[发明专利]一种减少水流阻力的船底结构

权利要求书

1.一种减少水流阻力的船底结构，包括船体、球鼻艏模块和推进模块，其特征在于，还包括水流检测模块、处理器模块和若干船底盖片，

所述水流检测模块包括伸缩单元、连接绳单元、升降单元和传感器单元，所述连接绳单元通过升降单元环绕固定于船体侧面一周并通过升降单元沿着船体侧壁上下滑动；所述升降单元包括若干个竖直杆和若干个升降电机，竖直杆竖直固定在船体侧面上，升降电机与连接绳单元某一点进行连接，通过电机的升降带动连接绳单元的升降；所述伸缩单元位于连接绳单元上，用于控制连接绳单元的伸缩，使得连接绳单元贴附在船体侧壁上；所述传感器单元包括水位传感器组和水流传感器组，均与处理器模块连接，所述水位传感器组位于船体侧壁上，用于获取船体吃水线位置，处理器模块通过吃水线位置数据控制连接绳单元的升降，所述水流传感器组固定在连接绳的若干位置上，用于获取船体周围水流的方向和大小数据，处理器模块通过水流数据控制球鼻艏模块和船底盖片；

所述船底盖片矩阵式排列于船底，包括上层、中间层、下层和旋转机构，通过船底盖片的翻转来改变盖片的朝向，所述旋转机构位于盖片侧面并固定在船底并受处理器模块控制。

2.根据权利要求1所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述伸缩单元包括若干个微电机和若干个弹簧，所述弹簧两端固定连接在连接绳单元上，在船体空载时弹簧处于自然状态并且连接绳单元位于空载状态的吃水线，所述微电机连接在弹簧两端，受处理器模块控制；在船体负载时，通过控制弹簧的拉伸来延长连接绳单元的长度，同时，处理器模块控制连接绳模块向上移动至此时的吃水线附近。

3.根据权利要求1所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述船底盖片的上层和下层均为滑面陶瓷，用以减少水流的粘性阻力。

4.根据权利要求2所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述的水流传感器组为霍尔效应水流传感器。

5.根据权利要求4所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述水流传感器组在船头部位分布有至少三个，用于监测船头水流的数据。

6.根据权利要求5所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述处理器模块通过控制船底盖片的转动角度来减少水流兴波阻力的方法为：

S1：通过水位传感器组探测船体的吃水线，处理器模块通过对比船体空载时吃水线位置与此时吃水线位置的差异，得到升降单元上/下移动连接绳单元的距离和伸缩单元延长/缩短连接绳单元的长度，随后处理器模块通过吃水线位置数据控制连接绳单元的升降；

S2：通过分布在船体四周的水位传感器每隔1min获取船体四周的水流变化，当船体一个侧面连续5min中收到大于设定值的水流流量时，处理器模块控制矩阵式排布的船底盖片发生部分转动，转动的效果是在从船体上述水流冲击侧到船体另外一侧形成导通的凹槽通道，使得水流低阻地从凹槽通道穿过；

S3：当位于船头的水流传感器组探测的水流流量超过特定值时，通过比对处理器内存储的参考数据，处理器模块调整球鼻艏的长度和高度来减少船头的兴波阻力；

S4：处理器模块将球鼻艏长度和高度数据与船头水流流量值对应起来记录在处理器模块，作为调整球鼻艏的参考数据。

7.根据权利要求6所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述升降单元在船头、船尾各分布一个，在船体的左侧、右侧各两个，所述伸缩单元分布在每两个升降单元之间的连接绳单元上。

8.根据权利要求7所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，所述水位传感器组为光纤水位计，位于船体中部的船体两侧的侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种减少水流阻力的船底结构，其特征在于，当船舶平均油耗量超过标准油耗量的油量值超过设定值时，或者船舶航行超过设定时间值时，处理器模块控制所有船底盖片进行180°翻面，使得船底盖片未使用的另外一侧作为船底。