專利名稱：能提高艦船耐波性能射擊精度的艦底可伸縮重錘穩定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠提高艦船耐波性能和射擊精度的艦底可伸縮重錘穩定裝置，屬于艦船裝備的發明。
背景技術：
為了應對艦船在風浪中特別是在狂風巨浪中出現的可怕的橫搖和縱搖，人類動足了腦筋，想出了各種各樣的辦法，如減搖水艙、舭龍骨、陀螺減搖裝置、主動式減搖鰭、十字形抗縱搖舵等等，只是有的辦法效果有限，有的辦法與船速有關，有的辦法價格昂貴，有的辦法結構復雜，有的辦法需要特殊的機械來驅動，尤其是應對艦船的縱搖，人類至今仍辦法缺缺。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提出一種可以隨時隨地迅速自由地使得艦船的重心快速下移的艦底可伸縮重錘穩定裝置，該裝置既能應對橫搖，又能應對縱搖，在改善艦船的耐波性能的同時，有效地提高艦載武器的攻擊精度和艦載飛機的起降安全。本發明所采用的技術方案是:可伸縮重錘穩定裝置由重錘、伸縮套管和卷揚機組成；重錘由大比重金屬制成，重錘于初始狀態時露出艦底部分的形狀與周圍的艦底部分渾為一體；伸縮套管由N層高強度鋼板制成的套管套疊組成，套管橫截面的形狀為矩形，各層套管相互之間能自由移動，每層套管的兩對面面相對的平面上或開有限位滑槽或安裝有限位塊，各層套管相互之間層層交錯地將自己的限位塊置于相鄰層套管上的限位滑槽內，各層套管相互之間的自由移動的行程受到其相鄰套管上的限位滑槽的限制；在重錘和套管的外圍的艦體結構上建有密封的穩定裝置艙；伸縮套管中最里面一層的套管與重錘固結在一起，最外面一層的套管與穩定裝置艙固結在一起；穩定裝置艙頂部的中心設有通孔，卷揚機的鋼絲繩穿過通孔吊住重錘，通孔和鋼絲繩之間設有密封；重錘穩定裝置設置位置位于艦船重心的正下方以及相對于艦船縱軸或過重心的橫軸對稱的成對位置的下方；重錘在平時由一鎖定裝置固定在初始位置，這時的重錘以及所有的套管均起到常規的壓載物的作用，當卷揚機將重錘下放時，套管隨重錘向下降落，直至各層套管因受到其各自外側層套管的限位而停止下降，因此，在重錘的下放過程中，套管的重量始終追隨著重錘而下降，從而進一步加快了艦船重心下移的速度；重錘的下放不受到艦船上任何其它系統或裝備的制約和影響，因此可以隨時隨地根據需要實施下放；重錘的下放僅僅使得艦船的重心實現下移，對重量在艦船上的分配不會產生任何的影響；重錘下放的深度借助卷揚機全程無級可控；只要增加伸縮套管的層數，就可實現更大的下沉深度，因此重錘下沉的深度不受限制；重錘一旦下放，立即產生扶正力矩，重錘下放得越深，其產生的扶正力矩越大，當然，重錘下放的深度必須充分考慮到海域的深淺；借助伸縮套管的結構，重錘在縱向軸線上的位移和圍繞縱向軸線的轉動、在橫向軸線上的位移和圍繞橫向軸線的轉動以及圍繞垂向軸線的轉動均受到了約束，從而使得下沉到任何深度的重錘始終等同于與艦船本體為剛性一體。
本發明的有益效果是:本發明結構極其簡單，所有工作全部交由大自然的力量——重力來完成，維保極其容易，但功能卻異乎尋常，它能隨時隨地使艦船重心快速下移，隨時隨地迅速應對橫搖和縱搖，隨時隨地為艦船提供扶正力矩，它可應用于任何海上艦船，小到小型船只，大到航母、海洋平臺，它不單能提高艦船的耐波性能，應對狂風巨浪，同時還可大大提高作戰中艦載武器攻擊的準確性以及艦載飛機的起降安全。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明實施例一的重錘穩定裝置在裝備于某導彈驅逐艦上后的三視圖。圖2是本發明實施例一的重錘穩定裝置在遭遇縱搖時的工作狀態。圖3是本發明實施例一的重錘穩定裝置在遭遇橫搖時的工作狀態。圖4、圖5、圖6是本發明實施例一的重錘穩定裝置的詳圖。圖7是本發明實施例二裝備有重錘穩定裝置的某集裝箱船的二視圖。
具體實施例方式本發明實施例一為參照某導彈驅逐艦設計的重錘穩定裝置，該驅逐艦長153米，寬20米，滿載排水量8400噸。裝備有該重錘穩定裝置的驅逐艦的三視圖見附圖1，其在遭遇縱搖時的工作狀態見附圖2，其在遭遇橫搖時的工作狀態見附圖3。從附圖2和附圖3可以知道，無論艦船遭遇縱搖還是橫搖，因為重錘穩定裝置將整個船體的重心向下移動了一定的距離，從而使得重心與浮心在水平面上的距離增加了，重力和浮力的作用線的距離隨即增加了，復原力臂增加了，扶正力矩增加了。顯然，重錘的重量越大，重錘下沉得越深，重錘穩定裝置的作用越明顯。實施例一的重錘穩定裝置的詳圖見附圖4、附圖5和附圖6。伸縮套管外形尺寸為2.8米X2.1米X6.8米。伸縮套管層與層之間相互移動的最大距離為4.7米，伸縮套管一共為十五層，其中十四層可下沉，因此，伸縮套管總共可以下沉的距離為4.7米X 14 =65.8米。伸縮套管的最外面的一層與穩定裝置艙固結在一起，伸縮套管的最里面的一層與重錘固結在一起。伸縮套管在全部縮回狀態時由雙作用液壓缸驅動鎖定銷插入重錘的鎖孔內(圖中未表示)。重錘的重量以及所有套管的重量全部都由鋼絲繩來承受。伸縮套管的作用只是約束重錘在縱向軸線上的位移和圍繞縱向軸線的轉動、在橫向軸線上的位移和圍繞橫向軸線的轉動以及圍繞垂向軸線的轉動，以使下沉到任何深度的重錘始終與艦船本體為剛性一體。通過卷揚機，可以使得重錘的下沉深度無級可控，控制重錘的下沉深度，就可以調整扶正力矩的大小。因為海水在整個重錘穩定裝置中暢通無阻，所以，海水的壓力對重錘穩定裝置不產生任何的影響。重錘穩定裝置可以安裝于艦船重心的正下方，就如附圖1所示，但有時在艦船重心的正下方無法擠出所需空間，這時，可以在艦船縱向軸線上取兩點相對于過重心的橫向軸線成對稱的位置來設置兩套重錘穩定裝置，從理論力學可知，該兩處的重錘穩定裝置所產生的合力正是在重心的正下方。對于戰斗艦艇來說，即使不是為了應對風浪，也可將重錘穩定裝置沉放下去，借此獲得更穩定的船體狀態，從而大大提高作戰中艦載武器攻擊的準確性以及艦載飛機的起降安全。
本發明實施例二為在某集裝箱船上裝備本發明的重錘穩定裝置，其示意圖見附圖
7。集裝箱船船體比較寬，重心比較高，在重心處下方很難安排空間來安裝本發明的重錘穩定裝置。這時，可以按照附圖7所示的那樣，在船的縱向軸線的左右側成對稱地成對安裝本發明的重錘穩定裝置，并根據所有安裝位置距離重心的縱向尺寸來配備各個安裝位置的重錘重量，以使所有的重錘穩定裝置的重力的總合成力位于重心的下方。在遭遇狂風巨浪時，可以同時下放所有的重錘，即相當于在重心處下放一個重錘，這樣就可以同時應對橫搖和縱搖。在遭遇向某一方向傾側時，可以下放傾側的相對方的重錘，從而無論應對橫傾還是應對縱傾都有了有效的辦法。本發明的使用效果與船速無關，因此，它也可應用于低速航行的船舶以及停泊作業的工程船舶。
權利要求
1.一種能夠提高艦船耐波性能和射擊精度的艦底可伸縮重錘穩定裝置，其特征是:可伸縮重錘穩定裝置由重錘、伸縮套管和卷揚機組成，重錘由大比重金屬制成，重錘于初始狀態時露出艦底部分的形狀與周圍的艦底部分渾為一體，伸縮套管由N層高強度鋼板制成的套管套疊組成，套管橫截面的形狀為矩形，各層套管相互之間能自由移動，每層套管的兩對面面相對的平面上或開有限位滑槽或安裝有限位塊，各層套管相互之間層層交錯地將自己的限位塊置于相鄰層套管上的限位滑槽內，各層套管相互之間的自由移動的行程受到其相鄰套管上的限位滑槽的限制，在重錘和套管的外圍的艦體結構上建有密封的穩定裝置艙，伸縮套管中最里面一層的套管與重錘固結在一起，最外面一層的套管與穩定裝置艙固結在一起，穩定裝置艙頂部的中心設有通孔，卷揚機的鋼絲繩穿過通孔吊住重錘，通孔和鋼絲繩之間設有密封，重錘穩定裝置在平時起到常規的壓載物的作用，在需要時，重錘可以自艦船底部向下沉降，下沉深度全程無級可控，下沉深度不受限制，重錘在下放的全過程中始終與艦船本體保持著剛性連接，可伸縮重錘穩定裝置設置在艦船重心的正下方以及相對于艦船縱軸或過重心的橫軸對稱的成對位置的下方。
全文摘要
本發明涉及一種能夠提高艦船耐波性能和射擊精度的艦底可伸縮重錘穩定裝置，屬于艦船裝備的發明，它由重錘、伸縮套管和卷揚機組成，結構極其簡單，所有工作全部交由大自然的力量——重力來完成，維保極其容易，但功能卻異乎尋常，它能隨時隨地使艦船重心快速下移，隨時隨地迅速應對橫搖和縱搖，隨時隨地為艦船提供扶正力矩，它可應用于任何海上艦船，小到小型船只，大到航母、海洋平臺，它不單能提高艦船的耐波性能，應對狂風巨浪，同時還可大大提高作戰中艦載武器攻擊的準確性以及艦載飛機的起降安全。
文檔編號B63B39/00GK103144748SQ20131009315
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者徐積勉 申請人:徐積勉