一种增强水面被拖曳体航向稳定性的自释放阻尼板的制作方法

1.本发明涉及海洋工程技术领域，尤其是一种增强水面被拖曳体航向稳定性的自释放阻尼板。


背景技术：

2.船舶的航向稳定性是指，船舶做直线航行时受外界扰动而偏离原来的运动状态，当扰动去除后能否回到原航向的性能；船舶的航向稳定性直接影响到船舶的保向性。
3.被拖曳的船形海上结构，如fpso(海上浮式生产储油船)或fpu(海上浮式油气生产平台)，理想情况下应具有足够的航向稳定性和可接受的操纵性能。然而，现有技术中，这类结构物在设计时航行性能并不在优先级前列，所以经常会由于粗糙的设计而导致航向稳定性不满足要求。在进行拖曳作业时，会产生安全隐患，并可能引发事故。
4.在实际操作过程中，用来改善这一缺陷的时间总是很紧迫，因为船舶还在等待被拖曳。在航向稳定性差的情况下，现有的一个切实可行的改善方法是在被拖曳体艉部安装临时鳍；然而由于艉部往往处于尾流区，临时鳍的实际效果会因此而减弱，效果比较差。


技术实现要素：

5.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的增强水面被拖曳体航向稳定性的自释放阻尼板，从而能够有序释放柔性绳，使得阻尼板位于尾流区之外，进而大大增强被拖曳体航向的稳定性，可靠性好。
6.本发明所采用的技术方案如下：
7.一种增强水面被拖曳体航向稳定性的自释放阻尼板，包括被拖曳体，被拖曳体尾部下方设置有艉舵，所述艉舵后部下方通过锁孔固定有柔性绳，柔性绳自由端固定有阻尼板；位于锁孔前方的艉舵两侧均设置有挂点，柔性绳从锁孔出发，顺序往复挂装至艉舵两侧的挂点上；位于锁孔上方的艉舵上设置有挂点a，柔性绳安装有阻尼板的端部挂装于挂点a；所述柔性绳通过各个挂绳挂装于对应的挂点、挂点a处。
8.作为上述技术方案的进一步改进：
9.位于艉舵侧面上的各个挂点按挂装顺序依次向后、向上布置。
10.所述柔性绳的破断力大于最高航速时阻尼板的阻力，柔性绳的总长度长于被拖曳体尾流的长度。
11.所述挂绳的破断力大于阻尼板的重量，挂绳的破断力小于阻尼板的阻力。
12.所述阻尼板侧面边缘均匀设置有三组连接线，三组连接线长度一致且其端部共同与柔性绳端头连接固定。
13.所述阻尼板为圆盘状的铝板。
14.所述柔性绳端部设置有绳套，柔性绳通过绳套固定于艉舵后端的锁孔上。
15.所述挂点、挂点a均为固定于艉舵的小圆柱结构，其端部固设有与其轴向垂直的圆形端板，挂绳挂装于圆形端板内侧的小圆柱结构上。
16.所述艉舵两侧分别设置有挂点b和挂点c两个挂点，挂点b位于挂点c的后方、上方，柔性绳从锁孔出发，通过挂绳c、挂绳b、挂绳a依次挂装于挂点c、挂点b和挂点a处。
17.所述挂点c和挂点a位于艉舵的同一侧，挂点b位于艉舵的另一侧。
18.本发明的有益效果如下：
19.本发明结构紧凑、合理，操作方便，在拖航开始之后，随着拖速的提高，在阻尼板阻力的作用下，挂绳因位置不同、受力不同而依次顺序断掉，从而能够有序释放柔性绳，直至完全释放，阻尼板位于被拖曳体的尾流区之外，柔性绳在阻尼板作用下与来流平行，在阻尼板阻力的作用下将使偏航角β趋于0，从而大大增强被拖曳体航向的稳定性，可靠性好；
20.本发明还包括如下优点：
21.通过挂点处挂绳的依次顺序断裂，来顺序释放柔性绳，有效保证了柔性绳的规律有序释放，使得释放的柔性绳不会乱；
22.阻尼板通过柔性绳设置于艉舵尾部，通过一系列挂点的设置，来挂装柔性绳，使得柔性绳具有足够的长度，使得阻尼板能够远离拖曳体尾流区，助力于保证被被拖曳体航向的稳定性；与加装相同面积的尾鳍相比，在增强被拖曳体航向稳定性方面具有更显著的优势。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图。
24.图2为本发明在拖曳过程中挂点a处释放时的状态示意图。
25.图3为本发明在拖曳过程中挂点b处释放时的状态示意图。
26.图4为本发明在拖曳过程中挂点c处释放时的状态示意图。
27.图5为本发明柔性绳完全释放后的拖曳原理示意图。
28.其中：1、挂点a；2、挂绳a；3、连接线；4、阻尼板；5、柔性绳；6、锁孔；7、绳套；8、挂绳c；9、挂点c；10、挂点b；11、挂绳b；12、艉舵；13、被拖曳体。
具体实施方式
29.下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
30.如图1所示，本实施例的一种增强水面被拖曳体航向稳定性的自释放阻尼板，包括被拖曳体13，被拖曳体13尾部下方设置有艉舵12，艉舵12后部下方通过锁孔6固定有柔性绳5，柔性绳5自由端固定有阻尼板4；位于锁孔6前方的艉舵12两侧均设置有挂点，柔性绳5从锁孔6出发，顺序往复挂装至艉舵12两侧的挂点上；位于锁孔6上方的艉舵12上设置有挂点a1，柔性绳5安装有阻尼板4的端部挂装于挂点a1；柔性绳5通过各个挂绳挂装于对应的挂点、挂点a1处。
31.在拖航开始之后，随着拖速的提高，在阻尼板4阻力的作用下，挂绳因位置不同、受力不同而依次顺序断掉，从而能够有序释放柔性绳5，直至完全释放，阻尼板4位于被拖曳体13的尾流区之外，柔性绳5在阻尼板4作用下与来流平行，在阻尼板4阻力的作用下将使偏航角β趋于0。
32.位于艉舵12侧面上的各个挂点按挂装顺序依次向后、向上布置，通过位置设置的不同使得各个挂点处的挂绳能够依次顺序断裂，从而来顺序释放柔性绳5，有效保证了柔性
绳5的规律有序释放，使得释放的柔性绳5不会乱。
33.柔性绳5的破断力大于最高航速时阻尼板4的阻力，柔性绳5的总长度长于被拖曳体13尾流的长度；本实施例中，柔性绳5可以选择凯夫拉绳。
34.挂绳的破断力大于阻尼板4的重量，挂绳的破断力小于阻尼板4的阻力。
35.阻尼板4侧面边缘均匀设置有三组连接线3，三组连接线3长度一致且其端部共同与柔性绳5端头连接固定。
36.阻尼板4为圆盘状的铝板；通过长度一致的三组连接线3来保证拖曳时阻尼板4的姿态。
37.柔性绳5端部设置有绳套7，柔性绳5通过绳套7固定于艉舵12后端的锁孔6上。
38.挂点、挂点a1均为固定于艉舵12的小圆柱结构，其端部固设有与其轴向垂直的圆形端板，挂绳挂装于圆形端板内侧的小圆柱结构上；圆形端板用于防止挂绳从小圆柱结构上脱出。
39.艉舵12两侧分别设置有挂点b10和挂点c9两个挂点，挂点b10位于挂点c9的后方、上方，柔性绳5从锁孔6出发，通过挂绳c8、挂绳b11、挂绳a2依次挂装于挂点c9、挂点b10和挂点a1处。
40.本实施例中，挂点b10、挂点c9都位于艉舵12舵效较差的位置。
41.挂点c9和挂点a1位于艉舵12的同一侧，挂点b10位于艉舵12的另一侧；即：柔性绳5先通过挂绳c8连接在挂点c9处，然后绕至艉舵12位于另一侧的背面，通过挂绳b11连接在挂点b10处，最后再绕到艉舵12正面，通过挂绳a2连接在挂点a1处，完成柔性绳5在艉舵12上的顺序往复挂装。
42.本实施例中，阻尼板4通过柔性绳5设置于艉舵12尾部，通过一系列挂点的设置，来挂装柔性绳5，使得柔性绳5具有足够的长度，使得阻尼板4能够远离被拖曳体13尾流区，助力于保证被拖曳体13航向的稳定性；与加装相同面积的尾鳍相比，在增强被拖曳体13航向稳定性方面具有更显著的优势。
43.在拖航之前，柔性绳5从锁孔6出发，依次顺序绕装于艉舵12上，如图1所示，在各个挂点处通过挂绳连接，直至挂至最高点挂点a1；
44.开始拖航时，随着拖速的提高，在水动力(即阻尼板4的阻力)作用下，靠近阻尼板4的挂点a1处的挂绳a2先断掉，如图2所示，然后是挂点b10处的挂绳b11(如图3所示)、挂点c9处的挂绳c8(如图4所示)，通过挂绳的依次顺序受力断裂，来有序向后释放柔性绳5，使得柔性绳5逐渐被释放；
45.在柔性绳5完全释放之后，阻尼板4将不受被拖曳体13尾流的影响，在继续拖航过程中，柔性绳5将与来流平行，在阻尼板4阻力作用下，将使得偏航角β趋于0，如图5所示。
46.本发明实现了拖航过程中柔性绳的顺序释放，使得阻尼板位于尾流区之外，助力于使得偏航角趋于0，大大增强了被拖曳体航向的稳定性，可靠性好。
47.以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。