一种船舶退滩力测量方法及装置与流程

本发明涉及一种船舶设计，尤其涉及一种船舶退滩力测量方法及装置。

背景技术：

1、登、退滩作业是特种船舶的一种功能。特种船舶登滩前需要将艉锚抛入水中，退滩时利用艉锚拉力将船舶拉出岸滩。艉锚配置与退滩力直接相关，退滩力一般根据gjb4000-2000中相关公式计算获得。随着特种船舶型式及使用模式逐渐多样，部分参数如龙骨坡度系数超出规范推荐值，现行规范已不能指导所有特种船舶退滩力的计算。

技术实现思路

1、针对特种船舶型式及使用模式逐渐多样而现行规范难以再满足对退滩力的计算的问题，提出了一种船舶退滩力测量方法及装置。

2、本发明的技术方案为：

3、一种船舶退滩力测量方法，包括以下步骤：

4、步骤一、布置测量装置：布置试验水池、船模、可变角度滩基装置、登滩牵引装置、退滩装置和测量仪器；将缩尺比为λ的船模放置于试验水池中，艏部牵引点通过艏部牵引索与登滩牵引装置相连；

5、步骤二、设定可变角度滩基装置：在可变角度滩基装置3中铺满滩基基材，调整滩基角度，使滩基与水平面保持在预定角度α；

6、步骤三、设定可移动固锚点位置：设定退滩装置中可移动固锚点纵向位置l，l≤λ·(2/3l1+l2+tf-0.3/α×57.3)，其中，l1为艉锚缆长度，l2为水线长度，tf为船模艏吃水；

7、设定可移动固锚点横向位置：横向位置一般与船模的艉部牵引点横向位置保持一致，也可考虑横流影响，合理设定横向偏移量；

8、设定可移动固锚点垂向位置h1：h1＝λ·2/3l1·tanα；

9、步骤四、启动登滩牵引绞车拉动船模并使其保持预定速度；

10、步骤五、船模到达设定位置后触发测量仪器中的光电开关，登滩牵引绞车自动关闭，船模在惯性力作用下继续航行，进入可变角度滩基装置开始登陆作业；

11、步骤六、船模静止后，将艉部抛锚点通过艉部牵引索与退滩牵引绞车相连；

12、步骤七、启动退滩牵引绞车将船模按预定速度拉出可变角度滩基装置并记录退滩过程中船模所受拉力fm；

13、步骤八、根据相似关系及缩尺比将记录的拉力换算成实船退滩力fs，fs＝λ3·fm；

14、步骤九、按照技术要求，重复以上步骤，测量不同排水量、航速、滩基角度、滩基材料时船舶退滩力。

15、一种船舶退滩力测量装置，包括试验水池、船模、可变角度滩基装置、登滩牵引装置、退滩装置和测量仪器；

16、试验水池边缘设有岸堤，内部设有试验水域，靠近岸堤的试验水域上设有可变角度滩基装置，岸堤上设有登滩牵引装置；

17、船模设置在试验水域上，船模的艏部连接登滩牵引装置，艉部连接退滩装置；

18、测量仪器包括拉力传感器和光电开关，拉力传感器安装在船模的艉部；光电开关安装在可变角度滩基装置和船模之间并贴近可变角度滩基装置的位置。

19、优选的，船模与可变角度滩基装置的间距l3至少足够船模完成起步动作并进入匀速状态。

20、进一步的船模包括模型本体、艏部牵引点和艉部抛锚点。

21、进一步的，可变角度滩基装置包括滩基基座、升降油缸、铰链、栏杆和滩基基材；滩基基座通过铰链与试验水域前端岸堤相连；滩基基材平铺在滩基基座内；升降油缸一端固定在试验水池的底部设有的基座上，另外一端固定在滩基基座底部；栏杆固定安装在滩基基座两侧外缘形成供船模登滩的中间通道。

22、优选的，滩基基材可为细沙、砂石或泥沙。

23、优选的，升降油缸可以布置分布不同位置的多个。

24、进一步的，登滩牵引装置包括登滩牵引绞车、艏部牵引索、第一导向滑轮；登滩牵引绞车固定安装在岸堤上水平面上；设置在岸堤上的竖直面上；艏部牵引索一端连接在牵引绞车上，另外一端通过第一导向滑轮固定连接在船模的艏部牵引点。

25、进一步的，退滩装置包括艉部牵引绞车、艉部牵引索、第二导向滑轮、第三导向滑轮、可移动固锚点；艉部牵引绞车固定安装在试验水域上方另一侧岸堤上的水平面上；第二导向滑轮设置在可移动滑轮基座上；第三导向滑轮设置在可移动固锚点的上端；艉部牵引索一端连接在艉部牵引绞车上，另外一端通过第二导向滑轮及第三导向滑轮后固定连接在船模的艉部抛锚点；可移动固锚点，所述可移动固锚点固定安装在水域底部。

26、优选的，可移动固锚点包括水平滑轨、垂直滑轨、可移动滑轮基座、定位销、定位孔；水平滑轨固定安装在试验水域底部；垂直滑轨设置在水平滑轨上并与水平滑轨滑动连接；可移动滑轮基座设置在垂直滑轨上并与垂直滑轨滑动连接，且与第二导向滑轮固定连接；定位销可插入垂直滑轨上设有的定位孔中。

27、本发明的有益效果在于：

28、提供一种船舶退滩力测量方法及装置，采用模型试验方法测量退滩力，可为特种船舶退滩力计算及艉锚配置提供参考，便利且切实有效进行退滩力计算及艉锚配置。

技术特征：

1.一种船舶退滩力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种船舶退滩力测量装置，其特征在于，包括试验水池、船模、可变角度滩基装置、登滩牵引装置、退滩装置和测量仪器；

3.根据权利要求2所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，船模与可变角度滩基装置的间距l3至少足够船模完成起步动作并进入匀速状态。

4.根据权利要求2所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，船模包括模型本体、艏部牵引点和艉部抛锚点。

5.根据权利要求2所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，可变角度滩基装置包括滩基基座、升降油缸、铰链、栏杆和滩基基材；滩基基座通过铰链与试验水域前端岸堤相连；滩基基材平铺在滩基基座内；升降油缸一端固定在试验水池的底部设有的基座上，另外一端固定在滩基基座底部；栏杆固定安装在滩基基座两侧外缘形成供船模登滩的中间通道。

6.根据权利要求5所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，滩基基材可为细沙、砂石或泥沙。

7.根据权利要求5所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，升降油缸可以布置分布不同位置的多个。

8.根据权利要求4所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，登滩牵引装置包括登滩牵引绞车、艏部牵引索、第一导向滑轮；登滩牵引绞车固定安装在岸堤上水平面上；设置在岸堤上的竖直面上；艏部牵引索一端连接在牵引绞车上，另外一端通过第一导向滑轮固定连接在船模的艏部牵引点。

9.根据权利要求4所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，退滩装置包括艉部牵引绞车、艉部牵引索、第二导向滑轮、第三导向滑轮、可移动固锚点；艉部牵引绞车固定安装在试验水域上方另一侧岸堤上的水平面上；第二导向滑轮设置在可移动滑轮基座上；第三导向滑轮设置在可移动固锚点的上端；艉部牵引索一端连接在艉部牵引绞车上，另外一端通过第二导向滑轮及第三导向滑轮后固定连接在船模的艉部抛锚点；可移动固锚点，所述可移动固锚点固定安装在水域底部。

10.根据权利要求9所述的船舶退滩力测量装置，其特征在于，可移动固锚点包括水平滑轨、垂直滑轨、可移动滑轮基座、定位销、定位孔；水平滑轨固定安装在试验水域底部；垂直滑轨设置在水平滑轨上并与水平滑轨滑动连接；可移动滑轮基座设置在垂直滑轨上并与垂直滑轨滑动连接，且与第二导向滑轮固定连接；定位销可插入垂直滑轨上设有的定位孔中。

技术总结
本发明涉及一种船舶退滩力测量方法及装置，装置包括试验水池、船模、可变角度滩基装置、登滩牵引装置、退滩装置和测量仪器；试验水池边缘设有岸堤，内部设有试验水域，靠近岸堤的试验水域上设有可变角度滩基装置，岸堤上设有登滩牵引装置；船模设置在试验水域上，船模的艏部连接登滩牵引装置，艉部连接退滩装置；测量仪器包括拉力传感器和光电开关，拉力传感器安装在船模的艉部；光电开关安装在可变角度滩基装置和船模之间并贴近可变角度滩基装置的位置。该方法可参照本装置测量不同条件下的船舶退滩力。解决了特种船舶型式及使用模式逐渐多样而现行规范难以再满足对退滩力的计算的问题。为特种船舶退滩力计算及艉锚配置提供参考。

技术研发人员：王虎虎,王国回,郭月超,薛晓宁,彭江丰
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25