[发明专利]船舶纵向动态减摇方法与装置

摘要

本发明公开了一种船舶纵向动态减摇方法与相应的船舶纵向动态减摇装置。该方法包括如下步骤1)采集船尾纵向旋转的加速度或角速度，进一步换算成船体的纵摇角；2)当船体达到最大纵摇角时，调整水翼的翼片角度为γ。该装置包括水翼、支撑架、驱动装置、传动装置和控制系统；支撑架的前端固定在船尾底板上，水翼通过所述转轴铰接在支撑架的后端；驱动装置通过传动装置与水翼相连；控制系统包括控制器、船体纵摇传感器和水翼角度传感器；控制器的控制信号输出端与驱动装置的控制信号输入端相连，船体纵摇传感器和水翼角度传感器的测量信号输出端分别与控制器的测量信号输入端相连。该方法和装置可实现船体的动态纵向减摇，减摇效率高。

主权项

一种船舶纵向动态减摇方法，其特征在于：包括如下步骤：1)通过船体纵摇传感器(13)采集船尾纵向旋转的加速度或角速度，进一步换算成船体的纵摇角；2)当船体达到最大纵摇角时，通过驱动装置调整水翼(5)的翼片角度为γ，当纵摇角为最大正值时，γ取负值；当纵摇角为最大负值时，γ取正值；所述翼片角度γ通过如下公式确定：γ=M4ρv2Adδ=(f(θ··)+f(θ·)+f(θ))-(f(θ··1)+f(θ·1)+f(θ1))ρv2Adδ]]>式中，θ1是t时刻的船体纵摇角，由传感器测量得到；f(θ1)是t时刻的静水回复力矩，由以下公式确定：f(θ1)＝Δ×H×sinθ1，其中Δ是船舶排水量，H是纵稳性高；是t时刻的阻尼力矩，由以下公式确定：其中Igy是水线面对通过重心横轴的纵向惯性矩；f为常数，取f＝0.18计算；是t时刻的惯性力矩，由以下公式确定：Jyy是船体本身对通过重心横轴的转动惯量，Jyy'是船体对通过重心横轴的附加转动惯量；θ为初始值，即0时刻的船体纵摇角，由传感器测量得到；f(θ)是0时刻的静水回复力矩，由以下公式确定：f(θ)＝Δ×H×sinθ，其中Δ是船舶排水量，H是纵稳性高；是0时刻的阻尼力矩，由以下方法/公式确定：其中Igy是水线面对通过重心横轴的纵向惯性矩；f为常数，取f＝0.18计算；是0时刻的惯性力矩，由以下方法/公式确定：Jyy是船体本身对通过重心横轴的转动惯量，Jyy'是船体对通过重心横轴的附加转动惯量；ρ为海水密度；v是船航速；A是水翼面积；d是水翼中心到船体漂心的距离；δ是水翼转角与升力系数间的关系系数。