[发明专利]一种舰艇水下爆炸气泡防护装置及防护方法有效
申请号: | 202210129803.1 | 申请日: | 2022-02-11 |
公开(公告)号: | CN114455043B | 公开(公告)日: | 2023-03-24 |
发明(设计)人: | 姜明佐;李童;王加夏;刘昆 | 申请(专利权)人: | 江苏科技大学 |
主分类号: | B63G13/00 | 分类号: | B63G13/00 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 胡定华 |
地址: | 212008*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 舰艇 水下 爆炸 气泡 防护 装置 方法 | ||
本发明公开了一种舰艇水下爆炸气泡防护装置及防护方法,所述防护装置包括呈中空结构的水翼支柱和水翼,所述水翼内径向穿设有用于调节水翼攻角的转轴,所述水翼支柱固定于舰首底部,所述舰首底部设有与水翼相配合的喷气机构,所述水翼支柱左右对称设有两个且其下端均与水翼的上端密封连通,所述水翼支柱内均分别设有与转轴联动配合的行程控制机构。本发明中可快速生成超空化气泡及运动空泡场,使之与水下爆炸气泡发生耦合响应,从而改变水下爆炸气泡的射流和迁移方向,大幅度减小气泡载荷对舰艇的损伤效应,投入成本低,且极大地提高了舰艇结构的抗气泡冲击的防护效率和防护效果。
技术领域
本发明涉及船舶与海洋结构物防护技术领域,具体涉及一种基于水下爆炸气泡与舰船底部的超空化气泡及运动空泡场的耦合脉动效应的舰艇水下爆炸气泡防护装置及防护方法。
背景技术
水下爆炸气泡载荷,往往会对舰艇的结构造成冲击毁伤,是战争中造成舰艇失效和毁伤的重要因素。近年来,国内外对水下爆炸气泡载荷下的舰艇损伤及防护,一般采取增加舰体板材厚度、设置防爆舱等增强结构强度的措施,或者采取在结构表面附着低密度弹性材料减轻气泡冲击载荷的措施;但是,上述措施往往都需要大量的成本投入,且防护效果低。
现阶段已有通过气体与水下爆炸气泡相互作用,对舰艇进行防护的措施,如中国专利,公开号CN111547213A,公开一种舰艇抗水下爆炸气泡载荷的防护装置及防护方法,文中提出“舰艇正常作业时,采用气体压缩机对气舱进行充气,使气舱内储备有压缩气体,当舰艇遭受水下爆炸时,触发装置接收到信号,使靠近爆源位置的喷气孔打开,气舱内的压缩气体通过喷气孔喷出,喷出的气体通过以下四种方式中的一种或多种与水下爆炸气泡相互作用,对舰艇进行防护”。该现有技术中仅仅通过气舱喷出的压缩气体与水下爆炸气泡相互作用,对舰艇进行防护,其投入成本大,整体防护效果一般。
而中国专利,专利号CN107253515A,公开一种攻角可控的液压驱动式减纵摇T型水翼,文中提出“包括:翼体、机械传动部件和液压传感装置三个部分,翼体包括:柱翼、水平固定翼和襟尾翼,柱翼上端通过连接板安装在船体艏部龙骨下方,柱翼下端与水平固定翼垂直焊接,左右两个襟尾翼通过转轴对称地内嵌在水平固定翼中且可同步摆动;机械传动部件包括:转轴、液压缸接口、支臂、销轴和液压缸活塞杆,液压缸接口上端连接液压缸活塞杆,液压缸接口下端通过销轴与支臂铰链连接,支臂上端开有销轴的滑孔,下端与襟尾翼和转轴刚性连接”。该现有技术中虽然通过翼体与机械传动部件的设置,一定程度上实现了对于水翼攻角的控制,但是解决的主要问题是提升船舶的减摇效果,且该水翼仅设有一处机械传动部件,对于攻角调节的平稳性一般,即使生成空泡,其生成效率和具备的对于舰艇结构的防护效果也较低,解决不了快速高效地抗气泡冲击的技术问题。
为此,需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种舰艇水下爆炸气泡防护装置及防护方法,以解决上述背景技术中提出的现有气体作用式的舰艇水下爆炸气泡防护装置投入成本大,作业平稳性一般,防护效率和防护效果一般的技术问题。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种舰艇水下爆炸气泡防护装置,包括水翼支柱、水翼和电动支柱,所述水翼和水翼支柱均呈中空结构,所述水翼内径向穿设有用于调节水翼攻角的转轴,所述攻角的调节范围为0°~ 20°,所述电动支柱的上端密封固定连接于舰首底部,所述电动支柱的下端与水翼支柱的上端密封固定连接,所述水翼支柱通过电动支柱固定于舰首底部,所述水翼支柱左右对称设有两个且其下端均与水翼的上端密封连通,所述水翼支柱内均分别设有与转轴联动配合的行程控制机构,所述舰首底部还设有与水翼相配合的喷气机构,所述喷气机构包括安装于舰首底部的高压喷气头,所述高压喷气头为采用减缩喷口的高压喷气头,所述高压喷气头位于两个水翼支柱之间且朝向水翼设置;
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