游艇减摇鳍

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游艇减摇鳍

[摘要] 游艇减摇鳍是为适应游艇特点而专门设计的减摇鳍,具有尺寸较小、重量较轻、噪声较小等特点,鳍翼通常采用的是非金属材料,且批量制造。游艇减摇鳍的选型计算、布置设计以及安装都涉及到较强的专业知识,游艇厂商在选用减摇鳍时应关注设备厂商的技术实力和服务能力,应考虑可否与之建立紧密的战略合作关系。

1. 游艇减摇鳍是什么

减摇鳍是减摇效果最为明显的船舶减摇装置之一,游艇减摇鳍是为适应游艇的安装空间较小、设备重量要求较轻、噪声要求较小等特点而专门设计,且便于批量制造的产品。游艇减摇鳍的鳍面积通常较小,所以也叫超小型减摇鳍。游艇减摇鳍每套装置都是由大小相同的两只鳍翼构成,每只鳍翼都有其相应的转鳍执行机构、最大转鳍角机械限位机构、锁紧机构等部件。每套减摇鳍装置还包括液压控制系统、液压泵站(可选,也可以选用艇上其它液压源)、控制箱、操控面板等部件。游艇减摇鳍的鳍翼通常是用非金属材料(玻璃钢)采用模具压制成型的。

减摇鳍像鱼鳍一样,位于船的两侧,是用来减轻船的横摇。人们不禁要问,为什么只减横摇呢?纵摇怎么办?通常,船艇在形状上是呈瘦长形的,横摇在剧烈程度上远大于纵摇,只要把横摇减下来也就够了。至于纵摇,如果确实需要轻减,例如小水线面双体船艇,可以使用陀螺减摇器,方便且效果明显,只要将陀螺减摇器的进动轴沿船长方向布置即可,安装位置是任意的。

减摇鳍的减摇力矩来源于鳍翼产生的升力(向上或者向下)以及鳍翼与船艇舯纵剖面之间的跨度,升力越大,或跨度越大,减摇力矩越大。鳍翼之所以能产生升力,依靠的是水对鳍翼上下翼面的压力存在差值,这就需要水相对于鳍翼是流动的,一种情况是要求船以较快速度航行,另一种情况是船的航速虽低,甚至停了下来,但鳍翼在以较高转速往复扇动。这前一种情况通常叫常规减摇(鳍),后一种情况叫零航速减摇(鳍)。零航速减摇鳍通常需要配备较强的动力系统,所以,目前主要还是用在豪华游艇上。

2. 游艇减摇鳍有哪些优缺点

游艇减摇鳍的优点是减摇效果非常好,减摇率通常能达到60%~90%。并且,对于较大船艇,游艇减摇鳍的性价比要高于陀螺减摇器。

常规减摇鳍的最大不足是需要船艇有较高航速,一旦航速降低,减摇效果就会急剧下降。零航速减摇鳍虽可以在任意航速下发挥作用,但当航速降低,启用零航速减摇功能后,功耗往往很大,对船艇上的电力供应有较高要求。

另外,安装减摇鳍需要在船体上开孔,会增加船艇的航行阻力,同时也不便于加装。至于减摇鳍的阻力对船艇航速的影响,通常,当船艇在静水中航行时,航速大约会降低0.5节左右。但是,当船艇在波浪中航行时,减摇鳍会减轻船艇的摇摆,能防止螺旋桨出水飞车,也能减小波浪抨击船只引起的阻力,往往反而会提高船艇的航行速度。

减摇鳍由于是安装在船体之外,有可能会发生触礁碰撞等损坏事件。同时,海水锈蚀、海洋生物的吸附或孳生、高速航行时发生的汽蚀现象等都要求对其进行定期维护,使用、维护成本通常高于陀螺减摇器。

3. 如何为游艇选择减摇鳍

游艇减摇鳍通常都是批量生产的。设备厂商通常把游艇减摇鳍按照鳍面积的大小划分成了不同规格,让客户在选用时可以看单点菜。当然,这里所说客户还是指专业工程师,因为选型设计涉及到鳍面积的计算,这种计算涉及到船艇的稳性参数、船艇的服务海区情况、设备在船艇上的安装位置等诸多因素,有较高的专业知识要求。设计计算的输入、输出情况如图所示。

因为游艇减摇鳍的选型计算、布置设计以及安装等工作都涉及到较强的专业知识,所以,游艇厂商或船东在选用减摇鳍时首先应关注的是设备厂商的技术实力和服务能力。特别是,当游艇厂商决定将减摇鳍作为某个款型游艇的“标配产品”时,建议应慎重选定设备供应商,应考虑可否与之建立紧密的战略合作关系。

贾正余博士

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