船傾斜原因分 類的船體扶正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 艦船在受到敵方威脅武器的攻擊后，會出現(xiàn)多艙大面積自由液面進水的局面。艦 船也會因此產(chǎn)生傾斜和傾差，嚴重影響艦船的安全性和作戰(zhàn)能力?？焖俚仄胶馀灤臋M向 傾斜和縱向傾差，盡量使艦艇恢復(fù)正直漂浮狀態(tài)，是保證艦船不沉的關(guān)鍵，進行艦體平衡的 前提是，明確艦艇發(fā)生不平衡，或者是產(chǎn)生傾斜、傾差的原因。造成艦艇傾斜、傾差的原因包 括三種情況：①傾斜、傾差僅由不對稱進水造成；②傾斜僅由負初穩(wěn)度造成；③傾斜、傾差 由不對稱進水和負初穩(wěn)度聯(lián)合造成。目前建立的艦艇抗沉平衡方法，都只考慮的是第一種 情況的破損進水態(tài)勢，即通過施加反向力矩的方法平衡艦體，不僅如此，在使用"施加反向 力矩"的方法時，還必須有一個前提，即必須明確當(dāng)前破損進水艙室的名稱和進水位置，只 有這樣，才能準確計算扶正艙能夠扶正的角度，而對于破損進水艙室的不明進水局勢則無 法準確進行扶正。但是，在實戰(zhàn)情況下，由于多艙大面積的破損進水，艦船將會產(chǎn)生負初穩(wěn) 度，如果此時仍然通過施加反向力矩的方法平衡艦體，不僅達不到平衡艦體的效果，還可能 造成更大的傾斜，甚至直接導(dǎo)致艦船的傾覆。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提供一種準確性高、安全 性強的基于艦船傾斜原因分類的船體扶正方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于艦船傾斜原因分類的船體扶正方法，包括以 下步驟：
[0005] 步驟1，據(jù)艦船姿態(tài)漂浮的表現(xiàn)特征對破損進水情況進行判斷，確定艦船傾斜的原 因是由負初穩(wěn)度造成、進水不對稱造成且破損進水情況不明或負初穩(wěn)度和進水不對稱且破 損進水情況不明聯(lián)合造成中的哪一種；
[0006] 步驟2,根據(jù)造成艦船傾斜的不同原因分別進行船體扶正：對于由負初穩(wěn)度造成 的艦船傾斜，通過步驟3消除負初穩(wěn)度的方法扶正船體；對于由進水不對稱且破損進水情 況不明造成的艦船傾斜、傾差，通過步驟4試探性分布修正調(diào)整的方法扶正船體；對于由負 初穩(wěn)度和進水不對稱且破損進水情況不明聯(lián)合造成的艦船傾斜、傾差，通過先消除負初穩(wěn) 度、后試探性分布修正調(diào)整的方法扶正船體；
[0007] 步驟3,所述消除負初穩(wěn)度的方法為：
[0008] 3. 1)設(shè)定能夠消除負初穩(wěn)度的抗沉資源，針對不同抗沉資源分別生成消除負初穩(wěn) 度的單扶正方案；
[0009] 3. 2)對所有單扶正方案，分別計算其實施后的初穩(wěn)度增加量，對所有初穩(wěn)度增加 量進行比較，選取初穩(wěn)度增加量最大的單扶正方案實施船體扶正；
[0010] 3. 3)單扶正方案實施船體扶正后，判斷艦船是否存在"不定期停留在左舷或右舷" 現(xiàn)象；
[0011] 3. 4)若存在，則重復(fù)步驟3. 1-3. 3,直至艦船恢復(fù)到正直狀態(tài)；若不存在說明船體 扶正完成，艦船恢復(fù)到正直狀態(tài)；
[0012] 步驟4,所述試探性分布修正調(diào)整的方法為：
[0013] 4. 1)檢測當(dāng)前艦船的破損傾斜角度，根據(jù)破損傾斜角度確定試扶角度Θ 試扶5
[0014] 4. 2)在標板圖上選取橫傾角變化量相加與試扶角度相近的一組扶正艙室進行壓 載，記選取的一組扶正艙室的橫傾角變化量相加為標板扶正角度Θ ;
[0015] 4. 3)壓載實施后，檢測艦船的扶正傾斜角度Θ扶正傾斜，右扶正傾斜角度Θ扶正傾斜小 于等于1度則說明船體扶正完成，結(jié)束操作；若扶正傾斜角度Θ 大于1度，則進入步 驟 4. 4 ;
[0016] 4. 4)根據(jù)扶正傾斜角度確定實際扶正角度Θ ，根據(jù)實際扶正角度和標板扶 正角度計算修正系數(shù)k;
[0017] 4. 5)根據(jù)修正系數(shù)對標板圖上的橫傾角變化量進行修正，在修正后的標板圖上選 取橫傾角變化量相加與扶正傾斜角度相近的一組扶正艙室進行壓載，記選取修正后的一組 扶正艙室的橫傾角變化量相加為修正標板扶正角度Θ Ibswk。
[0018] 進一步地，所述判斷造成艦船傾斜、傾差原因的標準為：
[0019] 1)當(dāng)艦船不定期地停留在左舷或右舷，并且停留的角度相等時，確定是由負初穩(wěn) 度造成的艦船傾斜、傾差；
[0020] 2)當(dāng)艦船傾斜和傾差角度與不沉性標板圖上橫傾角和傾差值相等時，確定是由進 水不對稱且破損進水情況不明造成的艦船傾斜、傾差；
[0021] 3)當(dāng)艦船只停留在一舷，傾斜角度與不沉性標板圖上橫傾角不相等，或艦船停留 在非破損進水的艦船一邊時，確定是由負初穩(wěn)度和進水不對稱且破損進水情況不明聯(lián)合造 成的艦船傾斜、傾差。
[0022] 進一步地，所述消除負初穩(wěn)度的抗沉資源包括艦船中性面以下可壓載的液艙或液 艙對、艦船中性面以上可卸載的載荷、可以鉛垂向下移動的載荷和可消除自由液面的進水 艙室；所述對不同抗沉資源生成的消除負初穩(wěn)度的單扶正方案分別為可壓載方案、可卸載 方案、可移載方案和可消除自由液面的排水方案。
[0023] 進一步地，所述可壓載方案和可卸載方案通過載荷增減法計算初穩(wěn)度增加量，所 述可移載方案通過載荷移動法計算初穩(wěn)度增加量，所述可消除自由液面的排水方案通過自 由液面修正法計算初穩(wěn)度增加量。
[0024] 進一步地，所述試扶角度Θ 式扶為：Θ 式扶=Θ破損傾斜/3。
[0025] 進一步地，所述橫傾角變化量相加與試扶角度相近的標準為Θ標板扶$= Θ丨式扶±1 度。
[0026]進一步地，所述實際扶正角度為：Θ實際扶正=Θ破損傾斜-Θ扶正傾斜。
[0027] 進一步地，所述修正系數(shù)k的計算方法為：
其中，P為艦船當(dāng) 前排水量，q為扶正艙室的載荷增量。
[0028] 進一步地，所述修正后橫傾角變化量相加與扶正傾斜角度相近的標準為Θ 正=θ扶正傾斜i I 。
[0029] 更進一步地，所述根據(jù)修正系數(shù)對標板圖上的橫傾角變化量進行修正的方法為將 標板圖上的每個艙室的橫傾角變化量都乘以修正系數(shù)。
[0030] 本發(fā)明的有益效果是：
[0031] 1、本發(fā)明針對艦艇破損進水艙室的具體情況，制定不同的艦體扶正方法；特別是 針對"負初穩(wěn)度"和"進水不對稱且破損進水情況不明"情況下的扶正方法進行了專門建模， 避免了盲目采取"施加反向力矩"方法的危險指揮行為，有效提高了艦艇抗沉指揮的安全性 和準確性。
[0032] 2、本發(fā)明利用艙室容積中心（或載荷重心）與艦船中性面的相對位置，制定了恢 復(fù)提高艦船初穩(wěn)度的單方案生成規(guī)則，可迅速搜索能夠恢復(fù)初穩(wěn)度的方案，邏輯判斷簡單， 計算量小，大大提高了方案的生成速度。
[0033] 3、本發(fā)明適合于"破損進水艙室不明"情況下的艦體扶正，通過"試探性"的扶正 方法，一方面可以完成艦體的初步試扶正，另一方面，又可以通過試扶正的效果，掌握不明 進水艙對艦艇不沉性指標諸要素的影響，并在此基礎(chǔ)上，借助于標板圖的修正進行再扶正， 方法簡單有效，能夠快速、準確的扶正船體。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明由負初穩(wěn)度引起艦船傾斜的船體扶正示意圖。
[0035] 圖2為本發(fā)明液艙不沉性標板圖的一種示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本