[发明专利]一种双体船模型拖曳试验装置

说明书

本发明公开了一种双体船模型拖曳试验装置，属于船舶水动力学试验装置技术领域,主要由固连机构本体、升沉传动系统、片体定位机构、信号测量系统和数据采集记录系统组成。固连机构本体包括固定架、连接横梁、紧定螺杆；升沉传动系统包括升沉杆系、传动组套；片体定位机构主要包括片体定位横梁、支臂；信号测量系统包括升沉测量传感单元、纵倾角度测量传感单元、测力传感单元。实现各测量传感器采集，数据采集记录系统记录下船模在航行过程中发生的升沉、纵倾等浮态变化等参数的功能。具有设计合理、结构简洁、易于加工制造、造价低、操作使用方便、测量精度高、易于维护保养、适用的双体船模型范围广的特点。

技术领域

本发明属于船舶水动力学试验装置技术领域，具体涉及一种双体船模型拖曳试验装置。

背景技术

船模阻力试验的目的是获得船模阻力与航速之间的函数关系，进而推算实船的阻力性能，预报实船在指定航速时所需的有效功率。其中，最常采用的方式是在船模拖曳水池中进行试验：进行试验时将用于船模阻力测量的仪器、设备都安放在水池拖车上，船模则由一套拖带装置固连在拖车上，由拖车带动船模按照设定航速匀速前进，同步测量出池水对船模的阻力。但是，现有技术中,用于开展船舶模型试验的拖曳装置一般是针对常规单体船,试验时的拖曳力作用点的垂向高度一般为其重心高度。而实体船舶上螺旋桨的推力作用点在竖直方向上一般位于水下,对其重心有一个纵倾力矩。由于单体船的水线面面积较大,单体船的船体具有较大的复原力矩,在开展模型试验时一般忽略了拖曳力作用点在竖直方向上的高度对模型试验结果的影响。同时，这类拖带测量装置只有一个船体连接节点，无法直接应用于双体船模阻力试验，为进一步改善高速双体船的综合性能，人们在高速双体船的基础上派生了若干新型的双体船型，主要著名的有小水线面双体船和穿浪双体船等。所谓小水线面双体船，是由潜没于水中的鱼雷状下体、高于水面的平台(上体)和穿越水面联接上下体的支柱三部分组成，其优点在于水线面面积较小，受波浪干扰力较小，在波浪中具有优越的耐波性。另外，还具有宽阔的甲板面和充裕的使用空间。但也存在船体结构复杂，对重量分布较为敏感等问题。穿浪双体船是在高速双体船的基础上发展起来的，是将小水线面和深V型船在波浪中的优良航行性能、双体船的结构形式及水翼船弧形支柱等优点复合在一起的产物，具有良好的适航性，而且继承了双体船宽甲板的特点。

针对这些问题，本发明提供了适用于多种类型的一种双体船模型拖曳试验装置。

专利申请号为201310749803.2，公开号为CNIO3743331A的发明公开了一种大幅运动随动式五自由度适航仪，包括框架,在框架两端安装有横向导轨,横向导轨上设置横向运动小车,在横向导轨的端部设置横向运动测量装置；在两个横向运动小车的端部连接板之间安装有纵向导轨,向导轨上设置两个纵向运动小车,在纵向导轨两端安装有纵荡测量转换装置；在两个纵向运动小车的上、下部分别安装有升沉运动测量杆导向装置,两个纵向运动小车上设置升沉测量转换装置,在升沉测量杆下端安装有横摇、纵摇测量装置。实现了在对模型约束很小的前提下,对自航模型进行迎浪、斜浪工况中的航向稳定控制和多自由度运动测量,对模型各自由度运动的影响小。该发明与本发明所涉及的一种双体船模型拖曳试验装置在装置的部分测量原理上有所相似,但是在具体用途、装置的结构组成和形式上等方面完全不同，这里不做赘述。

专利申请号为201410110130.0，公开号为CN103935468A的发明公开了非对称双体船模型阻力测试装置，包括主船体、固定器、顶紧液压缸、转轴、固定机构、力传感器、固定杆、体、插槽和横向液压缸，所述主船体通过两根固定杆与侧船体相连接，固定杆上安装有力传感器；主船体两端安装有固定器，主船体和侧船体中部通过转轴安装有固定机构，固定机构上下两侧安装有顶紧液压缸。实现了保证船模只能沿着水池方向(航行方向)运动，而不会发生横向的移动(转动)，同时对测试偏航力的力传感器进行保护。该发明虽然提及了一种双体船模阻力测试装置，但其适用对象、装置结构组成、使用和操作方法与本发明皆有明显不同。

发明内容