缆索式智能适航仪装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种缆索式智能适航仪装置，包括设置在水域两边的两个可调节高度的支柱、分别安装在两个支柱上的卷扬机、设置在两个卷扬机之间的缆索，位于下方的缆索的下端设置有支架，支架的下端设置有船模，支架上设置有测量设备。由于本发明专利技术的缆索式智能适航仪装置是在真实水域中进行相关水动力性能试验，与水池试验相比避开了使用建造成本高的水池航车、造波机等设备，且不需要考虑水池池壁效应影响，同时，该装置结构合理、操作简便、成本更低，实验结果更准确，测试性能更优良，对该类试验意义重大，应用前景非常广阔。

【技术实现步骤摘要】
缆索式智能适航仪装置
本专利技术涉及一种缆索式智能适航仪装置，是一种对现有船模拖曳水池测量设备改造的适用在湖泊或水库的新型船舶水动力性能测量装置。
技术介绍
船模拖曳水池是水动力学实验的一种设备，通常可以开展船模阻力试验、自航试验、耐波性试验和螺旋桨敞水试验等流体相关试验。局限于水池试验环境和尺度大小，试验数据处理时，需要分析尺度效应及雷诺数影响，即在进行船模试验时，不可能满足所有相似判据都与实船相等的条件，只能实现部分相似，导致模型试验结果推算实船性能时产生偏差。在长方形水池进行快速性、耐波性等水动力试验时，受水池尺度限制，会给试验带来很多不足：①模型在这种水池中只能实施迎浪、顺浪工况下的有航速试验；②对于尺度稍大模型来说，需要考虑试验中池壁对模型兴波反射的干扰；③模型上方的拖车侧桥会对大尺度模型的运动幅度带来限制，且模型的速度通常由拖车控制，而拖车的行驶速度有范围限制；④若模型的尺度太小，会导致试验的雷诺数Re与实船差别过大，而严重影响试验测量精度；⑤水池造波机模拟波浪的能力有限，所造波浪为单向的、伪随机的、推板产生的波浪，与实际海浪有很大差异；在水池里开展相关船舶性能试验，不仅试验环境与真实波浪环境有很大的差别，而且受水池造波机功能、水池大小、池壁效应等因素影响，会使测量数据与真实环境下的研究数据有很大差异，甚至会产生截然相反的结果，严重影响开展试验的目的和意义。同时受水池环境限制，给模型的方案设计带来很多约束和困难，使得试验中的很多实船特征在水池模型试验中无法真实反映出来。考虑到船舶拖曳水池的试验局限和建造水池的昂贵成本，本专利专利技术了一种适用于湖泊的改造船模拖曳水池的新型缆索式智能适航仪装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种缆索式智能适航仪装置，易于生产制造，使用和操作方便，测量实验结果更准确，测试性能更优良，能够弥补船模拖曳水池因尺度和试验环境导致测量数据误差问题。本专利技术的目的是这样实现的：包括设置在水域两边的两个可调节高度的支柱、分别安装在两个支柱上的卷扬机、设置在两个卷扬机之间的缆索，位于下方的缆索的下端设置有支架，支架的下端设置有船模，支架上设置有测量设备。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.每个支柱内设置有用于调节高度的液压起降设备。2.所述支架是圆柱形杆件，且支架的下端与船模的中线位置连接。3.所述测量设备与船模甲板之间的距离是0.5米，测量设备与下方的缆索之间的距离是1.5米。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在湖泊、水库等真实水域，进行相关船舶水动力性能(如船舶阻力、船舶耐波性、船舶自航、螺旋桨敞水试验等)测试。根据湖泊或水库大小，选取合适的支柱、卷扬机及缆索等装置。缆索式智能适航仪装置是在真实水域下开展水动力试验，可进一步减小船舶拖曳水池因尺度效应对于测试结果的影响，还可研究船模在真实环境中的水动力学性能响应特征，更加符合实船的水动力性能。而且试验所遭遇的波浪是由风和重力的作用而产生的真实环境下的短峰波浪，通过合理设计模型，可以分析并处理船舶强非线性运动(非线性的运动、载荷、砰击和上浪等)与载荷预报尺度效应的影响；综合考虑风浪流的联合作用和开展并分析实际环境下船模周围流场及流态变化情况，以达到减少伴流场尺度效应对船舶性能的影响；该装置利用率极高，能够进行绝大多数水动力学试验，包括：耐波性、阻力与推进性能等，可开展针对船舶精细流程的相关测量，深入了解螺旋桨激振力、空泡、噪声的尺度效应，提出合理有效的改善措施。缆索式智能适航仪装置既可以避免建造成本高昂的水池航车、造波机等设备，而且试验在真实环境下进行，测量数据更加接近真实，可靠度更高，对于研究船舶水动力性能具有非常重要的意义，应用前景十分广阔。附图说明图1是本专利技术缆索式智能适航仪装置的三维示意图图2是本专利技术缆索式智能适航仪装置的侧视图图3是本专利技术缆索式智能适航仪装置的缆索、支架、三维示意图图4是本专利技术缆索式智能适航仪装置的俯视图图5是本专利技术缆索式智能适航仪装置测量装置支架示意图附图标记说明：1.船模，2.卷扬机，3.支柱，4.缆索，5.测量设备。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图5，本专利技术包括船模1、两个大型支柱3、卷扬机2、电机、缆索4及测量设备5。水域(湖泊)两端支柱(两支柱间距离至少300米)内部装有液压起降设备，可自动调整高度，保证缆索始终处于水平位置。同步控制两卷扬机转速，满足船模前进的速度要求。测量设备上端固定在缆索正中央(距离缆索1.5米)，下端固定在船模中线位置(距离船模甲板0.5米)。湖泊两端支柱的安装位置处在同一直线，以保证试验中船模始终沿直线前行所述缆索式智能适航仪装置的测量设备上端固定在缆索正中央(距离缆索1.5米)，下端固定在船模中线位置(距离船模甲板0.5米)，水域两端的支柱距离至少300米，两支柱内部安装液压升降装置，可依据实际需要，自动调整高度，保证试验结果更加准确。卷扬机和电机的功率要求主要与船模的试验航速及主尺度有关，依据船模水动力性能试验要求，选择合适尺度和功率的卷扬机和电机，其对应布置如图1。试验中，依相关要求安装船模，保证其中心线通过两支柱中点连线，测量设备与缆索和船模甲板垂直；试验设备安装完毕，启动卷扬机，依据试验中船模航速要求调整卷扬机速度，以满足试验要求。一段时间后，待船模航向稳定，匀速前进时，开启缆索式智能适航仪装置测量设备记录船模沿直线前进时的相关水动力参数(如阻力、纵倾、横摇等)。由悬臂理论知，通过测量设备支架连接缆索和船模主体，则会在连接处产生较大的应力，从而需在连接处周围进行加固。为了解决上述问题，将所述缆索式智能适航仪装置的测量设备支架制造成圆柱一体化的结构，如图5所示，从而简化制造工艺且增加了强度。综上，本专利技术提供缆索式智能适航仪装置。它包括两个大型支柱、两大功率卷扬机和电机、连接支柱的缆索设备、缆索与船模间的测量设备。两大支柱内部装有智能液压升降机构，可根据需要自动调整高度，其位置安装在湖泊的两边；两支柱上端各装有大功率电机和卷扬机，中间通过缆索连接，加在湖泊正上方；缆索上配有测量设备可与船模相连，测量相关水动力性能。由于本专利技术的缆索式智能适航仪装置是在真实水域中进行相关水动力性能试验，与水池试验相比避开了使用建造成本高的水池航车、造波机等设备，且不需要考虑水池池壁效应影响，同时，该装置结构合理、操作简便、成本更低，实验结果更准确，测试性能更优良，对该类试验意义重大，应用前景非常广阔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
缆索式智能适航仪装置，其特征在于：包括设置在水域两边的两个可调节高度的支柱、分别安装在两个支柱上的卷扬机、设置在两个卷扬机之间的缆索，位于下方的缆索的下端设置有支架，支架的下端设置有船模，支架上设置有测量设备。

【技术特征摘要】
1.缆索式智能适航仪装置，其特征在于：包括设置在水域两边的两个可调节高度的支柱、分别安装在两个支柱上的卷扬机、设置在两个卷扬机之间的缆索，位于下方的缆索的下端设置有支架，支架的下端设置有船模，支架上设置有测量设备。2.根据权利要求1所述的缆索式智能适航仪装置，其特征在于：每个支柱内设置有用于调节高度的液压起降设备。3.根据权利要求1或2所述的缆索式智能适航仪装...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春雨，林洪志，赵庆新，魏少鹏，孙守超，林健峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23