一种抗倾覆平底船的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗倾覆平底船，包括船体，在船体上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆，桅杆顶端连接有浮筒；在船体底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆，扭力杆底端连接有索链，索链另一端连接有铅锤。本发明具有结构简单、实现方便、可靠性高等优点，可广泛用于船体抗倾覆设计。
【专利说明】一种抗倾覆平底船
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗倾覆平底船，是依靠船上部件的浮力、重力等作用，实现平底船的抗倾覆。
【背景技术】
[0002]用于水文和海浪等检测的平底船，吃水浅，为了铺设电池板，船面比较宽，风浪大时容易倾覆，无人船一旦倾覆，将出现电子设备损坏、船失去动力无法控制，以至于整个船体失踪沉没等现象。为了实现抗倾覆需求，目前的船只采用了以下几种方式，这几种方式在性能上均存在不足:
[0003]I)重心偏心设计
[0004]该方法采用不倒翁设计，把船的重心放在吃水线以下，保证船在倾覆后能依靠重力，翻转回来，这种方法实现简单，在很多船中采用，但其显著缺点是不适合船面宽的船只；降低重心导致船的重量增加、吃水变深，航行耗费动力大，平底船无法提供足够的动力要求。
[0005]2)电动鳍抗倾覆设计
[0006]采用机电结合的控制技术，在导航计算机检测到船体倾覆后，依靠电动鳍把船翻转过来，这种设计需要增加电动运动装置，并需要消耗电力，在缺乏动力提供能力的平底船上使用，由于启动频繁很容易耗尽电力沉没。
[0007]3)无正面设计
[0008]把船设计成正反都可用的扁平结构，这种设计，不怕倾覆，可以在任意状态使用，缺点是需要太阳能板提供电力和数据传输的平底船，需要上下安装电池板和天线，电子设备抗腐蚀处理需要付出很大代价。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处而提供一种易于实现抗倾覆需求的平底船。本发明具有结构紧凑、重量轻、不消耗电力、工作安全可靠、低加工成本等特点。
[0010]本发明的目的是这样实现的，一种抗倾覆平底船，包括船体3，其特征在于:在船体3上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆2，桅杆2顶端连接有浮筒I ;在船体3底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆4，扭力杆4底端连接索链5的一端，索链5另一端连接有铅锤6。
[0011]其中，所述的抗倾覆平底船在带有铅锤时，满足以下公式:
[0012]FXLAgXL2
[0013]式中，F为铅锤的重力；U为铅锤到船体中心的垂直距离；G为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L2为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链整体的重心到船体中心的垂直距离。
[0014]其中，所述的抗倾覆平底船在没有铅锤时，满足以下公式:
[0015]F1XL4>GXL3
[0016]式中，F1为浮筒浮力；L4为浮筒在平底船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和山3为平底船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。
[0017]其中，所述的索链5的长度小于扭力杆4的长度。
[0018]本发明相比【背景技术】有如下优点:
[0019]I)本发明采用浮筒和铅锤，依靠重力和浮力作用保证船不倾覆，不需要动力。
[0020]2)本发明采用了扭力杆和桅杆，降低了设计浮筒的体积和铅锤的重量，结构更简洁，实现方便，工作可靠。
[0021]3)本发明采用一体化设计，体积小、重量轻、加工成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的平底船抗倾覆设计示意图。
[0023]图2为本发明的平底船倾覆状态设计示意图。
[0024]图3为本发明的浮力示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0026]参照图1，本发明的抗倾覆平底船包括浮筒1、桅杆2、船体3、扭力杆4、索链5、铅锤6。本发明中浮筒I提供浮力，依靠桅杆2增加力矩保证船不会倒扣；铅锤6连接索链5提供拉起的扭力，依靠扭力杆4增加力矩，保证在船摇摆时提供船向上的扭力。
[0027]参照图2，平底船在带有铅锤时，满足公式FXL1WXL2，式中，F为铅锤的重力；Li为铅锤到船体中心的垂直距离；G为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L2为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链整体的重心到船体中心的垂直距离。
[0028]参照图3，平底船在没有铅锤时，满足公式F1XL4WX L3，式中，F1为浮筒浮力；L4为浮筒在船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和山3为船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。该设计保证了平底船在没有铅锤时，依靠浮筒浮力不会出现底朝天的位置。
[0029]本发明简要工作过程如下:船体摇摆到90度时，浮筒I和桅杆2产生浮力矩，保证船不倒扣，铅锤6和索链5以及扭力杆4产生向下的力矩，保证船稳定向上。
【权利要求】
1.一种抗倾覆平底船，包括船体(3)，其特征在于:在船体(3)上表面过重心位置且与上表面垂直处设计有桅杆(2)，桅杆(2)顶端连接有浮筒(I);在船体(3)底部过重心位置且与底部垂直处设计有扭力杆(4)，扭力杆(4)底端连接索链(5)的一端，索链(5)另一端连接有铅锤(6)。
2.根据权利要求1所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于:所述的抗倾覆平底船在带有铅锤时，满足以下公式: FXL^GXL2 式中，F为铅锤的重力；U为铅锤到船体中心的垂直距离；G为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和；L2为浮筒、桅杆、船体、扭力杆和索链整体的重心到船体中心的垂直距离。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于:所述的抗倾覆平底船在没有铅锤时，满足以下公式: F1XL^GXL3 式中，F1为浮筒浮力；L4为浮筒在船倾覆到浮筒全部浸没的位置时的力臂；G为桅杆、船体、扭力杆和索链的重力之和山3为船倾覆到浮筒全部浸没的位置时，产生的倾覆力臂。
4.根据权利要求1所述的一种抗倾覆平底船，其特征在于:所述的索链(5)的长度小于扭力杆(4)的长度。
【文档编号】B63B43/14GK104229095SQ201410464423
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】魏英杰, 付强, 王黎莉, 康小勇 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所