[发明专利]一种高速船消波减阻及航态优化装置

说明书

本发明提供一种高速船消波减阻及航态优化装置，包括信息采集系统、分析控制系统、驱动系统、管路系统。信息采集系统主要包括三维航态仪、航态信息采集系统、航速传感器、航速信息采集系统；分析控制系统主要包括分析系统和控制系统；驱动系统主要包括自吸式离心泵、电动机、增压机、发电机舱；管路系统主要包括船艏吸波口、过渡管、储水箱、船艉喷头。本发明通过船艏吸波口吸收艏部兴波，吸入的海水通过驱动系统最终在船艉以可变高度水幕形式排出，形成船艉水幕阻流板，达到削减、消除船艏兴波浪，调整船舶航态的效果；通过对船体航速、航态的实时监测，自动调整吸入水量以及排水压力，实现对水幕高度的自动调节。

技术领域

本发明属于船舶领域，具体涉及一种高速船消波减阻及航态优化装置。

背景技术

近年来，能源枯竭和环境污染成为了全球范围内关注的热点，而船舶行业作为能耗重点行业，其所需要消耗的能源以及所造成的环境污染等都是不容忽视的。高速船的型线设计以及其服务航速范围使之在使用过程中具有一些难以克服的问题，具体体现在：航行时船体湿面积过大，带来较大的航行阻力，抑制了航速的进一步提高，增大了油耗和排放量；航行过程中纵倾较大，使船员的工作能力下降，稳性降低，设备安全隐患增加，螺旋桨推进效率恶化，降低了舒适性；高速情况下尾流场兴波严重，增大主机能耗，恶化船舶航行性能，所产生的尾浪对堤坝、海岸、港口和近海结构物具有严重的冲击和威胁。更有一些执行特殊工作和任务的高速船，如带有拖网和拖曳设备的船只，由于这些现象而导致航速无法提高，能耗和排放量巨大，航行安全性无法保障，设备使用中存在威胁等问题。以上这些问题均是高速船与生俱来的问题，若干年来仅靠船舶自身的船型优化和总体设计均无法改变。

专利申请号为200820173224.2的实用新型专利文件中公开了一种改进的可移动消波装置，它包括浮筏体、破波墙、阻尼消波膜、沉力件，碎波墙固定设置在浮筏体上方，阻尼消波膜固定在浮筏体下方，沉力件固定在阻尼消波膜的底部；从浮筏体较长的两边支起碎波墙，碎波墙由若干人字架排列成骨架，骨架外罩网衣。该技术方案能破碎越浪，有效衰减越浪能量，并消减海面以下潜浪的强度。该技术方案所涉及的消波装置主要用于海上，所涉及的消波装置浮于水面，为被动式消波。而本发明所涉及的一种高速船消波减阻及航态优化装置通过船艏吸波口吸收艏部兴波，吸入的海水通过驱动系统最终在船艉以可变高度水幕形式排出，形成船艉水幕阻流板，达到削减、消除船艏兴波浪，调整船舶航态的效果；通过对船体航速、航态的实时监测，自动调整吸入水量以及排水压力，实现对水幕高度的自动调节，使船舶达到最佳航行状态。

发明内容

针对目前现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种减小船艏兴波、降低高速船阻力、提高航速、改善航态、降低排放量、增加船舶航行稳定性、减小尾波、保护海岸的一种高速船消波减阻及航态优化装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明为一种高速船消波减阻及航态优化装置，包括信息采集系统、分析控制系统、驱动系统、管路系统，其特征在于：所述的信息采集系统收集航态、航速信息，并把信息传递给分析控制系统；所述的分析控制系统整理、分析所采集到的信息，并依据信息制定方案，通过数据线传递给驱动系统；所述的驱动系统和管路系统各有两套，分布在船舶左右两侧且相对独立；所述的驱动系统驱动管路系统吸收船艏水波，使水波在船艉以水幕形式排出。

所述的信息采集系统包括三维航态仪1-1、航态信息采集系统2-1、航速传感器1-2、航速信息采集系统2-2、若干缆线17和数据线18；三维航态仪1-1将收集的船体航态信息通过缆线17传递给航态信息采集系统2-1，航速传感器1-2将航速信息通过缆线17传递给航速信息采集系统2-2，航态信息采集系统2-1和航速信息采集系统2-2分别对航态信息和航速信息进行滤波和采样，将所得到数据通过数据线18传递给分析控制系统。