大型全垫升气垫船设计初探

通过对全垫升气垫船气垫参数、动力系统、围裙系统、横稳性和操纵性等方面进行分析,对大型全垫升气垫船的设计进行初步的探索。     

全垫升气垫船全圆周浪向下耐波性分析

对全垫升气垫船耐波性进行了研究,考虑气垫压力、升沉、纵摇和横摇运动之间相互耦合下的综合效应.较之仅分析迎、逆浪或者横浪工况,所采用的方法可对任意浪向工况进行研究.通过MATLAB平台上所编制的相应程序,得到圆周浪向、不同波频下全垫升气垫船的升沉、纵摇和横摇响应.计算结果表明,在若干浪向角和遭遇频率组合下,气垫船发生升沉、纵摇和横摇运动共振耦合,响应幅值大大高于其他工况,这将对气垫船正常运营造成极大危险.这一结果可供气垫船设计者和驾驶员参考.     

典型工况下的全垫升气垫船总强度评估方法

全垫升气垫船是一种特种的高性能船舶,具有优越的适应性与快速性,由于其特殊的运行方式和使用需求,使得它们的结构形式多样、内部结构层次繁多,目前还没有一套完全成熟的规范和准则来评估气垫船结构强度,且单纯依靠规范计算进行气垫船结构设计亦很难满足其结构强度要求。本文根据全垫升气垫船结构特点,针对其垫升航行和排水航行2种典型运行状态,在对气垫船载荷分量的确定方法及加载方式分析的基础上,通过基于等效设计波法的直接计算法对气垫船总强度校核方法进行研究,为全垫升气垫船总强度评估提供了有效的技术支撑。     

气垫船刮水器的选择与优化设计

气垫船在航行以及登滩、退滩过程中,长期处于水雾、泥沙等恶劣环境中。为确保驾驶员良好的操控视野,刮水器已成为船上必不可少的设备,其工作可靠性也将直接影响航行的安全性。文章通过对气垫船刮水器使用情况的分析研究,结合长期实船使用经验,梳理出刮水器在选型时需注意的事项,并根据气垫船刮水器特殊的使用环境,对其进行相应的优化设计,以满足在多变环境下的使用需求。     

全垫升气垫船控制研究综述

介绍了气垫船的性能、特点及国内外的发展概况;对比分析了2种类型气垫船(全垫升式气垫船、侧壁式气垫船)的主要性能及其主要应用范围;介绍了全垫升气垫船、侧壁式气垫船综合控制研究现状;简要介绍了全垫升气垫船水平运动控制、升沉运动控制方法;展望了全垫升气垫船的应用前景及所带来的社会效益;分析了市场对气垫船的需求及其推广的可行性.     

基于二次开发的CATIA三维建模在全垫升气垫船设计中的应用

全垫升气垫船的船体外形结构不再着重考虑水动力性能,而是采用浮箱结构,其折角面、断阶面与倒圆较多,另有垫升风机在浮箱上的出风开口等,空间形状复杂。此外还有风机、导管桨、空气舵、围裙等特种设备,适于用参数化软件CATIA作二次开发来进行三维建模。在CATIA中作了一些二次开发以方便建模,详细介绍了一条全垫升气垫船的三维建模过程,并就CATIA曲面展开功能在柔性围裙设计制造中的应用进行探讨。     

两条大型全垫升气垫船的流体动力性能比较

以运输效率为基本判据,根据对无因次阻力、无因次推进功率与垫升功率的研判,从方案设计的角度分析了英国SRN4-MK3和俄罗斯ZUBR("欧洲野牛")两条大型全垫升气垫船总体性能差异的原因,并以此作为大型全垫升气垫船参数设计的分析依据.     

滚动轴承在全垫升气垫船轴系中的应用

气垫船通常采用滚动轴承作为轴系的支承轴承,而全垫升气垫船轴系中的滚动轴承工作条件相当严苛。因此,对于滚动轴承的正确选型,以及对于润滑与密封等的全面考量,是设计人员必须面对的问题,同时也是全垫升气垫船推进与垫升系统能否可靠工作的关键之一。文中对气垫船滚动轴承的使用条件、选型、安装配合要求、润滑与密封等方面进行分析与介绍,并举例说明滚动轴承在气垫船轴系上的应用。     

基于MATLAB/SIMULINK的气垫船动力系统仿真研究

开展气垫船动力系统仿真是研究气垫船动力系统动态性能的重要手段.建立了某型全垫升气垫船推进、垫升系统及船体的数学模型,采用系统仿真的方法,建立了基于MATLAB/SIMULINK仿真平台的仿真模型.通过选择典型工况和参数设定值对仿真模型和程序进行校核和调试,并以此仿真模型对几种典型工况的动态性能进行了仿真计算.研究结果可为该型船动力系统的设计、试验和使用提供参考.     

全垫升气垫船操纵运动研究

本文用大振幅平面运动机构对全垫升气垫船模型进行了约束试验，测得了作用在船上的水动力，在此基础上用计算机解气垫船操纵运动微分方程，预报气垫船的回转性能，并与实船试验的结果进行了比较，两者吻合较好。