[发明专利]一种气层减阻波浪试验中的横摇装置及其使用方式

说明书

本发明涉及一种气层减阻波浪试验中的横摇装置及其使用方式，包括水池，其上方安装支撑架，支撑架底部通过承重杆吊装平板船模，承重杆沿平板船模纵向中线间隔布置，承重杆顶端与支撑架固装，底端通过铰链机构与平板船模转动连接；平板船模上沿横向对称安装横摇机构，横摇机构沿着平板船模纵向间隔布置多组，支撑架上安装与横摇机构对应的偏转铰链；横摇机构底部通过铰链机构与平板船模转动连接，横摇机构顶部向上贯穿对应的偏转铰链，横摇机构相对于偏转铰链升降运动的同时还随偏转铰链相对于支撑架摆动，横摇机构带动平板船模横摇，为船舶在横摇状态下气层减阻性能的研究提供了极其有力的技术支撑。

技术领域

本发明涉及船舶模型气层减阻试验装备技术领域，尤其是一种气层减阻波浪试验中的横摇装置及其使用方式。

背景技术

国际海事组织(IMO)对船舶节能减排要求越来越高，除了提高船舶单位载重吨的经济效益外，还需减少污染气体的排放，改善全球生态环境，因此IMO发布了船舶能效指数EEDI，要求2025年营运船舶比2010年营运船舶EEDI降低30％，达到三阶段排放要求。针对船舶节能的要求，除了优化船舶线型、改进推进器设计外，大量节能装置，比如减阻措施被陆续使用并完善；船舶喷气减阻作为非常有发展前景的研究课题之一，越来越被人们所熟知和研究。

现有技术中，对气层减阻的研究，主要停留于实验室或实船在平静海面状态下的减阻效果研究与评估。而在实际海洋环境下，由于风浪的存在，船舶经常会产生一定角度的横摇，横摇的存在对船舶底部气层的稳定性与保持性有较大的影响，因此，实现在横摇环境下进行气层减阻研究，势必更加贴合于实船环境，能够为实船气层的工程应用提供更为全面的评价。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的气层减阻波浪试验中的横摇装置及其使用方式，从而实现了平板船模的横摇运动，为横摇状态下的气层减阻研究提供了极其有力的技术支持。

本发明所采用的技术方案如下：

一种气层减阻波浪试验中的横摇装置，包括水池，所述水池上方间隔安装有支撑架，支撑架底部通过多组承重杆安装有平板船模，平板船模浸没于水中，多组承重杆沿着平板船模的纵向中线间隔布置，单组承重杆顶端均与支撑架固装，单组承重杆底端均通过铰链机构与平板船模转动连接；所述平板船模上还沿着横向对称安装有横摇机构，成对的横摇机构沿着平板船模的纵向间隔布置有多组，支撑架上安装有与横摇机构一一对应的偏转铰链；所述横摇机构底部均通过相同的铰链机构与平板船模转动连接，横摇机构顶部均向上贯穿对应的偏转铰链，横摇机构相对于偏转铰链升降运动的同时还随偏转铰链相对于支撑架摆动，横摇机构带动平板船模横摇。

作为上述技术方案的进一步改进：

沿着平板船模横向对称布置的其中一组横摇机构为横摇驱动机构，其具有带动平板船模横摇的动力，两个横摇驱动机构的升降方向相反；其余横摇机构为横摇随动机构，横向成对的横摇随动机构的升降方向相反，位于平板船模同一侧的横摇机构的升降运动一致。

所述横摇随动机构的数量与横摇驱动机构的数量相同，均为沿平板船模横向布置的成对的一组；承重杆的数量为两组，两组横摇机构分别分列于对应承重杆的两侧；所述横摇驱动机构位于平板船模的船艏位置，横摇随动机构位于平板船模的船艉位置。

单个横摇驱动机构的结构为：包括上下贯穿偏转铰链并与其固装的导套，导套内安装有相对轴向移动的导柱组件，导柱组件底部安装有连接杆，连接杆底端与铰链机构安装，导柱组件顶部固装有连轴套，连轴套顶部固装有密封罩；所述密封罩内安装有电机组件，电机组件朝下的输出端向下伸至连轴套内，电机组件底端安装有丝杆；所述导柱组件为轴向中空结构，丝杆向下穿出连轴套后穿入导柱组件中；所述导套顶部固定安装有螺母座，螺母座上固定安装有螺母，螺母同轴容纳于导柱组件中，螺母套装于丝杆上且两者螺旋副连接。