[发明专利]用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模及其试验方法

权利要求书

1.一种用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，包括船模本体，其特征在于，包括：

横向风机群，设于船模本体上，用于提供横向力和转艏力矩；

纵向风机群，设于船模本体上，用于提供纵向力；以及，

控制系统，用于根据所需模拟船舶在风流载荷作用下做操纵运动的状态，控制所述横向风机群和纵向风机群的工作；

所述船模还包括横倾补偿装置，所述横倾补偿装置包括：

滑道，横向地设于船模本体上；

滑块，设于所述滑道中；以及，

第二伺服电机，用于驱动所述滑块在滑道中滑动。

2.根据权利要求1所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于所述控制系统包括：

传感器，用于检测船模本体的速度和角度信息；

第一伺服电机，用于驱动所述横向风机群和纵向风机群；以及

计算机控制中心，用于接收所述传感器检测的信息，并对所述信息处理后，输出控制所述第一伺服电机的指令。

3.根据权利要求2所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于：所述传感器包括用于检测船模本体速度的航速传感器和用于检测船模本体角度的姿态仪传感器。

4.根据权利要求3所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于：所述航速传感器为GPS传感器，所述姿态仪传感器为倾角传感器。

5.根据权利要求4所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于：所述横倾补偿装置为两套，该两套横倾补偿装置沿重心对称分布在船模本体的船身里。

6.根据权利要求1～5任一所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于：

所述横向风机群包括6～16个横向风机，所述6～16个横向风机两两按重心对称分布在船模的纵中剖面位置的甲板上；

所述纵向风机群包括1～4个纵向风机，所述1～4个纵向风机的轴向沿船模长纵向布置，其重心的纵向位置位于船模重心处，其重心横向位置位于船模纵中剖面处。

7.根据权利要求6所述用于模拟风流载荷作用下做操纵运动的船模，其特征在于：

所述6～16个横向风机中的两个横向风机按重心对称分布在甲板的一艏一艉，该两个风机既能正转也能反转，用于实现等效模拟转艏力矩；

所述6～16个横向风机中其余的横向风机按两个风机为一组，每组两两按重心对称且距重心由近及远分布在甲板，所述其余的横向风机都只能正转，用于实现等效模拟横向力。

8.一种通过权利要求1所述船模模拟船舶在风流载荷作用下做操纵运动的试验方法，其特征在于，包括：

通过传感器检测检测船模本体的速度和角度信息；

计算机控制中心接收传感器检测的信息，并对所述信息处理后，输出控制第一伺服电机的指令；

第一伺服电机接收所述指令后驱动所述横向风机群和纵向风机提供横向力和转艏力矩和控制纵向风机提供纵向力，以模拟风流载荷作用在船模上的横向力、转艏力矩以及纵向力；

通过沿重心对称分布在船模本体的船身里两套横倾补偿装置实现横倾力矩的补偿；所述两套横倾补偿装置包括：横向地设于船模本体上的滑道，设于所述滑道中滑块，用于驱动滑块在滑道中滑动的第二伺服电机；

计算机控制中心根据横向风机群和纵向风机与实际风流载荷重心高度的横向力矩的差值，计算机控制中心控制第二伺服电机驱动滑块在滑道内横向来回不断的移动，从而实现横倾力矩的补偿。