直升机海上浮动平台耐波性模型试验研究

、
试验 项 目
1
平 台模型 在 试 验 水 池 中 的 布 置 如 图
、 、 、
所示
,
.
图 中① ② ③ ④ 为 应 变 片二 力 杆 式传感 器
用 于 测 定 锚链 张 力
一 3 2一
F
l
、
F
Z
、
F
、
F
,
;
、
,
、
L
Z
为二个 大位 移计
,
3
用 于 测 定 平 台迎 浪 边 附 近 的 波升 位 移
, 。 .
、
波 高及 不 同系泊 约
.
在此 基础 上可 根 据实 际使 用 海
。
浪谱对平 台响应作 谱分 析
得 到平 合随机 响应 的 统计 特 征 值 预报
试 验研 究还 对各 种 约束
条 件下锚链 的脉动 张力 幅值进 行 了 测 定和分析
、
一
限制
、
lR J 舀
,
为 了驻守 和建 设远 离大 陆的 岛礁 码头 或 固 定式 直升 飞 机平 台 便灵 活机 动 的优 点 角 不得大 于
, 。
由上 述频率 响
、
应 函数 曲线 可 进依 据 平 台工 作 的实 际海浪 谱 首砰击 的有 关统计 特征 值 预 报
、
作谱分 析后 得到 平 台 运 动 响应 和 甲板上 浪
二
作
,
模型
。
浮 动平 台模 型 缩 尺 比 又
,
=
0 2
,
外形 尺 寸 为
、
1
.
5 2
m
x
lm
x
7 c . s m
.
模 型 用镀 锌 铁 皮 制
L
4
为 两 个 浪 高仪 的 波 高及 频 率
用 于 测 定入 射 波 四 根锚 链 均 由平
“
。
台顶 角 处 沿 4J
方 向 布置
.
猫
链 与 池底 的 切 点 到 平 台顶 角 顶 点
的水 平 距 离 随 预 紧 力 的 不 同
,
分
“
`
为
况
。
4 Oc 脚
、
Jo c m
、
卯
、
c
m 三种情
箭
—
x
`
:
水 深 分为 情况
。
、
四
1
、
试验 数据 的 分析结果
,
中
。
平 台 模 型 的 丝摇 幅 值 中 由测 试记 录 的 L = (K ZL 扣 + K I L l ) / f l oc m
a
、
、
L
,
曲线幅值L
.
l
,
L
、
a Z
按 下 式计算 :
(l )
Ll
式 中K
么
,
K
Z
、
Z
分 别为
L
,
L
、
L
Z
处位 移 计 浏 试通 道 的 比例 系数
2
。 。
为保 证直 升机 起 降的安 全
5
。
, ,
m
x
5 2
m
沿 直升 机纵 向平 台摇 摆
x
沿 横 向不 得 大 于 其 总有效 浮力达
。 .
以 用 D F 型 多 用 途浮 箱 拼 组 成 的 2 5 m
,
0 2
m
,
m
x
的平 台为例
440 t
,
平 台 短 边 迎浪纵 摇时初 稳定 性 高度 达 1 3 7
1 5m
.
有 效 的后 勤支援 是 必 不可少 的条 件
,
.
由于 岛礁 面 积
水 文 地质条 件差和 距离 大陆太 远
. ,
从 经济 角度 考虑
,
大多 数 岛礁都不 宜建 造 固定 式
,
以 多 用 途制 式浮箱 拼装 组成 的 浮 动平 台
, ,
则 可 以 发挥运 输 方
.
配合舰 载直 升机 对远 海 岛礁 实施 岛礁实 施平 时补 给 和 战 时后勤 支援 平 台平面 尺寸暂 定 为 2 0
直 升
机 海 上 浮 动 平 台耐 波 性 模 型 试 验 研 究 沈庆
孙芦 忠
王裕 斌
嘀 要1
由多 用浮 箱拼 组成 的直 升 飞 机海 上浮 动平 台对远 海 岛礁 的平 时 补给 和 战 时后
,
勤保 障有 重 要 实用 价值 束条件 下 的规 则波 试验
本试 验研究 对平 台模 型 进 行 了 系列 不 同波长 测 定 出平 台的 频率 响应 函数 曲线
,
1 介m
。
J介 m 两 种
以
、
前 者为 主
2
入 射 波波 参数 分组
入射波方向
用 试 验 水池 的造 波机分 别 造 出若 干 种 不 同 波长 和 波 高 的规 则 长峰 波
,
波 的 传 播 方 向 垂直 于平
。
台模 型 的 迎 浪 边
闺时 均 用 上 述
,
每种 规 则 波作
、
夕 个 传 感 器分 别 记
。
满 足 与 原 型 的几何 相似及 动力 相似 中 和 重 力
,
惯性力相 似 的要 求
。
由于 浮 动平 台无 航
、
速 而且摇 荡 幅值均 不大
可 不计 运 动相 似及粘 性力相 似
锚链 模 型 选 用 黄铁 质瓜子 链
。
满足长 度方 向几何相 似及单位 长 度重 力相 似
预 紧力 相
似要 求
、
三
I
其
静 水 浮 态 的 稳 定性 能是足够 的 动响应 则 可 能相 当 显 著
。
但平 台作 为大 面积 平底 和浅 吃水 的浮 体
对波 浪荷 载 的运
因 此波 浪荷 载及平 台对 波浪荷 载 的响应性 能 是决定 平 台能 否 保 障
直 升机 安全 起 降的 决定 因素 浮动平 台模 型 耐 波性试 验
。1
录随 时 间 变 化 的 据
了
、
e
Z
、
。3
、
。;
和L
、
l
、
L
。
Z
、
L
3
曲线
; 试验 室造 波 系用 计 算机 采 集 L 的 数
处 理 后 打 印 出入射 波 的 波 高
频率
对各 传 感 器 一二 次 仪 表一 记 录 器 通 道 均采 用 试验 前后 的 外标 定 方 法 确 定 比 例 系
数
的 频率 响应 函 数 曲线
, .
为确 定 浮 动平 台对 波浪荷 载 的 响应特 征
,
我们 于
19
1 年 8 月 在某 港 工试 验 中心 进行 9
测定平 台纵 摇运 动 和 首部相 对波 面 位移 幅值 对不 同波长人射 波
。
测定 若 干不 同系泊 约束 条件 下 锚 链脉 动 张 力 的 幅值
, ,
(2 )
式 中K
主
,
为 L , 处 浪 高仪 测 试 通 道 的 比 例 系数
:
,
,
进 而作 出
Z
) l (
曲线
,
求其 幅 值 Z
R:
将 上 述中
z
R:
无量纲化
:
,
求 出 纵摇 幅 值 和 首 部相 对 波 面 位 移 幅 值 的 放 大 因 子
:
、
汽T
a /
亡
4
、
` 。 ) / 叭 z 、 (。 ) / `
。
。
式 中心
:
。、
。分 别
为 入射 波 的 波 幅
、
波 倾 角和 园 频 率
,
前
二 个 可 由入 射 波 高 H 及 频 率
, ,
将L
Z
曲 线 用 等 间 距 的 时 标 线 分割、如图2 所示:L
各 时 刻相 应 的 L
Z
L
值记作 :
(t
l
)
,
L
(t
Z
)
二
L
3
(t )
,
,
L
,
(t )
。
Z
二
均 为代 数 值
再 由下 式 算 出平 台模 型 首部相 对 波 面 的 位移 : z R (t * ) 一 K 2 L 2 ( t * ) 一 K 3 L 3 ( t , ) i 一 l 2 …