【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气垫船稳定装置，具体是一种基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置。
技术介绍
1、全垫升气垫船最显著特点是借助于船体下部安装的柔性围裙形成高压气垫，将船体托起悬浮于运行表面之上。垫态高速航行时，仅侧后部围裙手指底端与水面接触，阻尼小，可以达到很高的航速。但悬浮运行的特点导致气垫船存在三大特有的安全风险，即“高速纵向埋首”、“低速侧滑翻船”和“高速转弯甩尾失控”。
2、由于垫态航行时气垫船纵稳性远小于排水状态，因此较小的纵倾力矩便可产生较大的纵倾角。气垫船一般采用尾部高置的空气螺旋桨推进，在高速航行时，船的纵倾角一般较小，在遭遇顺着船前进方向的突加阵风作用下，螺旋桨的推力会突然变大，产生的低头力矩会引起船低头，有可能导致首部围裙手指底端与水面接触，使该处手指外表面由承受空气动力作用转变为水动力作用。由于水密度远大于空气密度（约是空气密度的800多倍），使手指承受力剧增，导致首部围裙下拖失稳缩进，局部空气压力降低，船低头角度突然增大，严重时甚至发生船体刚性结构触水、船速急剧下降，并导致设备受损与人员伤亡。
3、现有的全垫升气垫船结构的纵稳性是利用水平尾翼进行调整，横向稳性是利用分隔裙或压载水技术进行保证，而转向是通过垂直尾翼进行调整。对于轻小型气垫船，水平尾翼和垂直尾翼一般由人工手动控制，但是由于受来流速度影响较大，对于不熟悉气垫船驾驶的人来说操纵困难极大。而横向稳性分隔裙是在周边围裙内设置横向或纵向的分隔围裙，对于气垫船来说会增加约1/4~1/3的围裙重量，这就减少了气垫船的有效载重，而压载
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，以解决气垫船纵向稳性、横向稳性、转向以及航向稳定性的问题。
2、本专利技术所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，包括固定在导管空气螺旋桨后方的管梁支架，所述管梁支架上安装有呈相互垂直且可转动的横向滚筒组件和纵向滚筒组件，横向滚筒组件包括水平安装在管梁支架上的左滚筒和右滚筒，纵向滚筒组件包括竖直安装在管梁支架上的上滚筒和下滚筒，以及驱动左滚筒、右滚筒、左滚筒、右滚筒转动的电机。
3、所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，通过在导管空气螺旋桨后方设置互相垂直的横向滚筒组件和纵向滚筒组件，气流经过转动的滚筒时，气流加速一侧会产生一个指向加速气流方向的马格努斯力，在气垫船发生低头时，左滚筒和右滚筒同方向转动，产生向下的马格努斯力与重力构成逆时针的俯仰力矩，使得气垫船回复到抬头或水平的行驶姿态；在受横风影响横向失稳时，左滚筒和右滚筒同速反方向转动，产生滚转力矩，使得气垫船回复到水平姿态；横风影响较大时，横向失稳和偏航同时发生时，左滚筒和右滚筒同速反方向转动，在产生滚转力矩的同时，再通过上滚筒、下滚筒同向转动，可以平衡横风造成的偏航力矩以及滚转力矩，并且上滚筒、下滚筒在高速转动时，还可实现气垫船转向。
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1.一种基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，包括固定在导管空气螺旋桨（1）后方的管梁支架（2），所述管梁支架上安装有呈相互垂直且可转动的横向滚筒组件（3）和纵向滚筒组件（4），横向滚筒组件（3）包括水平安装在管梁支架上的左滚筒（301）和右滚筒（302），纵向滚筒组件（4）包括竖直安装在管梁支架上的上滚筒（401）和下滚筒（402），以及驱动左滚筒、右滚筒、左滚筒、右滚筒转动的电机。
2.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，所述横向滚筒组件和纵向滚筒组件呈“十”字型设置，管梁支架（2）的中部设有平衡球（5），平衡球水平方向两侧设置与导管空气螺旋桨相对的左滚筒、右滚筒；平衡球竖直方向两侧设置与导管空气螺旋桨相对的上滚筒、下滚筒。
3.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，左滚筒、右滚筒、左滚筒、右滚筒内部安装有转轴，转轴与电机相连。
4.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，左滚筒、右滚筒、左滚筒、右滚筒的外侧包裹有橡胶
5.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，管梁支架（2）设有与导管空气螺旋桨（1）的导管（11）侧边固连的连接杆（201）。
6.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，还包括姿态控制装置和安装在气垫船两侧的倾斜传感器，倾斜传感器与姿态控制装置相连，姿态控制装置与电机相连。
...【技术特征摘要】
1.一种基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，包括固定在导管空气螺旋桨（1）后方的管梁支架（2），所述管梁支架上安装有呈相互垂直且可转动的横向滚筒组件（3）和纵向滚筒组件（4），横向滚筒组件（3）包括水平安装在管梁支架上的左滚筒（301）和右滚筒（302），纵向滚筒组件（4）包括竖直安装在管梁支架上的上滚筒（401）和下滚筒（402），以及驱动左滚筒、右滚筒、左滚筒、右滚筒转动的电机。
2.根据权利要求1所述的基于马格努斯效应的气垫船行驶姿态稳定装置，其特征在于，所述横向滚筒组件和纵向滚筒组件呈“十”字型设置，管梁支架（2）的中部设有平衡球（5），平衡球水平方向两侧设置与导管空气螺旋桨相对的左滚筒、右滚筒；平衡球竖直方向两侧设置与导管空气螺旋桨相对...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩添翼，周德武，王时闯，周长胜，姚晓玲，
申请(专利权)人：广州船舶及海洋工程设计研究院中国船舶集团有限公司第六〇五研究院，
类型：发明
国别省市：
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