游艇陀螺减摇器

游艇陀螺减摇器

[摘要] 陀螺减摇器是最早在船舶上实际应用的减摇装置之一，它具有体积较小、安装方便、减摇效果较好、能在任意航速下减摇等优势。随着陀螺减摇器厂商的努力推广，特别是国产陀螺减摇器的出现，这种高档货已经逐步装上普通游艇，并将成为某些款型国产游艇的“标配产品”，为“低价高配”这一中国特色游艇业发展思路提供重要助力。

1. 陀螺减摇器是什么

陀螺减摇器是船舶减摇装置中的一种，主要由转子及其驱动装置、转子框架、转子框架进动控制装置、安装基架等部件构成。陀螺减摇器是一种两维陀螺，它利用了陀螺的定轴性原理，它对船艇产生的减摇力矩来源于转子框架进动时产生的反作用力矩。

船舶在波浪的作用下会发生摇摆，这是不可避免的。至于船的摇摆会有哪些副作用，人们首先想到的是晕船。其实，除此之外，大幅度的摇摆还会增加船的倾覆危险和操纵难度，还会降低船结构以及船上设备的使用寿命，如此等等，副作用确实不少。为了减摇，历史上工程师们尝试过几十种办法，而陀螺减摇器是最早在船舶上应用的减摇装置之一。

2. 陀螺减摇器有哪些优缺点

从功能角度讲，陀螺减摇器的减摇效果可以做到非常好，减摇率能达到60%以上，与减摇鳍相差不大。陀螺减摇器可以在任意航速下减摇，而普通减摇鳍不具备此功能。陀螺减摇器可以方便地解决船艇的参数横摇问题，而其它减摇装置很难做到。参数横摇是指由纵摇诱发剧烈横摇，形成多个运动成分的叠加，使乘员很不舒适，对船艇结构和船上设备的危害也更大。

从控制技术角度讲，设计一台能减摇的陀螺减摇器比设计一对普通减摇鳍，特别是比设计一套可控式被动减摇水舱要容易得多，问题只在于减摇率的高低。目前国际上号称能够设计陀螺减摇器的厂家很多，有品牌的就多于5家，而能够设计可控式被动减摇水舱的厂家只不过3、4家。

从安装、使用角度讲，陀螺减摇器的优势十分明显，它体积相对较小，可以安装在船艇上的任意位置，加装也比较方便。

陀螺减摇器的唯一缺点是比较难以大型化，绝大部分情况下应当用于排水量小于100吨的船艇。在国外，数千吨的驱逐舰上以及数万吨的豪华班轮上虽有安装陀螺减摇器的实例，但前提都是客户不在乎价格。

3. 什么船艇需要安装陀螺减摇器

陀螺减摇器给人们的印象是高档货，应当用在高档次的船艇上。不错，过去确实如此。然而，近年来，随着材料技术、加工技术、控制技术、冷却和降噪技术的发展，特别是，在以美国seakeeper为代表的多家公司的大力推广下，陀螺减摇器的这种形象已经悄然发生着变化。在国内，在本世纪之前，除军船之外，国人知道还有哪些船舶需要安装减摇鳍不？不知道，因为装船实例几乎是零。而眼下，通过704研究所等单位十多年的大力推广，减摇鳍已经几乎成为渔政船、海监船、救助船、边防巡逻船的“标配产品”。所以说，论需要，要想舒适，要想有点档次，百吨级以下机动船艇都是应当安装陀螺减摇器的。

富起来的国人已经开始玩游艇了，值得注意的是，国人的性格决定着我们对游艇的玩法往往不同于洋人。游艇上的洋人往往是光着脚，身上挂着宽松的衣衫，人家是把游艇当作休闲用品。而国人，至少目前的国人，多数是把游艇视作为奢侈品，游艇上的人也多为西装革履的富人。既然要奢华，不舒适何谈奢华？所以，国人玩的游艇就更需要减摇了，而最适合不太大的游艇的减摇装置就是陀螺减摇器。

站在游艇厂商的角度看问题，对安装陀螺减摇器的必要性需要从商业角度作盘算。可喜的是，国内已经有游艇厂商提出了“低价高配”这一中国特色的游艇业发展思路。可贺的是，国人已经开发出了系列化的陀螺减摇器产品。照此发展，可以预见，陀螺减摇器必将成为越来越多不同款型国产游艇的“标配产品”，因为，竞争使然。

4. 怎样合理选择游艇陀螺减摇器

陀螺减摇器的减摇能力容量取决于陀螺转子的动量矩，所以，陀螺减摇器的规格通常也是以动量矩的大小来标注的。当然，国外也有某品牌产品以减摇力矩来标注规格，这看上去很投用户所好，因为减摇力矩更直观，但是，这也很外行，因为减摇力矩的大小还与船的稳性参数有关，它不是陀螺减摇器的固有性能参数。

要想使选用的陀螺减摇器在规格上是合理的，就必须把船艇的稳性参数罗列清楚，还要想定船艇的通常服务海区情况，作为设计输入。稳性参数包括艇长、艇宽、型深、吃水、横稳性高、重心高、排水量等，如图所示。

合理的陀螺减摇器不只是在减摇能力容量上要求合理，还有尺寸、重量等重要指标需要考量。在减摇能力容量相同的情况下，为减小安装空间，可以将陀螺减摇器设计得偏重一些；相反，为减轻重量，也可以将陀螺减摇器设计得偏大一些。对不同款型的船艇采用不同的设计才是最合理的。

当然，站在设备制造商的角度，为便于批量制造，将陀螺减摇器划分成不同规格，让顾客看单点菜，这不失为最方便的服务策略。目前国外厂商是这样做的。国内厂商只有一家，目前也是这样做的。只要规格划分得足够细微，这种方式也可以说是比较合理的，但这有可能会苦了船艇总体设计师，因为陀螺减摇器的尺寸和重量已经没得商量。

为最合理地让陀螺减摇器装到艇上、发挥效能，游艇厂商与陀螺减摇器厂商紧密协作、深入交换各自的设计细节，让设备设计与总体设计有机地结合起来才是合理的设计推进模式。特别是，如果将陀螺减摇器作为某个款型游艇的“标配”，游艇厂商与设备厂商的这种协作，甚至战略合作关系将显得尤为重要。

贾正余博士