船舶减摇装置专利技术综述
基于陀螺减摇装置的船舶横摇减摇研究
DOI:10.19423/ki.31-1561/u.2022.04.124基于陀螺减摇装置的船舶横摇减摇研究刘 义１，２ 夏召丹１，２ 汤雅敏１ 张杰杰１ 范佘明１，２（１． 上海市船舶工程重点实验室 中国船舶及海洋工程设计研究院 上海 ２０００１１；２． 喷水推进技术重点实验室 上海２００２４０）［摘 要］ 船舶在航行过程中需要减摇系统来抵抗风浪，从而使其能够稳定作业，并提高安全性和船员的舒适度。
陀螺减摇装置作为一种非常有效的减摇装置，其优点是其完全在船体内发挥作用，不需要足够的可移动质量来产生控制力矩。
该文首先建立了船舶在随机海浪中的非线性波浪力扰动模型，并结合陀螺减摇装置工作原理，建立船舶与陀螺减摇装置联合动力学模型，分别为自然驱动和控制器驱动的2种陀螺稳定器模型，构造了相应的MATLAB Simulink船舶运动控制仿真框图。
仿真结果表明：自然驱动和控制器驱动的陀螺稳定器都能通过轮子高速旋转和进动角变化的陀螺效应来减小横摇。
与自然驱动的陀螺稳定器相比，控制器驱动的陀螺稳定器能更有效地减少船舶非线性横摇运动。
［关键词］船舶横摇；陀螺减摇装置；不规则波浪；控制；进动角［中图分类号］ U661.2+2 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-9855（2022）04-0124-08On Ship Roll Stabilization Based on GyrostabilizerLIU Yi1,2 XIA Zhaodan1,2 TANG Yamin1 ZHANG Jiejie1 FAN Sheming1,2(1. Shanghai Key Laboratory of Ship Engineering, Marine Design & Research Institute of China, Shanghai200011, China; 2.Science and T echnology on Water Jet Propulsion Laboratory, Shanghai 200240, China) Abstract: Stabilizing systems are necessary for the ship in wind and waves to ensure stable operations and improve the safety and comfort of the crew.As an effective stabilizer, gyrostabilizer acts entirely within the hull without requiring sufficient movable weight to generate a control moment. The nonlinear wave force disturbance model of the ship in random waves is firstly established. The combined dynamic model of the ship and the gyrostabilizer is then built together with the working principle of the gyrostabilizer. The corresponding MATLAB Simulink block diagramsof the ship motion control are constructed for two kinds of gyrostabilizer models, i.e., the natural-driven gyrostabilizer model and the controller-driven gyrostabilizer model. The results show that both the natural-driven and controller-driven gyrostabilizer are able to reduce the rolling motion through the gyroscopic effect of high-speed spinning and precession angel variation. The controller-driven gyrostabilizer can reduce the nonlinear rolling motion of the ship more effectively than the natural-driven gyrostabilizer.Keywords:roll; gyrostabilizer; irregular waves; control; precession angle收稿日期：2022-06-05 ；修回日期： 2022-06-18作者简介：刘 义（1988-），女，博士，高级工程师。
减摇水舱技术的工作原理和应用_周亚兰
NAVIGATION 65航海NAVIGATION船舶横摇对船舶的安全和舒适性影响很大，通过不同的方式来减轻船舶横摇对船舶的影响是船舶设计者一直考虑的问题。
被动可控式减摇水舱，因其减摇效果显著、清洁节能的优点正被广泛应用在各类船舶上。
减摇装置 减摇鳍 减摇水舱 被动可控式减摇水舱 为了使船舶在各种航速下均有很好的减摇效果，近年来，零航速减摇鳍得到了充分的重视和发展，这种减摇鳍的运动方式和执行机构与传统减摇鳍有很大不同，利用新的运动机理使得翼面在零航速也可产生对抗海浪干扰力矩的升力，国外已有少数船只应用的实例。
但这种零航速减摇装置结构复杂，制造还有许多问题需做进一步的改进和研究。
减摇水舱作为一种全航速下的减摇装置，不仅在各种船舶航速下均有减摇效果，适用于集装箱船、轮渡、滚装船、海洋工程船、科学考察船等。
另外，减摇水舱具有结构简单、造价周亚兰（上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院 上海 200240）减摇水舱技术的工作原理和应用 图1 波浪、船舶和减摇水舱的相位时序图 低廉、便于保养维护等优点，这使得减摇水舱被越来越多的船东所接受，市场前景看好。
2 减摇水舱的分类 减摇水舱按照其控制特点可分为主动式减摇水舱、被动式减摇水舱和可控被动式减摇水舱等三种类型。
主动式减摇水舱具有减摇效果高、响应速度快等优点，但其系统复杂，造价较航海NAVIGATION66Marine Technology 航海技术剧。
相反，如果船上的人员比船的横摇周期晚一拍左右移动几次，船的横摇将会变缓。
可控被动式减摇水舱工作原理就是把上述的船上人员换作液体，巧妙地利用这种液体流动的时间和力矩，来减轻船的摇动。
船的一次横摇周期用360°角度来表示时，船的摇动起始点总是比波浪遭遇点滞后90°的角度，这种现象的反复出现会加剧船的横摇。
如果减摇水舱中液体的固有周期和船的横摇周期相同的话，减摇水舱中液体的移动起始点将一直比船的摇动起始点滞后90°的角度。
船用减摇装置原理
船用减摇装置原理船用减摇装置是一种用于减少船舶在海上航行时的摇晃和颠簸的装置。
它通过一系列的物理原理和工程设计来实现这一目标。
船舶在海上航行时容易受到风浪的影响，造成船体的摇晃，给船上的人员和货物带来不便和危险。
因此，船用减摇装置的设计和应用对于提高船舶的航行稳定性和舒适性至关重要。
船用减摇装置的原理是基于减少船舶受到外部力的影响，从而减少船体的摇晃。
其主要原理包括抗摇力原理、阻尼原理和控制原理。
抗摇力原理是通过向船体施加一个与船舶受到的摇晃力相反的力来抵消船体的摇晃。
船体的摇晃力是由于外部的风力和浪力引起的，通过船用减摇装置产生的抗摇力可以减小或抵消这些外部力，从而减少船体的摇晃。
抗摇力可以通过安装在船舶侧面的减摇翼、减摇板或减摇球等装置来产生。
阻尼原理是通过增加船舶的摇晃阻尼来减少船体的摇晃。
船体的摇晃是由于外部力的作用下，船体的摇晃频率接近其固有频率而产生的。
通过在船舶上安装减摇装置，可以增加船舶的摇晃阻尼，使其固有频率与外部力的频率不匹配，从而减少船体的摇晃。
阻尼可以通过液压系统、摇摆阻尼器或摇摆阻尼球等装置来实现。
控制原理是通过自动控制船用减摇装置的工作来实现船体的稳定。
通过监测船舶的运动状态和外部环境的变化，控制系统可以根据预设的参数和算法来自动调整船用减摇装置的工作状态，以达到减少船体摇晃的效果。
控制原理可以通过传感器、控制算法和执行器等组成的控制系统来实现。
船用减摇装置的原理是基于抗摇力、阻尼和控制原理来减少船舶在海上航行时的摇晃和颠簸。
通过合理的工程设计和装置安装，船舶的航行稳定性和舒适性可以得到显著改善。
船用减摇装置的应用对于提高船舶的航行安全性和舒适性具有重要意义，对于船舶行业的发展和航海技术的进步有着积极的促进作用。
船舶减摇技术现状及发展趋势
SHIP ENGINEERING 船舶工程V ol.34 Supplement 2 2012 总第34卷，2012年增刊2船舶减摇技术现状及发展趋势洪超1,陈莹霞2（1．中国船舶重工集团公司第704研究所，上海 200031；2．上海船舶设计研究院，上海 201203）摘 要：传统的船舶减摇装置包括减摇鳍、减摇水舱、舵减摇、减摇陀螺、减摇重块等，本文介绍了这些传统的减摇装置的发展现状及近年来出现的新型减摇装置，包括零航速减摇鳍、舵鳍联合减摇、舱鳍联合减摇、Magnus效应回转轴减摇、减纵摇、船舶姿态控制系统等，并对未来的新型减摇装置进行了预测。
关键词：减摇鳍；减摇水舱；舵减摇；陀螺；减摇发展中图分类号：U664.7 文献标志码：A 文章编号：1000-6982 (2012) Z2-0236-09Current Situation and Tendency of Development ofShip Stabilizer TechniqueHONG Chao1, CHEN Ying-xia2(1. Shanghai Marine Equipment Research Institute, Shanghai 200031, China; 2. Shanghai Merchant Ship Design andResearch Institute, Shanghai 201203, China)Abstract: The traditional ship stabilizer includes fin stabilizer, anti-rolling tank, rudder roll stabilizer，moved mass stabilizer etc..this paper introduces the development status of these traditional stabilizers and some new stabilizers developed in recent years, such as fin stabilizer at zero speed, rudder-fin stabilizer, tank-fin stabilizer, Magnus Effect rotor stabilizer, pitch stabilizer and ship motion control system. And the prospective ship stabilizers are forecasted at the last part of this paper.Key words: fin stabilizer; anti-rolling tank; rudder roll stabilizer; gyro roll stabilizer; development1 概述人类从19世纪初的帆船年代的舭龙骨开始，就已经开始了船舶减摇的努力和斗争，前后共提出了350余种不同类型的减摇装置，其中用于了实践的达20几种[1]。
减轻船舶摇摆的新型装置
减轻船舶摇摆
的新型装置
节能阔鳍船
美 国专家设计了一种新型船舶。这种船 利用刚性阔鳍代替传统的螺旋桨， 通过 模仿企鹅的划动方式向前航行。与螺旋桨船相 比，这种船的“鳍”引起的紊流要小一些，因 此，较多的“鳍能”可用于驱动船只前进。在 一定的速度下，该船所消耗的能量要比同样大 小的螺旋桨船少 １ ７ ％ 左右。
目前已经制造了船身为 ４ 米的实验性小 船，并正在研制 ４ ５ 米长的原型船。据设计者 称，美国的船舶即使只有一小部分用这种高效 动力设备改装，每年便可节约几亿加伦的燃 油 。（ 李 有 观 ）
２６
美 国佛勒克特公司研究出一种减少船用柴 油机烟尘的方法。该公司制成了一种双 轴超旋风分离器，船用柴油机装上这种分离器 后，排除的烟尘在此分离器内被惯性分离。据 称，使用这种装置，可分离烟尘中 ９ ０ ％ 以上的 粒子，从而使覆盖甲板的烟尘大大减少，减轻 了 烟 尘 对 甲 板 的 腐 蚀 。（ 李 有 观 ）
知识天地 ＫＮＯＷＬＥＤＧＥ ＵＮＩＶＥＲＳＥ
我国第一艘小水线面科考船顺利交船
２００９ 年 ４ 月 １５ 日下午，渤海船舶重工建造 的新型综合科考船“实验 １ ”号顺利交船，并 举行了隆重的交船仪式。该船舶由渤船重工为 中国科学院建造，中国船级社秦皇岛分社检 验，是我国自主设计制造的第一艘小水线面双 体科考船，也是中国船级社第一艘入级小水线 面科考船，比较国际上同类型船舶， 达到了国 际先进水平。
船用减摇装置原理
船用减摇装置原理船舶在航行过程中会受到海浪的影响，从而产生摇晃的运动，这种摇晃会给船舶和船员带来很大的安全隐患。
为了解决这个问题，船舶上通常会安装减摇装置，以减小船体的摇晃幅度，提高船舶的稳定性和航行安全性。
船用减摇装置的原理主要包括水动力原理和控制原理两个方面。
水动力原理是指利用水的力量来抵消船舶的摇晃运动。
船用减摇装置通常由一个或多个减摇槽组成，这些减摇槽位于船舶的两侧，沿船体纵向分布。
当船舶受到侧向波浪的作用时，水会穿过减摇槽，形成与波浪相位相反的力，从而产生一个与船舶摇晃方向相反的力矩。
这样，船舶受到的摇摆力矩就会减小，从而减小了船体的摇晃幅度。
控制原理是指通过一系列的控制系统来实时监测船体的摇晃情况，并根据监测结果调整减摇装置的工作状态。
控制系统通常由传感器、计算机和执行机构组成。
传感器用于感知船体的摇晃情况，如倾斜角度、加速度等；计算机用于处理传感器采集到的数据，并根据一定的控制算法计算出减摇装置的工作状态；执行机构则根据计算机的指令，调整减摇装置的工作参数，如减摇槽的开启程度、开启时间等。
船用减摇装置的工作过程可以简单概括为以下几个步骤：1. 传感器感知船体的摇晃情况，将采集到的数据发送给计算机；2. 计算机根据传感器采集到的数据，通过控制算法计算出减摇装置的工作状态；3. 执行机构根据计算机的指令，调整减摇装置的工作参数；4. 减摇装置开始工作，水流通过减摇槽产生与船体摇晃方向相反的力，从而减小船体的摇晃幅度；5. 一段时间后，计算机重新采集船体的摇晃情况，并根据新的数据调整减摇装置的工作状态；6. 重复以上步骤，不断监测和调整减摇装置的工作状态，以保持船体的稳定性。
船用减摇装置通过水动力原理和控制原理的相互配合，能够有效减小船体的摇晃幅度，提高船舶的稳定性和航行安全性。
目前，船用减摇装置已广泛应用于各类大型船舶，如客船、油轮、货船等。
在未来，随着技术的不断发展，船用减摇装置的性能将进一步提升，为航行中的船舶提供更加稳定和安全的环境。
减摇装置介绍
减摇装置介绍近百余年来，人们一直致力于研究减缓船舶摇摆的措施。
世界各国先后研究了近百种不同形式的减摇装置。
但目前世界上广泛采用的仅是减摇水舱、舭龙骨和减摇鳍，其中居垄断地位的是减摇鳍，其减摇效果最佳。
下面分别对上述三种减摇装置进行介绍。
一．减摇水舱减摇水舱主要分为被动式减摇水舱和主动式减摇水舱两种。
A．被动式减摇水舱将靠近船舯部两舷的水舱在底部用管道连接起来，舱内注入适量的水。
利用船本身的横摇运动而引起水舱内水的物理运动来产生稳定力矩。
它不要任何动力，所以称为被动式减摇水舱。
它是各类减摇装置中比较简单、造价较便宜的一种。
被动减摇水舱（以下简称被动水舱）最常用的是U型水舱和槽型水舱（见右图）。
被动水舱的工作原理是使设计的水舱内振荡的固有频率等于船横摇的固有频率，这样在共振的情况下，水舱是随船一起运动，而水舱里的水的运动滞后横摇角90度。
同时，当船横摇的固有频率等于波浪的扰动力距频率时，也发生共振，这时船的横摇角滞后波浪力距90度。
这样水舱力的水的运动就滞后波浪扰动力矩180度。
也就是说水舱里的水的重量引起的稳定力矩方向恰好和波浪扰动力矩方向相反，从而使共振区横摇减小。
这就是所谓的“双共振减摇原理”。
被动减摇水舱仅在中等海况和在船舶初稳心高h限定范围以内，以很接近船舶固有频率附近提供有限的减摇效果，最好的减摇效果可达60~70%。
离开共振区效果显著下降，在较长的遭遇周期上使横摇角增加。
它的优点使设备简单、费用低及在任何航速下均有一定的减摇效果。
为了改善被动水舱的减摇性能，还有一种是可控被动减摇水舱。
主要是在水舱通道上安装节流阀，通过横摇传感装置调节阀门开启和关闭的程度，控制水的流量，使这种减摇水舱比被动水舱能在较宽的频率范围内有效工作。
B．主动式减摇水舱为了克服被动式减摇水舱的一些不足，有人提出了主动式减摇水舱。
主动式减摇水舱原理是依靠角速度陀螺感应船的横摇角速度信号，控制阀伺服机构，控制阀张开的大小由泵将水从一舷打到另一舷的水量建立稳定力矩。
减摇原理的三种形式及对应的减摇装置
减摇原理的三种形式及对应的减摇装置嘿，朋友们！今天咱们聊聊一个可能你没听过但又超有意思的话题——减摇原理！你可能会想，减摇这俩字跟我有什么关系？别急，听我慢慢道来。
无论你是在海上航行，还是坐在游轮上，摇晃的感觉总是让人恼火。
可这个减摇原理，就像个聪明的小帮手，能让我们在波涛汹涌的海面上保持一份平静。
现在，就让咱们深入探讨一下这三种减摇的形式，还有它们各自的神器装置吧！1. 主动减摇系统说到主动减摇系统，想象一下你在海上，船身随着浪潮上下摇摆，简直就像在坐过山车。
但是，这种主动减摇系统就像一位勇敢的骑士，随时准备出手相助。
它通过传感器实时监测船体的运动，利用机械装置，比如油压或电动装置，来调整船体的姿态，减少摇晃。
这种方式的好处是反应迅速，简直就是海上飞毛腿，瞬间就能让你感觉像在平坦的道路上行驶。
不过呢，话说回来，主动系统可不便宜，安装和维护成本都让人皱眉。
不过嘛，钱花得值，能让你舒舒服服的在海上玩乐，心情自然就好啦。
1.1 舵机系统在这个主动减摇的大家庭里，舵机系统可是个不可或缺的角色。
它通过控制舵叶的角度，来抵消船体的摇晃。
就像在骑自行车时用力转动把手，瞬间就能调整方向。
舵机的反应速度极快，简直就像那让人眼花缭乱的魔术表演，令你在波涛中安然无恙！1.2 自动控制装置自动控制装置呢，就像一位技术宅高手，时时刻刻盯着船的状态，确保一切正常。
它通过复杂的算法，分析船体的运动数据，然后自动调节减摇装置，让你觉得就像在进行一场无声的舞蹈，优雅而自如。
2. 被动减摇系统接下来咱们聊聊被动减摇系统。
这个系统就像老派的智慧，依靠船体的设计和重心的布局来减少摇晃。
想象一下，船的底部设计成特殊的形状，像个流线型的飞鱼，能有效抵御海浪的侵袭。
这种方式省心又省钱，不用太多的科技含量，大家都能接受。
2.1 阻尼器被动减摇里，阻尼器就像一位安静的守护者。
它能吸收船体运动时产生的能量，减少摇晃。
你可以想象成在舞会上，那个总是站在角落却默默支持你的人，虽不显眼，但却是你最可靠的后盾！2.2 减摇鳍减摇鳍就更有趣了，像个翅膀，伸出水面，帮助船只抵抗波浪。
船舶减摇装置
的稳定力矩方向恰好和波浪扰动力矩方向相反 ， 从而 减小 船舶在 波浪 中航行 时产生 的横摇 ，是一种 结构简 被动式减摇水舱仅在中等海况和船舶初稳心高限 定范围以内时 ，能够在很接近船舶固有频率的附近提
供 有 限 的 减 摇 效 果 ，最 好 的 减 摇 效 果 可 达 ６ ％ ～ ０ ７ ％。离 开共 振 区其效 果将 显著 下降 ，甚 至在较 长 的 ０
关键词 ：减摇装置 ；减摇 水舱 ；舭龙骨 ；减摇鳍
近百余年来 ，人们一直致力于减缓船舶摇摆的研 遭 遇 周期 上 会 使 横摇 角 增 加 。 它 的优 点 在 于设 备 简
究 。世 界各 国先 后 研 发 了近 百 种 不 同形 式 的减 摇 装 置 ，但 目前 被广 泛采用 的仅有 减摇水 舱 、舭 龙骨 和减 佳 。下 面分别 对上 述三 种减摇 装 置进行 介绍 。
将 靠 近船 中部 两 舷 的水舱 在底 部 用 管 道 连 接起 来 ，舱 内注入 适量 的水 。利 用船本 身 的横摇运 动而 引 起 的水 舱 内水 的物 理运动来 产 生稳定力 矩 。它 不需要 任何 动力 ，所 以被称 为被 动式减摇 水舱 ，是各 类减摇 装 置 中较 简单 、造价 较便 宜 的一 种 。 最 常 用 的被 动 式 减摇 水 舱 是 ｕ 水 舱 和槽 形 水 形
二 、舭龙骨
在船体 舭部 列板外侧 ，沿 船长方 向并垂直 于舭板 安装 的纵 向构件 被称为 舭龙骨 。安装 舭龙骨 可 以有效 单 、应 用最广 的 防摇减摇 装置 。
１ 舭 龙 骨的分 类及 其 结构 形式 ．
滞后波浪力矩９ 。 ０ 。这样水舱里的水的运动就滞后波
浪扰 动力矩 １０ ８。。也就 是说 ，水 舱里 的水 的重量 引起 使共 振 区横 摇减 小 ，即所谓 的 “ 双共 振减 摇原理 ” 。
船用减摇装置原理
船用减摇装置原理导语：船舶在行驶中会受到波浪的冲击，产生摇摆现象，给航行带来不安全因素。
为了解决这个问题，船舶上通常会安装减摇装置，它能够有效地减小船体的摇摆，提高船舶的稳定性。
本文将介绍船用减摇装置的原理及其工作机制。
一、船用减摇装置的原理概述船用减摇装置是一种能够抑制船舶摇摆的设备，它基于控制系统的原理，在船体上固定一些装置，通过自动调节装置的运动状态，实现对船体的减摇作用。
二、船用减摇装置的工作机制1. 传感器检测船体的摇摆状态船用减摇装置首先需要通过传感器来检测船体的摇摆状态。
传感器通常安装在船舶的船体上，能够实时感知船体的倾斜角度、角速度等参数。
2. 控制系统分析船体的运动状态传感器将检测到的数据传输给控制系统，控制系统会根据这些数据分析船体的运动状态，并根据预设的减摇策略做出相应的调整。
3. 控制船用减摇装置的动作根据控制系统的分析结果，船用减摇装置会做出相应的动作。
船用减摇装置通常由液压系统或电动机驱动，通过改变装置的运动状态来产生减摇作用。
4. 减小船体的摇摆船用减摇装置的动作可以改变船体的重心位置或者产生抗摇力，从而减小船体的摇摆。
这些动作可以通过调节装置的位置、角度或者力的大小来实现。
5. 实时调节船用减摇装置的参数船用减摇装置通常具有自动控制功能，能够根据船体的摇摆情况实时调节装置的参数。
通过不断地监测和调整，船用减摇装置能够保持船体的稳定性，提高船舶的航行安全性。
三、船用减摇装置的分类根据减摇装置的工作原理和结构特点，船用减摇装置可以分为以下几类：1. 船体球astern船体球astern是一种常见的船用减摇装置，它由一系列球形物体组成，通过改变球体的位置和重量分布来实现减摇作用。
船体球astern的优点是结构简单，安装方便，适用于各种类型的船舶。
2. 液压式减摇装置液压式减摇装置是利用液压系统产生力来减小船体的摇摆。
它通常由液压缸、液压泵、控制阀等组成，能够通过改变液压系统的工作状态来产生抗摇力。
船舶耐波性横摇减摇装置.
2 减摇水舱
是装在船体内的一种特制水舱，当船横摇时，水舱内的水能从一舷流向另一舷，从而 产生抵抗横摇的稳定力矩。自从1911年佛拉姆成功推出被动U型水舱以来，这种减摇装 置已经有 100 多年的发展历史，目前已经 有各种减摇水舱应用到几千艘各类船舶。减 摇水舱大的优点是其减摇效果跟航速没有直接关系，可以在任何航速下减摇。对被动 水舱而言，还具有功率小，成本低等优点。减摇水舱存在减摇效率相对较低、占用空 间大、低频扰动下易增摇等缺点，一 定程度上限制了其发展。
减摇鳍是通过船体中部两舭伸出展弦比为1-2的机翼型翼片。当船在风浪中横摇时，在 自动控制系统的控制下，根据横摇情况，不断改变鳍角，使鳍上产生的胜利在左右两 舷方向始终相反，达到减小横摇的目的。减摇鳍可以分为收放在船体内的收放式和固 定在舷外的非收放式，也可以分为分为开襟式（或称带襟翼的）鳍和非开襟式（整体 式）鳍。
式减摇装置依靠本身的动力和控制系统使船舶产生稳定力矩，以减少横 摇。被动式减摇装置本身不具有动力，仅根据使船舶横摇的风浪扰动力
矩大小而起作用。
2017/10/16
4
1 舭龙骨
是一种装于船中两舷舭部外侧，与舭部外板垂直 的长条形板材结构。在船横摇时扰动 船体周围的流场，使船产生附加阻尼，通过增加横摇阻尼来达到减摇的目的。它在任 何情况下都有效，减摇效果，效果大约为 20%~25%。舭龙骨结构简单、造价低、效能 高、没有 运动部件、便于维护，被广泛的应用到各类船舶。目前几乎所有海船都毫无 例外地装有舭龙骨，它已成为 海船船体的一部分。所以，在一般情况下所谓减摇装 置 系指舭龙骨以外的减摇措施和设备 。
在船舶舭部安装舭龙骨主要作用是在横摇时扰动船体周围流场，使船产生附加阻尼。 舭龙骨的附加阻尼有两部分：舭龙骨面积和水的相对速度形成的压力差阻尼以及船体 形状改变产生的表面阻尼。舭龙骨的设计主要根据母型船或船模试验来确定的。
intering减摇装置原理
intering减摇装置原理在大海上航行的船只，有时候会像个调皮的孩子一样晃来晃去。
这可不好玩，会让人晕头转向，还可能影响货物的安全。
所以呢，聪明的人类就发明了减摇装置，来让船只乖乖听话，稳定前行。
那这减摇装置到底是咋工作的呢？其实啊，就像是给船只找了个平衡大师！咱们先来说说被动式减摇装置。
这就好比给船只穿上了一件能自动调整平衡的“神奇外套”。
比如说常见的舭龙骨，它就像船只的小翅膀一样，长在船的两侧。
当船开始摇晃的时候，水流经过这小翅膀，就会产生一种阻力，就像有人轻轻地拉住了船，不让它晃得太厉害。
还有一种被动式的，叫做减摇水舱。
这就有点像船肚子里的小游泳池。
当船往一边倾斜的时候，水就会从一边跑到另一边，利用水的流动产生的力量来抵消摇晃的力量。
你看，是不是很巧妙？接下来，咱们再聊聊主动式减摇装置。
这可就更厉害了，就像是给船只请了个超级智能的保镖！比如说主动式减摇鳍，它能根据船的摇晃情况，自动调整角度和位置。
就好像它能感知到船的心思，然后迅速做出反应，把船给稳住。
还有一种主动式的是减摇陀螺，它就像一个高速旋转的大轮子，利用自身的旋转产生的力量来对抗船只的摇晃。
你想想看，船只在大海上航行，有了这些减摇装置的帮忙，是不是就像有了一双稳定的大手在扶着它，让它能够更加平稳地前进，不再那么摇摇晃晃啦？其实啊，减摇装置的原理说起来好像挺简单，但要真正实现让船只稳稳当当的，背后可是有无数科学家和工程师们的努力和智慧呢！他们不断地研究、改进，就是为了让我们在海上航行的时候能够更加安全、舒适。
所以说，当我们享受着平稳的海上之旅时，可别忘了感谢这些神奇的减摇装置，还有那些为了它们付出心血的人们哟！怎么样，朋友，这下你对减摇装置的原理是不是有了更清楚的认识啦？。
一种海上浮体减摇装置[发明专利]
![一种海上浮体减摇装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/250d9bc4bb0d4a7302768e9951e79b8969026847.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1857961A [43]公开日2006年11月8日[21]申请号200610079140.8[22]申请日2006.05.10[21]申请号200610079140.8[71]申请人中国海洋石油总公司地址100027北京市东城区东直门外小街6号共同申请人中海石油研究中心[72]发明人范模 [74]专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司代理人徐宁 关畅[51]Int.CI.B63B 35/44 (2006.01)B63B 38/00 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 5 页[54]发明名称一种海上浮体减摇装置[57]摘要本发明涉及一种海上浮体减摇装置，其特征在于：它包括一圈靠近海上浮体底部四周设置的减摇板，所述减摇板的外边缘呈L形向上兜起，在所述减摇板上间隔设置有一组连接所述减摇板和浮体的支撑板，靠近所述浮体一侧的减摇板上间隔设置有一组扰流口，远离所述浮体一侧的所述减摇板上设置有1～3道扶强角钢。
本发明在不降低FPSO或FSO使用功能的情况下，使人员与机械设备的工作环境得到了明显的改善，而且本发明使用常规钢材制作，具有投资省、加工方便、易于实现，本发明作为一种降低摇摆运动幅度的有效手段可以广泛用于各种海上浮体中。
200610079140.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种海上浮体减摇装置，其特征在于：它包括一圈靠近海上浮体底部四周设置的减摇板，所述减摇板的外边缘呈L形向上兜起，在所述减摇板上间隔设置有一组连接所述减摇板和浮体的支撑板，靠近所述浮体一侧的减摇板上间隔设置有一组扰流口，远离所述浮体一侧的所述减摇板上设置有1～3道扶强角钢。
2、如权利要求1所述的一种海上浮体减摇装置，其特征在于：所述减摇板的底面与所述浮体底部基线平齐。
3、如权利要求1所述的一种海上浮体减摇装置，其特征在于：所述减摇板伸出所述浮体的宽带为1.5～3米。
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船舶减摇装置专利技术综述
随着绿色造船对环境安全与舒适性的要求越来越高，减少船舶摇晃、保证货物和船员的安全成为现代船舶设计的焦点之一。
文章分析了减摇装置的专利主要申请国和专利申请量，并进一步分析了其技术演进过程及发展方向，以期对我国减摇技术的发展提供一定的指导作用，促进我国船舶减摇技术的发展。
标签：减摇装置；船舶；专利分析
1 概述
船舶从古至今都是很重要的水上运输、作战、作业的工具。
船舶在海上航行时，由于受到海浪、海风及海流等因素的影响，不可避免地会产生各种摇荡，其中以横摇最为显著，影响也最大。
剧烈的摇荡对舰船的适航性、安全性、以及设备的正常工作、货物的固定和乘员的舒适性都会有很大的影响。
一直以来人们都在寻求减小船舶摇荡的方法，各类减摇装置虽然在形式、结构上有很大差别，但是原理基本相似：都是产生一个与摇摆方向相反的稳定力矩，使摆幅减小、摇摆周期增大，以达到缓和摇摆的目的。
目前使用最为广泛的减摇装置有舭龙骨、减摇水舱、减摇鳍等。
文章主要从全球专利情况出发，研究减摇装置的发展情况。
2 国内外专利申请概况
2.1 全球申请趋势分析
减摇技术的起源很早，图1为通过CNABS、SIPOABS、DWPI专利数据库检索得到的减摇装置相关专利文献的数量图。
在1907年就有了相关申请，是德国人佛拉姆的一项关于减摇水舱的申请，公开号为DE227134C；其后相关专利的申请量一直在稳步上升，这一阶段属于技术的萌芽发展期；到1960年的时候，进入了第一次快速的发展期，然后1980年左右进入一个瓶颈期，申请量有所下降；1990年开始，进入了第二个快速发展期，仅仅2000年到2010年的相关专利申请量就达到了1900多件，中国的专利申请量也是此时开始大幅度增加。
2.2 主要申请国家分析
图2显示了主要国家的专利申请量。
为了便于分析，仅仅提取了全球申请量排名前几位的国家进行研究，分别是美国、德国、日本、中国、韩国、挪威和荷兰。
从图中可以看出，美国的申请量占这几个国家总申请量的38%左右，而其他的传统造船强国，如挪威、德国和荷兰，总申请量也达到33%，剩下的中国、日本和韩国分别占有14%、10%和5%，由此可见，中国在该领域的研究较美国、德国而言还需加大研究力度。
下面就美国、德国、日本和中国的申请量趨势进一步分析，如图3。
从图3中可以看到美国和德国的技术发展很早，其次是日本，最后是中国。
美国与德国几乎同时开始相关的减摇技术研究，在德国1907年的减摇水舱的基础上，美国人提出了一种槽型平面水舱，如专利公开号US3054373A所示；在20世纪60年代美国与德国的申请量快速增长时，日本开始提出相关专利申请，起步发展较快；中国起步较晚，但是2000年左右开始快速发展，申请量逐步赶超上述几国。
2.3 主要技术路线
对目前公开的减摇装置的全球专利申请进行分析梳理，将不同的减摇装置作为一级分支，每一类型的装置的不同发展作为二级分支，得出该领域的主要技术分支发展路线图如图4。
对于减摇装置的发展路线分析可以看出，减摇水舱与减摇鳍是目前全球研究最多的两种减摇装置，其贯穿了整个减摇技术的进程；而在最近几年，减摇陀螺的研究也逐步增多；而新的船型，如海上大型采油平台等对减摇装置具有特殊要求的船舶、海上平台也促进了新型减摇装置的研究，如DE10315294B4针对船舶艏摇开发的艏摇减摇装置、JP特开平5-139374中的喷水舭龙骨减摇装置、CN1586984A中的磁流体减摇器。
3 结束语
通过对减摇装置的全球专利申请以及相关减摇装置的研究分析，可以发现国内的减摇装置在申请量方面在逐步增加，而随着我国海上石油、天然气开采的兴起，海上平台、海上机场等大型浮体以及各种军舰的研发，对减摇技术也会有新的需求，相关的减摇装置也将会是今后的重要发展方向。
这些新型的减摇装置有的是新技术在减摇领域的应用，有的是传统减摇技术的新组合，关于此类减摇装置我国还有很大的发展和开发空间，需进一步加强自主创新意识，促进我国船舶行业的发展。
参考文献
[1]洪超，陈莹霞.船舶减摇技术现状及发展趋势[J].船舶工程，2012（2）：236-298.
[2]马维良，蕉侬，贾正余，等.船舶减摇水舱控制技术现状与展望[J].船舶工程，2011（6）：1-5.
常杰（1989，2-），女，硕士，目前从事通用机械发明专利实质审查工作。
常杰对文章的贡献等同第一作者。