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1、(10)申请公布号 CN 104002939 A (43)申请公布日 2014.08.27 C N 1 0 4 0 0 2 9 3 9 A (21)申请号 201410233848.9 (22)申请日 2012.05.10 201210143942.6 2012.05.10 B63B 39/00(2006.01) B63B 39/04(2006.01) B63B 43/00(2006.01) B63B 43/14(2006.01) (71)申请人赵凤银 地址 300000 天津市河西区解放南路汽车配 件城A区别对待311 (72)发明人赵凤银 (74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理 有限。
2、公司 11340 代理人王海洋 (54) 发明名称 带高效消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、 潜艇、海上平台 (57) 摘要 本发明提供多种带高效消载止摇抗翻校正装 置的航母、舰船、潜艇、海上平台,通过消载自平衡 减摇装置、消载托浮气囊垫装置、外垂吊可调重量 平衡器装置、校正板和机翼式减摇板装置、加速潜 艇上浮下潜装置、加速水下悬停自平衡控制装置、 横向推动整船体快速移泊离靠码头装置、安全急 减速快速滞后电桨机装置、陀螺磁场惯量移动重 量平衡器装置。本发明的效果是该结构可以全方 位解决船舶、舰船与航母和海上各种平台在六个 自由度上的摇摆,保证航行船体及时安全躲避突 发障碍,形成完善高效的减摇系。
3、统,解决了航海船 舶领域的几大难题,提高了船舶、航母、潜艇、或航 空和航天领域,飞行器和航天器的平衡稳定性和 安全性,极大提升人类驾驭海上或航空活动的能 力和信心,实现将减摇变为止摇或停摇,飞行器在 空中永不失衡坠落。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书39页 附图25页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书39页 附图25页 (10)申请公布号 CN 104002939 A CN 104002939 A 1/1页 2 1.一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航母、舰船、潜 艇、海上平台。
4、的船体,以及对船体的操纵控制系统,其特征是:在所述船体的船底设置一个 覆盖整船底的內夹层,在所述外夹层内设有横向推动整船体加速离靠码头装置,并与所述 操纵控制系统连接; 所述横向推动整船体加速离靠码头装置包括有:独立內夹层(94),橫向推动整船体加 速离靠码头伸缩轴式螺旋桨总成(123),加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器(99),或 伸缩隐蔽式轴流喷泵、万向节轴式推进器、外悬挂电桨机推进器装置。 2.根据权利要求1所述所述带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台, 其特征是:在所述船体的船底面上,特设覆盖整船底或对称覆盖部分船底的內夹层,在船底 内夹层内,根据各种船舶、舰艇大小比例。
5、需要,设有可横向推动整船体功能的、加速离靠码 头伸缩轴式螺旋桨装置系统; 所述可横向推动整船体加速离靠码头伸缩轴式螺族桨总成(123)、或加速磁场惯量轴 流式电桨机调控校平器(99),分别沿左右两侧船舷下船底边、设装在船底特设的独立內夹 层(94)内,进出口设在內夹层(94)的两侧端面上设有伸缩轴式螺旎桨总成(123)及加速 离靠码头螺旋桨缩存室(125),通过伸缩轴式螺旎桨总成(123)的加速离靠码头螺旎桨伸 缩轴(124)从加速离靠码头螺旋桨缩存室(125)內向外伸出,加速离靠码头螺旋桨缩存室 (125)的外侧分别设有加速离靠码头蜾旋桨缩存室上防水阻盖(127)和加速离靠码头螺旋 将缩存室。
6、下防水阻盖(128)。 权 利 要 求 书CN 104002939 A 1/39页 3 带高效消载止摇抗翻校正装置的航母、 舰船、 潜艇、 海上平 台 技术领域 0001 本发明涉及一种航母、舰船、潜艇、各种载人或无人深潜器、气垫船、飞艇、小型舟 艇、水上飞机、远洋客货轮、海上平台,特别是一种带高效消载止摇抗翻校正装置的航母、舰 船、潜艇、海上平台。 背景技术 0002 舰船在海上航行、作业与作战时,由于受到海浪、海风以及海流等海洋环境扰动的 作用,不可避免的要产生六个自由度的运动,即分别在X轴、Y轴、Z轴上产生的三个平动的 自由度摇摆:纵荡;横荡;垂荡;以及三个转动的自由度摇摆:横摇、纵摇、。
7、首摇。处于水中 的船身浮体,无时无刻不在这六个自由度的摇摆之中。对于舰船上的指战员与作业人员来 说,长时间大幅度的摇晃严重影响了他们的身体和精神状态,造成了无法很好完成正常的 工作,而剧烈的摇摆还会使火炮等作战武器无法精准地命中目标,以致于在战斗中处于被 动地位;而对于10万吨以下的航母、各种舰船、远洋客货轮、海上平台来说,当海上风浪6一 7级以上时,由于缺乏高效的减摇抗翻功能,经常造成各种舰船停航、在航船舶触礁、翻船以 致沉没,或远洋轮船货物移位而造成整船体偏斜、严重时货物集装箱冲破船舱导致漏水沉 没,海上平台被风浪移位或打翻漂移沉没等。 0003 航母大幅度的摇摆则使舰载飞机无法正常起降,。
8、特别在战时会延误战机,同时极 大地增加了发生事故的可能性,使航母处于失去优势随时会被敌方击沉的危险之中,这是 目前世界航海领域仍然存在而无法解决的現实难题。因此,为了使舰载机能在8-10级风浪 的条件下安全起降运行,为了提高航母的航行安全,特别是为增加航母能使舰载机正常起 降的平衡稳定性,减少事故发生率,以保证航母发挥应有的战斗力,为航母、舰船、远洋客贷 轮、海上平台减摇一直是人们不懈努力的目标。 0004 作为海面上活动平台的各种大型水面舰船、航母、远洋轮、海上平台,要求其在海 浪中的摇摆尽可能地小。特别对于航母等有舰载机的舰艇,剧烈的摇荡不但会影响飞机的 弹射和着舰的准确性,还会影响飞机的。
9、安全运行。由于航母上大下小的特殊外形结构,使航 母抗摇功能大大下降,所以航母是抗摇摆性能最差的,海面上风浪一旦过大,航母则会剧烈 摇摆,很难回稳,因此迫切需要减小航母、舰船、远洋客货轮、海上平台揺荡的措施。 0005 在大型舰船、航母、远洋轮、海上平台的摇荡运动中,横摇最为严重,对舰载机的安 全运行影响也最大,因此,舰船平衡最常用的是横摇减摇。尽管纵摇和升沉也对舰载机的 安全运行带来很大影响,但对大型水面船舶,国际上目前还没有减小纵摇、升沉和横荡的技 术。 0006 目前常用的各种船舶或舰艇或航母减摇控制方法有:减摇水舱、舭龙骨、回转仪减 摇、鳍减摇、与可伸缩式鳍减摇、舵减摇以及舵鳍联合控制减。
10、摇等。 0007 在以往的减摇技术中,最有成效的是减摇鳍和减摇水舱,它们只有微效地减小船 舶的横摇。减摇鳍装于船中两舷舭部,又称侧舵。通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在其上 说 明 书CN 104002939 A 2/39页 4 产生作用力,从而形成减摇力矩,以使减少船体横摇。该设备效果取决于航速,航速越高,效 果越好。减摇鳍船舶在低速和系泊状态下,减摇鳍不能很好地减摇,这是减摇鳍的致命缺 陷。因此,减摇鳍所能提供的升力有限,难以满足各种船舶与航母、远洋客货轮等大型海上 平台的减摇需要。而减摇水舱的减摇效果较减摇鳍要差,占用体积较大,并且在波浪的 低 频区,水舱反而会起到增摇作用。此外,船舶的抗。
11、沉性、减摇性、防倾覆性三者是紧密联系在 一起的,而现有的各种减摇装置功能单一,不能兼顾,无一种装置能同时改善三种性能,且 各种装置效能的发挥也受到一定条件的限制,尤其是对于经济性航速的中、底速在航的各 种船舶、舶船、拖船、远洋轮、和在海上发生机械故障无法排除而带故障在航的各种船舶,会 对整船体安全性能带来隐患。 0008 综上,现有的减摇装置手段远不能满足航母、各种大小型登陆舰、舰船、远洋客货 轮等大型海上平台减摇维稳的需要,亟需新的更可靠更高效,整合度高且同时能发挥多种 效能的减摇方式,来适应不断发展的船舶、舰艇、航母、远洋轮等大型海上平台减摇维稳的 高要求与当今经济及实战的需要。 0009。
12、 自有航母以来,各航母国不断追求加大对航母吨位与舰载飞机装备作战性能的不 断升级。众所周知,航母的吨位越大,其整体稳定性就越好,但即使目前世界最大型1520 万吨航母,在海上78级风浪时,摇摆角度依然不小于25度,对舰载飞机同样是不能起 降,而对于10万吨以下的轻型和中型航母,减摇更是显得尤为重要。因此,航母作战效率的 高低很大程度上取决于自身装备性能和海上天气风浪条件。 0010 很显然,战争不会是天气因素决定的,但海上天气因素却可以决定舰船能不能出 海作业与作战。今天,即使大型航母也不能完全适应在太平洋等需极大作战半径海域中停 留作战,这与太平洋海上瞬息万变的恶劣气候,对航母、舰船、远洋轮。
13、、海上各种平台所带来 的威胁有直接的关系,其主要原因,是目前世界各国还沒有哪一种舰船,具备达到抗海上12 级以上的强台风浪的良好性能。 0011 航母在海上作业训练与作战时,特别是:航母飞机在降落时(不含直升飞机与垂 直起降飞机)所产生的气流与对甲板带来的冲击惯性力矩,和拦阻索拦阻飞机时对航母船 体构成的拖拽力与扭动力矩,造成航母不定向的大幅度前后上下起伏与左右摇摆和横向扭 荡,而摇摆的幅度与时间长短,取决于飞机自身重量、降落速度与角度位置、以及航母自身 吨位与海上风浪的大小等多方面因素,目前各航母国所配备的飞机,按各种飞机作战半径, 决定其单架飞机重量一般都在2530吨左右,因此,一般可根据。
14、上述几方面来确定单架飞 机降落时、突然带来的冲击载荷对航母构成摇摆的幅度与时间,以及对航母六个自由度的 影响程度。 0012 例如,海上风浪在34级的正常海况时,航母在开足马力航行状态下: 0013 一般108万吨的航母,自然摇摆约6-7度,飞机在降落时的冲击力与飞机拦阻 索的拖拉力与扭动所造成的摆动角度为1015度角,由飞机降落冲击力对航母造成的 前后上下起伏与左右摇摆角度短时增加约1520度,加上原自然摇摆度,此时最大摇摆 幅度可达到27度左右,前后与左右不定向的从增幅摇摆到恢复自然摇摆幅度时间约34 分钟; 0014 一般75万吨的航母,自然摇摆约7-8度,飞机在降落时的冲击力与飞机拦阻。
15、 索的拖拉力与扭动所造成的摆动角度为1520度角,由飞机降落冲击力对航母造成的 说 明 书CN 104002939 A 3/39页 5 前后上下起伏与左右摇摆角度短时增加约2025度,加上原自然摇摆度,此时最大摇摆 幅度可达到33度左右,前后与左右不定向的从增幅摇摆到恢复自然摇摆幅度时间约56 分钟; 0015 上述各种吨位航母在飞机降落时的摇摆幅度和回稳时长,是经验值统计的结果, 如果采用本发明结构最新精确的方程式求解计算,其结果会更加简便和准确。 0016 由于航母飞机在降落时造成航母的大幅度摇摆,8万吨以下的航母一般不允许 在 海上风浪6级以上、船体摇摆超过25度角时起降飞机,否则甲板上。
16、的拦阻索会导致降落 甲板上飞机的着落轮产生剧烈的跳动,严重时拦阻索失去拦阻作用而使飞机弹跳,这时飞 行员必须立即使飞机再次升起,严重时会造成机翼折断,飞机冲出跑道落入拦阻网或大海, 造成机毁人亡的后果。 0017 航母受飞机降落时的冲击力与飞机拦阻索的拖拉力与扭动角度力,造成航母大幅 度摇摆,必然使后面其他需要降落航母的飞机延后降落时间,使急需降落的飞机只能在空 中盘旋,等待航母摇摆幅度减小后再降落,从而增加了空中盘旋飞机的燃料消耗,或延误受 伤飞机及时降落,严重时造成空中盘旋时间过长,飞机燃油耗尽而坠机等各种严重后果。 0018 由于飞机降落使航母产生大幅度摇摆,从而使需要降落的编队飞机不得。
17、不在空中 盘旋等待降落,一般中小型航母在训练与作战时,因飞机降落时间间隔过长,造成当今世界 很多航母囯至今都不具备达到所需飞机在战时满足航母飞机全部起飞与降落的实战需要, 只能达到满足2030的实际起降需要。如海上风浪在7级以上,航母摇摆幅度超过 25度时,则更不具备安全起飞与降落的实战条件,此时,一旦受到突然而来的水下潜艇的 攻击,航母也就失去了航母飞机整体作战的实际意义,所以说航母在海上不能独立作战的 主要原因,这也是目前世界各航母国未能攻破的一大难关。 0019 长期以来,各种潜艇、与各种载人或无人深潜器,在快速下潜与快速上浮和水下悬 停自平衡控制的性能上,一直没有得到实际上的提高与根本。
18、的改变,其主要原因之一,是目 前世界各潜艇国的各种潜艇与各种载人或无人深潜器,在下潜上浮与水下悬停时,一直是 采用原始常规的前后水平舵,或后尾垂直十字舵,前后上浮下潜与水下悬停水平舵,或后尾 垂直十字舵,是目前世界潜艇与深潜器领域仍然沿用着的,一种损耗能量大、实际效率较 底、特别是在水下一直处于被动滞后而且不灵活的、一种在操纵动作与目前先进潜艇的实 际要求根本就不匹配缓慢上浮与下潜和水下悬停很不稳定的操纵控制系统。 0020 按現代立体战争与目前核潜艇在太平洋深海区域作战的实际需要,要求潜艇具备 快速上浮发射攻击与快速下潜致500米以下安全区域悬停隐蔽的性能,目前世界大多数国 家的現有潜艇还达。
19、不到下潜500米深潜性能,作为常規潜艇,这与核潜艇是提高安全作战 的根本保障,但遗憾的是,目前世界各国潜艇在快速上浮与快速下潜和水下悬停自平衡控 制技术上,仍然采用着原始常規的前后水平舵操纵方式,将这种原始的前后水平舵,配置在 各种常規潜艇与最为先进的核潜艇和各种深潜器上,使现代潜艇的安全保障仍然停留在被 动滞后上浮下潜与水下悬停旧有水平的操纵控制系统上,它大大的降底了现代潜艇的先进 性,更无法满足现代作战需要其做到快速上浮发射攻击与快速下潜悬停自平衡控制安全隐 蔽的实际作战需要,潜艇所为的快速上浮发射攻击与快速下潜隐蔽的实际速度就是自身的 航速,它同样也会受到各种鱼雷的攻击,这是目前各潜艇国。
20、一直未能真正主动快速上浮发 射攻击与快速下潜悬停自平衡控制安全隐蔽的一个攻击与被攻击的最为实际的难题。 说 明 书CN 104002939 A 4/39页 6 0021 在潜航中的潜艇需悬停时,一般先降速到微航速,然后停车,再消除零升力、零升 力矩,以及均衡误差所引起的残存的浮力差和力矩差,使潜艇处于接近静平衡静载。 0022 造成潜艇悬停深度波动,或不稳定,的主要原因是均衡误差和存在外界干扰。而外 界干扰主要是海水密度和艇体压缩的大小比例变化,使潜艇的浮力改变造成。此外,来自外 界的干扰还有海流,近水面悬停时还会有风浪的扰动作用。潜艇通常在悬停期间只控制悬 停深度,不控制艇位,由于海流的影响。
21、有时选择流速较小的开阔海域实施悬停。随着悬停 深度的增大,波浪力呈指数衰减,有时潜艇需要多处选择海况较好的海域悬停,在30-40米 水深以下悬停时,可不考虑海况的影响。由于潜艇悬停时无航速,纵倾角对深度的影响几乎 可以忽略。潜艇在500米以下静水中悬停应该是首横的,但事实上并非如此,其原因之一, 潜艇的整艇体自身的内重心平衡点位不都是完全绝对的100,其原因之二,潜艇在500米 或数千米以下静水中悬停时、其艇内人员的流动造成潜艇整艇体重心平衡点位被破坏,从 而造成悬停在数千米以下受外界海水压力及大的静水中的潜艇、应然出现大小不同的惯性 潜浮运动,潜艇在悬停对不断岀现的潜浮运动,潜艇领域将它全归。
22、结于外界海水密度、水 温、静水压力、和艇体受海水压缩的变化,并且还列了举很多方程式等等。潜艇在数千米或 万米深海悬停虽然在受到来自外界海水压力及大的静水中,事实上潜艇应会因受到来自艇 内与艇外的各种不平衡的力矩、而造成整艇体的潜浮运动与失衡姿态的不断出现,在悬停 时的潜艇因艇内人员的微动,会引起整艇体内重心平衡点位被破坏,从而造成艇内整体各 种自身就存在不能固定控制的,艇内一有微动、时而、就会引起各种失衡力矩的产生,实际 上这是由艇内引起正常的一种物理现象,潜艇在悬停时艇体外整体就比如是一个称体,艇 体内的人员就是称铊的一种由艇内外形成失衡与平衡不断的变化关系。潜艇自所以能在各 种深浅不同的水。
23、域中悬停、它首先要具各一个悬停条件,潜艇自身的重量等于海水压浮力 时、才是潜艇悬停深度的准确定位。 0023 由于潜艇在水下悬停时重量和浮力通常是变化的,不能满足浮力和重力平衡方 程,会使悬停的潜艇作下沉或上浮运动。海水密度、水温、静水压力,潜深,和艇体受海水压 缩的变化,及艇內人员流动、艇内各种设施摆放部位与整艇体的内重心平衡点、不匹配等, 都将引起潜艇浮力的改变,从而破坏了潜艇整体內重心平衡点位的受力平衡。为此,在水下 悬停着的潜艇就必须不断的进行人工或自动对整艇体的自平衡修复控制,调整来自潜艇内 外的整体自平衡的受力状态,使之整艇体受力平衡,并保持要求的潜深和姿态,潜艇水下悬 停的自平衡。
24、控制到目前一直就没有得到彻底改变与解决。 0024 目前世界各国航海领域普遍存在着的另一个很大难题,那就是各种船舶、舰艇、潜 艇、航母、远洋客货轮在离靠码头时,一直处于缓慢移泊离靠状态,船舶离靠码头的快慢受 海上风浪天气和操舵手技术的直接制约,有时港口附近海域风浪太大或有潮流时,使船艇 离靠码头的时间延長、或无法靠上码头,无奈地消耗许多能源和时间,被迫延误正常工作, 成为船舶领域另一个无奈被动的历史难题。而长期以来船舶离靠码头问题一直没有得到 整体提高,和根本的改变,其主要原因之一,是目前世界航海领域里,各种船舶、舰艇在离靠 码头时,仍然采用后尾垂直舵操纵这以在航海领域自古沿用着的成熟技术。船。
25、舶在每次离 靠码头时,仍然采用操纵后尾垂直舵将船体缓慢的移泊,经反复多次的移泊船体直到使整 船体与码头靠上。长期以来,船舶靠后尾垂直舵控制整船体航行方向模式己被世人完全接 纳,人类忽略了对船舶安全快速离靠码头的思维开拓与新技术开发,大大的限制了船舶自 说 明 书CN 104002939 A 5/39页 7 身与船舶整体性能的发展,同时,所有船舶离靠码头一直依赖与停畄在完全靠低效率缓慢 移泊的后尾垂直舵操控,每年造成的燃油浪费和经济损失极为严重,这是至今为止世界航 海领域无人解决的大难题。 0025 各种船舶、舰艇、潜艇、载人或无人深潜器、航母、远洋客货轮、快艇、赛艇、气垫船、 小型舟艇、水上飞。
26、机等,在海上高速航行突遇各种障碍物时、由于缺乏紧急情况下应急急 减速与应急急转弯或转向功能,经常造成船舶相撞、触礁、飞船、翻船沉没等船 毀人亡的恶 果,这是目前世界航海领域棘手难题。 0026 综上,自使用船舶航海至今,关于无法高效消载减摇抗翻校正自平衡控制,关于无 法安全急转向与无法安全急减速,关于无法安全横推整船体快速离靠码头,以及潜艇无法 快速、上浮下潜,与水下悬停无法灵活快速调整各种失衡姿态、人类拖着这几大难题一路无 奈到今天,始终无法突破旧有模式。 发明内容 0027 本发明的目的,是针对上述几大难题,提供一种带高效消载止摇抗翻校正装置的 航母、舰船、潜艇、海上平台,以利于大大提高航。
27、母、舰船、潜艇、海上平台的消载减摇抗翻校 正能力,大幅加快潜艇上浮下潜速度,加速潜艇水下悬停自平衡控制,彻底改善各类船舶舟 艇离靠码头的效率和准确性,提高大中小型航母与各种舰船的实战和海上作业效果,同时 提高各种船舶、舰艇、潜艇、载人或无人深潜器、航母、远洋客贷轮、快艇、赛艇、气垫船、小型 舟艇、水上飞机等各种海上平台安全作业的可靠性,特别是提高航母自身在海上的独立作 战性能,达到在没有或不具备作战群的情况下,也可完全具备自身独立开展海上立体战。 0028 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是一种带消载止摇抗翻校正装置的航 母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以。
28、及对船体的操纵控 制系统,其特征是:在所述船体的前、或中、或后尾部左右两侧上甲板悬出沿台部位的下部, 与船体左右两侧船舷吃水线上部、设有带气垫动力或空气涡流喷射动力进退推动器,对称 设置有带陀螺惯量移动重量平衡器的可上下伸缩与可左右伸缩多节式、或可左右伸出再上 下伸缩单节式、或可左右与上下伸缩单组或多组式防弹消载止摇抗翻缓冲托浮气囊垫装 置,所述托浮气囊垫装置与操纵控制系统连接; 0029 所述带陀螺惯量移动重量平衡器的可上下伸缩与可左右伸缩多节式、或可左右伸 出再上下伸缩单节式、和可左右与上下伸缩单组或多组式防弹消载止摇抗翻缓冲托浮气囊 垫装置包括有:可上下伸缩式缓冲气囊垫总成;可左右伸缩多。
29、节式缓冲气囊垫总成;可左 右伸出再上下伸缩单节式缓冲气囊垫总成;可左右与上下伸缩式单组或多组缓冲气囊垫总 成。 0030 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船体的船底中 央前部、或船底中央中部与船底中央后部位,或船底前部、中部和后部左右两侧部位,设有 带伸缩式展开与折叠式螺旋桨或轴流喷泵式动力进退推动器、带陀螺惯量移动重量平衡 器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器的减摇抗翻的外垂吊可调重量平衡器装置, 所述外垂吊可调重量平衡器装置与操纵控制系统连接; 0031 所述带伸缩式展开与折。
30、叠式螺旋桨或轴流喷泵式动力进退推动器、带陀螺惯量移 说 明 书CN 104002939 A 6/39页 8 动重量平衡器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器的减摇抗翻外垂吊可调重量平衡 器装置包括有:机翼流线形外垂吊可调重量平衡器总成;飞机式外垂吊可调重量平衡器总 成。 0032 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船体前底部、中 底部、与船底尾部,设有可向前船底球鼻首下前方、船底中部位下垂直方、或船底尾部下后 方垂直伸出的带陀螺惯量移动重量平衡器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平 。
31、器的、 校正转向多向伸缩式的带陀螺惯量移动重量平衡器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校 平器的、校正转向多向伸缩式的板中板装置,所述板中板装置与操纵控制系统连接; 0033 所述带陀螺惯量移动重量平衡器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器的、 校正转向多向伸缩式的板中板装置包括有:带电桨机横向推动校正转向多向伸缩式板中板 总成,带电桨机横向推动整船体离靠码头校正转向多向伸缩式板中板內板。 0034 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船体的船底前 部、船底中部和船底后部,左右对称设置独。
32、立內夹层,在所述独立內夹层内,设有带伸缩式 展开与折叠式螺旋桨或轴流喷泵式动力进退推动器、带陀螺惯量移动重量平衡器、带加速 磁场惯量轴流式电桨机调控校平器的、机翼式巨型消载减摇抗翻多功能的板中板、与板中 板内板,所述板中板与板中板内板与操纵控制系统连接; 0035 所述带伸缩式展开与折叠式螺旋桨或轴流喷泵式动力进退推动器、带陀螺惯量移 动重量平衡器、带加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器的、机翼式巨型消载减摇抗翻多 功能的板中板装置包括有:机翼式巨型多功能板中板总成,机翼式巨型多功能的板中内板。 0036 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、。
33、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船舶船体的船 底部位上设一个覆盖整船底的外夹层,在外夹层内分割成多个不同用处的舱室、在舱室内, 设有加速陀螺惯量移动重量平衡器,所述陀螺惯量移动重量平衡器与所述操纵控制系统连 接。 0037 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述潜艇的前后水 平舵上,或前后水平舵内设的伸缩式舵中舵上,设有静音加速上浮与下潜磁场惯量轴流式 电桨机调控校平器装置,和陀螺惯量移动重量平衡器装置;在所述潜艇的围壳首水平舵上, 或在围壳首水平舵內设的伸缩式舵中舵。
34、装置上,设有静音加速上浮下潜磁场惯量轴流式电 桨机调控校平器装置,和静音陀螺惯量移动重量平衡器装置;在所述船舶、潜艇的后尾垂直 十字舵上、或后尾垂直十字舵内设的伸缩式舵中舵上,设有加速磁场惯量轴流式电桨机调 控校平器装置,和陀螺惯量移动重量平衡器装置,所述加速磁场惯量轴流式电桨机调控校 平器装置,和陀螺惯量移动重量平衡器装置均与操纵控制系统连接; 0038 所述加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器装置,和陀螺惯量移动重量平衡器装 置包括装有加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器、和陀螺惯量移动重量平衡器;所述潜 艇的前后水平舵上,或前后水平舵内设的伸缩式舵中舵包括有:潜艇前水平舵左侧舵、潜艇 前水平。
35、舵右侧舵,前水平舵内设左侧伸缩式舵中舵、前水平舵内设右侧伸缩式舵中舵,潜艇 说 明 书CN 104002939 A 7/39页 9 后水平舵、潜艇后水平舵內设左侧伸缩式舵中舵、潜艇后水平舵內设右侧伸缩式舵中舵,围 壳首水平舵或围壳首水平舵內设的舵中舵:装有静音加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平 器、和静音陀螺惯量移动重量平衡器的、潜艇与舰船后尾垂直十字舵与后尾垂直十字舵内 设的可伸缩式舵中舵包括有:潜艇与船舶后尾垂直十字舵,后尾垂直十字舵内设伸缩式舵 中舵装置均与操纵控制系统相连接: 0039 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船。
36、体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船体的 船底设 置一个覆盖整船底的內夹层,在所述內夹层内设有横向推动整船体加速离靠码头装置,并 与所述操纵控制系统连接; 0040 所述横向推动整船体加速离靠码头装置包括有:橫向推动整船体加速离靠码头伸 缩轴式螺旋桨总成,加速磁场惯量轴流式电桨机调控校平器总成,或伸缩隐蔽式轴流喷泵、 外悬挂电桨机推进器装置。 0041 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船体的外船底 部位、或外船底部左右两侧部位、或外船底部中央部位、或左右两侧船舷吃水线下部、或。
37、在 船体后尾外端面半裸露或吃水线上下部位设置有轴流式电桨机调控校平器相配合的加速 转向止动减速滞后阻尼板,所述加速转向止动减速滞后阻尼板包括有:可上下折卧式减速 滞后阻尼板装置、可左右折卧式减速滞后阻尼板装置、可上下伸缩式减速滞后阻尼板装置、 可上下翻转大小角度控制式减速滞后阻尼板装置、垂直舵与垂直舵中舵伸缩舵式减速滞后 阻尼板装置、内重心垂吊式减速滞后阻尼板装置、上下与左右外翻折式减速滞后阻尼板装 置、电磁场可上下与左右伸缩式减速滞后阻尼板装置,所述加速转向止动减速滞后阻尼板 与所述操纵控制系统连接。 0042 同时提供一种带消载止摇抗翻校正装置的航母、舰船、潜艇、海上平台,包括有航 母、舰。
38、船、潜艇、海上平台的船体,以及对船体的操纵控制系统,其中:在所述船舶船体的船 底部位上设一个覆盖整船底的內夹层,在內夹层内分割成多个不同用处的舱室、在舱室内, 或在船体的前后水平舵、围壳舵与后尾垂直舵上设装消载止摇抗翻校正自平衡控制、加速 磁场惯量减揺抗翻平衡校正自平衡控制、加速潜艇的上浮下潜、加速潜艇的水下悬停自平 衡控制、加速离靠码头、加速转向止动减速滞后的陀螺惯量移动重量平衡器,所述陀螺惯量 移动重量平衡器与所述操纵控制系统连接。 0043 本发明最有实际意义的是:再次从实践经验到物理理论上使人类意识到:航海领 域里的各种船舶、航母、舰艇、潜艇、深潜器、远洋客货轮、海上平台等,在任何水域。
39、中都属于 自由船舶浮体,可称之为随时受外界六个自由度运动而摇荡摆动的,一种自身对外力风浪 潮流大小运动受干扰而又无操纵控制制衡能力的、随着风浪大小摆动的自由船舶浮体。 0044 当我们将各种船舶、航母、舰艇、潜艇、深潜器、各种小型舟艇、远洋客货轮、海上平 台等自由浮体的船体上,设装上本发明的高效消载减揺抗翻校正自平衡控制、加速潜艇的 上浮下潜、加速潜艇的水下悬停自平衡控制、加速离靠码头、加速转向止动减速滞后装置, 将处在水中的船舶自由浮体转化成为、一种不再受外界六个自由度运动变化而随动揺荡摆 动的,换言之,成为自身与海水具有操纵控制或自动制衡功能的船舶浮体,称之为与海水有 着自然作用力矩的外受。
40、力载型船舶浮体。 说 明 书CN 104002939 A 8/39页 10 0045 自由船舶浮体与外受力载型船舶浮体的最大区别就是:自由船舶浮体实际上就是 目前航海领域仍然正常使用着的、没有设装本发明装置的各种船舶浮体;而外受力载型船 舶浮体,就是在自由船舶浮体上,设装了本发明的高效消载减揺抗翻校正自平衡控制、加速 上浮下潜、加速悬停自平衡控制、加速离靠码头、加速转向止动减速滞后装置,称为能自主 平衡制动主动制衡操纵控制的外受力载型船舶浮体。前者就是自身不能对六个自由度的不 能自主主动运动相制衡、无法自主主动制衡操纵控制的自由船舶浮体,而后者是完全能对 六个自由度自主运动相制衡,并且可以更为。
41、实际有效灵活快捷自主主动制衡操纵控制的外 受力载 型船舶浮体。 0046 本发明的出现,彻底解决了世界船舶航海史上的几个重大难题,将结束各种船舶 浮体由于缺乏自身的主动制衡自控能力,长期处于被六个自由度运动困扰的被动局面,使 人类从此赢得了海上活动的控制能力,极大提高人类海洋事业的发展信心。运用在当今军 事上,特别是解决了航母原不能与舰载机的降落冲击力和海上风浪相制衡的关建缺陷,解 决了潜艇加速上浮下潜和水下各种失衡姿态快速自动校正与灵活安全操控性能的大大提 高。并使我国航母和其他海军装备系统优先获得多方面优势,进一步使整个我国海军,乃 至我国船舶行业航海业、游艇业、魚业、运输业、造船业,在世。
42、界船舶领域赢得最为领先的优 势。 0047 当今,全世界已把关注的目光投向海洋,世界航海领域迫切需要走出船舶备受六 个自由度运动困扰的阴影,而要从根本上解决这个困扰,必须给航母等各种船舶浮体设装 本发明的各种装置中的至少一项,此装置可使航母等各种船舶浮体在受到海水作用力时, 利用船体设装的各种减揺装置与海水之间相互作用所产生和自然形成的力矩改变,各种装 置随时产生与海水作用力相制衡的反向作用力矩,由此将航母等船舶浮体上设装该装置后 可改变成为具有主动自控能力的制衡性船舶浮体.一种称之为外受力载型船舶浮体,该外 受力载型船舶浮体上设的各装置在与海水的自然互动中,相互受力,相互运动,相互作用, 能。
43、够智能控制,自动制衡调整应对外界的受力,将海水作用力传导转化成制衡信号,自动智 能启动本发明的高效消载减揺抗翻校正、加速上浮下潜、加速悬停自平衡控制、加速离靠码 头、加速转向止动减速滞后阻尼板等装置,实现随时与海水的各种作用力相制衡,使长期被 动受力摇摆的船舶转变为具有完全制衡自控功能的外受力载型船舶浮体。 0048 本发明的效果是该结构的航母以及该减摇装置在各种海上平台的应用,将有效解 决有史以来飞机在降落时航母的大幅度摇摆与偏歪的难题,使航母的减摇维稳能力和抗海 上强台风浪的能力得到极大提高,可以主动应对海上各种恶劣环境,并且真正实现在任何 复杂环境下都能满足航母飞机安全起降的实战和作业实。
44、际需要。它能自动自主自然的应对 航母等船舶浮体所受到的各种作用力矩,按海上风浪大小不同,可自动调整对六个自由度 运动变化的操纵控制功能,完全有效的制衡由飞机降落和海水风浪带来的六个自由度运动 的彻底消除,其对航母等船舶浮体产生的消载减摇抗翻校正、加速上浮下潜、加速悬停自平 衡控制、加速离靠码头、加速转向止动减速滞后的实际效果可达到100。 0049 该结构产生了外受力载型船舶浮体的出现,将彻底改写航海领域里原六个自由度 的运动方程式,针对外受力装置的载型船舶浮体在海水中受到的各种作用力矩,可采用与 本发明的各种装置相对应最新数学和物理方程式,对其六个自由度运动一一相对应计算, 可做出更实际有效。
45、的结果。 说 明 书CN 104002939 A 10 9/39页 11 0050 本发明的高效消载止摇抗翻校正结构,适用于各种船舶、舰艇、潜艇、航母与海上 各种平台,彻底解决减摇抗翻、转向减速、上浮下潜、以及离靠码头难题,尤其是航母船舶的 减摇难题,经模拟分析的减摇效果是明显的,它将可突破常规地达到并实现将减摇变为止 摇,将止摇变为停摇,将成为针对减摇难题突破性的大变革,而上述多种高效装置的整体实 现,将全方位彻底解决世界船舶航海领域有史以来的几大顽疾,完成人类船舶航海史上的 划时代转变。结束被动无奈的航海历史,大大增加人类驾驭海上活动的能力。 附图说明 0051 图1为本发明的航母上带有气。
46、囊垫装置、带有可调重量平衡器装置、带有伸缩 式 板中板装置示意图; 0052 图2为本发明的航母上带有气囊垫装置展开、收缩状态结构示意图; 0053 图3为本发明的带有可上下伸缩气囊垫装置展开状态结构示意图; 0054 图4为本发明的带有可上下伸缩气囊垫装置收缩状态结构示意图; 0055 图5为本发明的航母上带有气囊垫装置展开状态结构示意图; 0056 图6为本发明的航母上带有气囊垫装置展开、收缩状态结构示意图; 0057 图7为本发明的带有可左右伸缩多节气囊垫装置展开状态结构示意图; 0058 图8为本发明的带有可左右伸缩多节气囊垫装置收缩状态结构示意图; 0059 图9为本发明的航母上带有。
47、可左右伸缩多节气囊垫装置展开状态结构示意图; 0060 图10为图9的侧视图; 0061 图11、为本发明的航母尾部上带有可左右伸缩多节气囊垫装置收缩状态结构示意 图; 0062 图12、图13为本发明的航母尾部外端带有可左右伸缩多节气囊垫装置展开与收 缩状态示意图; 0063 图14为本发明的带有可左右伸出再上下伸缩单节气囊垫装置展开状态示意图; 0064 图15为本发明的带有可左右伸出再上下伸缩单节气囊垫装置收缩状态示意图; 0065 图16为本发明的航母两侧船舷上带有可左右伸出再上下伸缩气囊垫装置展开状 态示意图; 0066 图17为图16的侧视图; 0067 图18为本发明的流线形状带。
48、有可左右与上下伸缩单节气囊垫装置示意图; 0068 图19为本发明的带有机翼流线形外垂吊可调重量平衡器装置与机翼上设置的电 桨机调控校平器在展开状态结构示意图; 0069 图20为本发明的带有机翼流线形外垂吊可调重量平衡器装置与机翼上设置的电 桨机调控校平器在各自缩存室里收缩状态结构示意图; 0070 图21为本发明的带有机翼流线形外垂吊可调重量平衡器装置在航母船底部或各 种舰船底部向下伸出展开与收缩状态结构示意图; 0071 图22为图21的侧视图; 0072 图23为本发明的带有飞机式外垂吊可调重量平衡器装置在航母船底部或各种舰 船底部向水下伸出展开与收缩状态结构示意图; 0073 图24。
49、为图23的侧视图; 说 明 书CN 104002939 A 11 10/39页 12 0074 图25为本发明的带有校正转向减摇抗翻多向伸缩式板中板装置与设在板中板上 的电桨机调控校平器装置展开状态结构示意图; 0075 图26为本发明的带有校正转向减摇抗翻多向伸缩式板中板装置与设在板中板上 的电桨机调控校平器装置收缩至外板内缩存状态结构示意图; 0076 图27为本发明的带有机翼式巨型多功能板中板装置与前后校正板中板装置、和 电桨机调控校平器装置在航母船底增设的独立内夹层内平行伸出展开与收缩状态结构示 意 图; 0077 图28为图27的侧视图; 0078 图29为图27的收缩状态侧视图; 0079 图30为本发明的带有流线形伸缩机翼式巨型多功能板中板装置展开状态结构示 意图。 0080 图31为本发明的一种消载减揺抗翻校正、加速潜艇的上浮下潜、加速潜艇的水下 悬停自平衡控制、加速转向止动减速滞后轴流式机械传动桨或。