氣囊下水船臺(tái)的形狀優(yōu)化

永泰長(zhǎng)榮

Abstract:    The aspects ofthe shape ofthe airbag launching slipway are anahzed in thispaper,and manyforms   are discusedBoth ofthe methocs ofhyurostatics and hydroasmamizs are used to cal cuate theairbog launching   tostudytheefectonthesaferyoftheairbaglaunchingcaasedbymanyfoctorssuchastheformsoftheslipweys,  thelocationofairhags,theslopeoftheslipweysandsealevel,etcIntheecampleofnso 20.000 DWTbulkcargo.theappropriateformsofthe shapesoftheairbaglaunching slipwayarebroughtupbycomparisonofmany   methoads andseries ofcalcwlation.

Key word:   ship laamching;slipway;airbag laumching;structural anahysis

氣囊下水是一種新的下水技術(shù).在其發(fā)展的初期，

船臺(tái)沿用傳統(tǒng)的滑道下水船臺(tái)的形式為一直線(xiàn)，只是 深入水中的距離較滑道下水船臺(tái)大大縮短，船臺(tái)形式 如圖1所示.這種船臺(tái)形式簡(jiǎn)單、建造方便，但是也存 在船臺(tái)末端缺乏過(guò)渡的缺點(diǎn)，當(dāng)下水船舶的重心經(jīng)過(guò) 船臺(tái)末端時(shí)，往往氣囊的壓縮量過(guò)大，可能出現(xiàn)氣囊 爆裂、觸地等事故，同時(shí)經(jīng)過(guò)此處的船底板受到強(qiáng)大 的氣囊壓力，可能導(dǎo)致船底結(jié)構(gòu)受損.近年來(lái)，根據(jù)氣 囊下水的特點(diǎn)，各地在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了多 種船臺(tái)改造的方案，但缺乏理論的支撐和方案的比較.

本文根據(jù)靜水力和水動(dòng)力學(xué)氣囊下水的原理12],  編制了氣囊下水程序，對(duì)多種氣囊下水船臺(tái)方案進(jìn)行 計(jì)算和比較，提出了適宜氣囊下水的船臺(tái)改造方案.

圖1 早期的氣囊下水船臺(tái)

1  氣囊下水船臺(tái)的特點(diǎn)和末端形狀

萬(wàn)噸級(jí)以上氣囊下水的船臺(tái)應(yīng)考慮的主要因素：

1)船舶能自行滾滑下水(為克服靜摩擦力，必要時(shí) 可施加一定的助動(dòng)推力),萬(wàn)噸級(jí)以上干式直線(xiàn)型氣囊 下水船臺(tái)的坡度應(yīng)適當(dāng)增加， 一般可取1/100~1.2/100;

2)在設(shè)計(jì)水位下水時(shí)，下水過(guò)程不發(fā)生或僅產(chǎn)生 可以接受的艉落和艏落現(xiàn)象，氣囊的工作壓力、承載 力均在安全范圍之內(nèi)；

3)要盡可能保持氣囊下水船臺(tái)低成本的優(yōu)勢(shì)，船 臺(tái)水下部分盡可能短.

4)要適應(yīng)陸地和水域條件的限制，尤其要滿(mǎn)足在 水域狹窄或水深較淺岸線(xiàn)的情況下，氣囊下水環(huán)境安 全要求，船臺(tái)坡道在水線(xiàn)附近的高程要低于設(shè)計(jì)的下 水水位.

5)船臺(tái)各部分要有足夠的強(qiáng)度承載下水氣囊的碾 壓，有足夠的平整度滿(mǎn)足氣囊平穩(wěn)、定向滾動(dòng)要求.

本文重點(diǎn)研究氣囊下水船臺(tái)的末端的形式.分析 表明，造成船底受損的主要原因是在船舶艉落時(shí)，船 體翻轉(zhuǎn)的傾角比較大，氣囊提供的支持力不夠，船舶

只能往下沉并進(jìn)一步翻轉(zhuǎn)，以獲取得更大的浮力，達(dá) 到力和力矩的平衡，所以船臺(tái)改造的主要方向是增加 船舶在翻轉(zhuǎn)時(shí)刻的氣囊支持力.當(dāng)船舶入下水以后，跟 著入水的氣囊脫離了船臺(tái)貼著船底板，排列在船臺(tái)末 端前一段距離內(nèi)，如圖1所示.如果船臺(tái)末端以后再增 加一段過(guò)渡段，那些已經(jīng)滾過(guò)船臺(tái)末端的氣囊會(huì)被壓 在過(guò)渡段上，提供一定的支持力，從而降低船底受損 的可能性.由此提出了

拋物線(xiàn)型船臺(tái)(圖2)、

二折線(xiàn) 型船臺(tái)(圖3)、

三折線(xiàn)型船臺(tái)(圖4)

等多種船臺(tái)末 端形式.下面將通過(guò)氣囊下水計(jì)算，優(yōu)選船臺(tái)末端的形 狀，確定有關(guān)參數(shù).