基于单片机的大型舰船尾滑道式小艇的自动收放装置设计

舰船上的小艇是舰船作战的重要补充,可以执行巡逻、救援、逃生等功能。小艇具有灵活性高、适用环境广、速度快等优点。但是由于小艇的燃料不足,因而必须要将舰船和小艇有效结合起来。小艇的自动收放装置是一种快速将小艇投放和回收的装置,收放速度和稳定性将直接影响舰船的作战性能。本文提出一种基于STC单片机的大型舰船尾滑道式小艇自动收放系统,分析舰船尾滑道式小艇收放装置的原理,并在此基础上设计了系统的硬件系统和软件。系统在使用过程中受到外部风浪影响小,工作稳定,实用性较高。     

一种新型尾滑道式船载小艇收放系统

作为一种新型的尾滑道式船载小艇收放系统,除了兼顾国内其他滑道系统的优点之外,其独创性地采用自动捕捉挂钩的操作形式。在回收小艇时,小艇以一定的航速冲上尾滑道后,捕捉横杆自动捕捉小艇艇钩,并由牵引装置将其牵引至存放位置。实船证明,该收放系统减少了回收时间,提高了高海况回收时的安全性。     

尾滑道式船载小艇收放系统的研发及应用

尾滑道式小艇收放是国内的一种新型船载小艇收放技术,与传统小艇收放方式相比,具有收放艇快速、安全、可在较高海情下操作等明显优势.文章介绍了国内首创的尾滑道式船载小艇收放系统的设计、试验、使用特点和广泛应用前景.     

尾滑道式小艇收放载荷与加强结构分析

某型海警船采用的滑道式收放小艇装置,可以使工作艇快速冲上母船或脱离母船,实现小艇安全快捷地收放。文中采用动力学方法,对小艇上滑道过程的载荷进行数值模拟计算,并进行了尾滑道加强结构的强度计算分析。模型计算与实船试验表明,该船的结构加强设计满足相关要求,为相似的滑道式收放系统结构设计提供一定的参考。     

规则波中无人艇回收的水动力性能分析

[目的]小艇回收过程是典型的多体相互干扰的动力学问题,纵向滑道回收是常用的回收方式,小艇在大船尾流中快速运动冲向艉部捕捉装置时,受到大船的尾流影响,可能会出现倾覆的危险。[方法]采用粘性流数值波浪水池、重叠网格和六自由度运动等技术,以DTMB 5415为母船,模拟Fridsma型无人滑行艇(以下简称无人艇)快速接近母船过程中的干扰运动。计算分析无人艇在波浪中的运动特性,在此基础上开展波浪中小艇在大船尾流中的运动仿真。[结果]计算结果与试验结果的比较表明计算方法可靠。仿真计算结果表明小艇受大船尾流的影响较为明显。[结论]当小艇运动方向不在大船尾流正中心时,小艇的纵倾和横摇会受到显著影响,最终导致倾覆现象的发生。     

尾滑道式船载小艇收放技术的改进研究

尾滑道式小艇收放技术，是近年来新兴的船载小艇收放技术，在国内外得到广泛的应用。中国舰船研究设计中心成功完成了国内首套双滑道的尾滑道式小艇收放系统，并装备于新建海关缉私艇上。为扩大其应用范围，结合工程项目，开展了该项技术的系列化改进研究，如建立了关键部件的3D模型、开展了有限元计算、进行了优化设计及一系列缩比模型和实船试验等。改进研究取得成功，其产品已配置在海监船、消防船、水警指挥船、渔政船等6型船舶上。介绍了尾滑道式船载小艇收放系统运用优化设计概念，采用新技术的改进过程。最终实现该装置先进性和实用性的目标，并且降低了成本。     

基于专利分析的艉滑道式小艇收放技术发展态势

基于艉滑道式小艇收放技术的全球专利,运用检索、标引、统计和对比等分析方法,从专利申请趋势、专利布局区域、主要申请人和专利技术分布等方面分析全球艉滑道式小艇收放技术的发展态势.通过专利申请趋势和布局区域分析,总结国内外艉滑道式小艇收放技术发展现状;通过主要申请人的分析,识别出艉滑道式小艇收放领域的技术竞争对手及优势方向;通过专利的技术分布及法律状态分析,研究艉滑道式小艇收放领域技术的分布现状,识别出该领域核心技术,从而为中国艉滑道式小艇收放技术前瞻性布局与创新引导政策制定提供有益参考.     

处理一起船舶在美国港口的油污事件的启示

1油污事件的发生与处理的始末1.1 USCG检查官的事故认定和相关责任2005年5月28日,笔者去Brownsville港的LB轮处理船舶事务,正遇上LB轮在接受USCG的港口国检查,在检查中被告知尾轴漏油,检查官并安排小艇在船尾拍了照片。作为船东代表笔者与检查官们进行了交谈,看了检查官在小艇上拍摄的LB轮尾轴漏油造成水面油花的照片。由于水面很平静,油花看起来很明显。同时又     

海迅完成艉滑道式小艇收放系统研发

大型公务船一般要配备1-2条高速小艇作为工作艇,用于弥补大船船体较大无法在浅水区域执行任务的不足。传统的小艇收放装置一般用吊机收放作业,不仅速度慢,而且安全性也不够,因此艉滑道技术应运而生。艉滑道技术最早出现于国外,目前国内仅少量公司拥有此技术,主要用在功能性要求较高的军事船和公务船上。艉滑道式小艇收放是利用布置在船艉部的滑道,通过收放设备使小艇在滑道上移动,完成收放的一种新型的收     

高速滑行艇静水中纵向运动尾流特性的数值分析

基于计算流体力学软件FINE/MARINE,利用其六自由度运动响应模块,开展了三维滑行艇模型在静水中航行纵向三自由度运动响应的实时数值预报.完成了航速v=2~15 m/s共计14种工况下滑行艇水动力特性、运动响应特性与航速之间的关系,与试验数据对比,二者吻合良好,并给出了对应的变化规律.定量分析了滑行艇尾压力兴波的凯尔文角、船尾空穴的长度和深度、流体与艇尾分离点与航速的关系.为滑行艇运动响应的实时数值预报和尾流场的分析提供了一种有效的方法.     

艉滑道式小艇收放装置液压系统的设计与分析

为实现小艇安全快捷地收放,以执行水面作业、海上人命救生和遇难船舶施救等任务,设计了一种艉滑道式小艇收放装置液压系统,并对艉门负载特性以及手动释放液压回路的性能进行了分析。所设计的系统具有以船电为动力的正常收放和母船失电后的手动释放两种功能,能够满足2009年9月新版《船舶与海上设施法定检验规则》的规定,具有功能齐全、放艇快捷及安全可靠等特点。     

滑行艇波浪中运动性能试验研究

为了探究自主开发的滑行艇耐波性能,在拖曳水池中进行该滑行艇模型不同航速下的静水阻力试验、不同航速下变波长顶浪规则波试验与对应不同海况的不规则波试验,试验过程中记录阻力值和纵向运动响应值。对试验结果处理分析后发现:在排水体积傅氏数Fr=3.713时,滑行艇在5倍于船长的波长附近具有强烈的运动响应,出现了抨击和出水现象;与传统深V滑行艇相比,短波中该滑行艇具有更小的运动响应,滑行艇阻力增值较深V滑行艇有所减小;垂荡响应与航速与波高具有较好的线性关系,纵摇响应航速与波高具有弱非线性。     

无人艇自主避障算法设计与仿真

文章针对无人艇全局路径规划航线上可能存在未知静态障碍物,影响其安全航行的问题,提出加装超声波传感器和罗盘,分别用于测量无人艇航行过程中与障碍物的距离信息和偏航角,作为无人艇运动控制器的输入。同时设计了包含岸基和船载的无人艇运动控制系统,采用模糊控制算法实现自主避障功能,依靠专家经验制定无人艇运动控制规则,依据航速和传感器探测距离设计隶属度函数,Matlab仿真路径有效避开了障碍物,得到了安全的航行路径,验证了算法有效性。     

Finite-volume simulation method to predict the performance of a sailing boat

 A flow-simulation method was developed to predict the performance of a sailing boat in unsteady motion on a free surface. The method is based on the time-marching, finite-volume method and the moving grid technique, including consideration of the free surface and the deformation of the under-water shape of the boat due to its arbitrary motion. The equation of motion with six degrees of freedom is solved by the use of the fluid-dynamic forces and moments obtained from the flow simulation. The sailing conditions of the boat are virtually realized by combining the simulations of water-flow and the motion of the boat. The availability is demonstrated by calculations of the steady advancing, rolling, and maneuvering motions of International America's Cup Class (IACC) sailing boats. Received: December 25, 2001 / Accepted: March 26, 2002     

滑行艇升沉纵摇运动的二维数值预报

基于CFD软件对滑行艇二维简化模型在均匀来流中的运动响应进行数值分析。根据滑行艇的流体动力数值计算结果实时求解滑行艇的运动响应特性,对4种不同傅汝德数下滑行艇的纵摇与垂荡耦合运动特性进行研究,得到艇体升沉幅值、纵摇角随时间的变化特性,以及阻力、升力和力矩随傅汝德数的变化规律,并分析了艇体达到稳定状态所需时间和滑行过程中艇底动压力的变化特性。研究表明:傅汝德数1.5时达到稳定滑行状态的时间仅为80 s;除了在傅汝德数2.0时发生严重振荡,其余3种情况下滑行艇均能够趋于一种"动平衡"状态。     

水下航行体垂直发射筒口压力场 L/E耦合数值模拟

采用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格（L/E）耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试验与计算的2个主要压力波峰曲线形状基本一致。通过对比计算表明,考虑横向流作用可以有效减少筒口压力场计算偏差。本文的计算方法及结论可为发射筒口压力场分析提供有益指导。     

船舶拖航系统六自由度操纵运动仿真

研究拖航作业操纵运动对于提高拖航作业的安全性有重要意义,采用MMG分离式船舶运动数学模型,结合拖缆的悬链线张力计算模型,建立由拖轮、拖缆、被拖轮组成的拖航系统六自由度操纵运动模型,编制仿真程序,通过数值计算,对该系统操纵运动进行仿真模拟。以拖轮和导管架驳船的拖航运动为例,分析拖缆长度、拖航速度对拖航系统操纵运动及拖航航向稳定性的影响,模拟该系统在风、浪、流影响下的操纵运动,运动数据实时解算,为在视景模拟平台上进行作业预演,规避拖航作业风险提供理论指导。     

无人艇工程控制课程实践教学平台开发

针对在教学环节中存在的问题，利用计算机技术和工业软件开发无人艇工程控制课程实践教学平台。该平台可进行无人水面艇（Unmanned Surface Vessel，USV）建模及运动轨迹控制。针对USV物理参数的不确定性，根据运动学和动力学模型设计控制器，分析控制器参数对USV运动性能的影响规律。无人艇工程控制课程实践教学平台的建设应用可提升学生对USV的运动操控、故障判断及维护保养能力。