CN109987199B - 一种舰船匹配的消防倾覆和节能的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种舰船匹配的消防倾覆和节能的方法技术领域：舰船制造。背景技术：目前空白。相近技术是，水翼船的水翼技术，借助船舶体下方水翼的上弧下平，或平板水翼一定仰角的结构，当船体在快速行进中，水翼产生向上的升力，将船体向上抬举，船舶得到节能，行进速度得到了提高。但是，该相近技术解决不了船体会遭倾覆的难题。发明技术方案：给舰船匹配一种由若干种类型组合件集成的水翼，能消防因狂风、触礁、船类相撞、炮弹袭击等特殊情况而引起的船舱进水、船体倾覆事故发生；还能助使行进平稳、减小舰船行进的阻力。本技术方案是消防兼节能和行驶安全平稳的技术，祈福舰船一生不发生倾覆，但舰船一生确应备置本方案的产品。

Description

一种舰船匹配的消防倾覆和节能的装置及方法

技术领域：船舶制造。

背景技术：

目前空白。相近的背景技术是，水翼船的水翼技术，借助船舶体下方水翼的上弧下平，或平板水翼一定仰角的结构，当船体在快速行进中，由于水翼上弧面水的流速相对下平面大，也就是水翼上弧面压强相对下平面小，致使水翼产生向上的升力；而有一定仰角的平板水翼，如飞机之升降翼板，两种水翼都能将船体向上抬举，减小了船体在水中的浸没体积，相对增大了船体在空气中的体积，由于船体在空气中行进的阻力比水中要小得多，所以同样的机械功率，船舶的行进速度得到了提高。

上述相近的背景技术解决不了轮船被撞以及舱室进水后倾覆沉没的难题。

本发明技术方案：

本方案不但兼有相近背景技术的功能，而且还能消防人们一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题——本发明方案能消防内河和海洋上狂风所造成的，或遭触礁、或遭撞击、或遭炮弹袭击而引起船体倾覆、舱室进水倾没的发生。本技术方案是消防兼节能和行驶安全平稳的技术，祈福船舶一生不发生倾覆，但船舶一生确应备置本方案的产品。

核心技术：

概而言之，本发明相关联的核心技术是：

一)、本方案可根据不同级别、不同用途、不同结构的轮船，可酌情减少或增加本方案所集合的某些类型的组件。

二)、在轮船的空载自重吃水线以下两侧，设置整体活动水翼或由固定水翼和活动水翼复合的消防倾覆水翼。

三)、活动水翼的外沿有“滑动组件”和“套管式缓冲组件”。

四)、活动水翼的外沿上方有警示装置。

五)、活动水翼上折或下放时依液压或其它方式传动。

六)预判撞击点的液压拉伸角度的作业受测距雷达调控。

七)、活动水翼的骨架上可设置若干组排水量大的、充气橡胶球填塞的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”。

八)、活动水翼的骨架上可设置有若干“水翼兼充气囊组件”。

九)、固定水翼的后部或前后部可装置促使小半径、快速转弯的、可360°变向的动力涡轮。

二、附图文字说明：

图1、轮船消防倾覆水翼的骨架透视示意图。

A1、船舶本体。

B1、液压方式收放撑杆。

C1、固定式水翼骨架。固定水翼骨架和活动水翼骨架与其它组件以组合方式而组成轮船水翼。

D1、“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”在活动水翼上的分布位置。常态下，“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”在水翼上分布的空间比“水翼兼充气囊组件”要大若干倍。

E1、“水翼兼充气囊组件”在活动水翼上的分布位置。常态下，“水翼兼充气囊组件”在水翼上分布的空间比“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”要小若干倍。

F1、“套管式缓冲组件”(图3、图4)在水翼边沿上的分布位置。

G1、“滑动组件”(图3、图4)在水翼边沿上的分布位置。

H1、固定水翼可设置促使急转弯的、可360°变向的动力涡轮之处。

J1、用于预测相撞物距离和角度的、波反射技术的“测距雷达”和“液压升降智能调控器”。

K1、船体正前方某些部位可配置“滑动组件”和“套管式缓冲组件”若干平行的、水平式组件条带之处。

图2、轮船消防倾覆水翼的骨架纵切面示意图。

A2、轮船本体。

B2、固定水翼骨架。固定水翼骨架和活动水翼骨架与其它组件以组合方式而组成轮船水翼。

C2、液压式收放撑杆。

D2、位置相对低的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”(图6)。

E2、位置相对高的“水翼兼充气囊组件”(图5)。

F2、水翼边沿的“套管式缓冲组件”(图3、图4)。

G2、水翼边沿的“滑动组件”(图3、图4)。

H2、活动水翼边沿的、水翼上折时可倒置的警示装置。

L2、固定水翼下方的可调控上仰角度的水翼板。

J1、用于预测相撞物距离和角度的、波反射技术的“测距雷达”和“液压升降智能调控器”。

图3、活动水翼平展时边沿的“滑动组件”和“套管式缓冲组件”水平截面示意图。

A3、外覆式“滑动组件”的外壳。外覆式“滑动组件”与内含式“滑动组件”相间排列。

B3、内含式“滑动组件”的外壳。内含式“滑动组件”与外覆式“滑动组件”相间排列。

C3、“滑动组件”内部的防腐蚀钢球。

D3、“滑动组件”内部的防腐蚀钢球控制架。

E3、“滑动组件”之间的压簧。

F3、“滑动组件”与“T”型骨架型钢的滑动式勾扣。

G3、与“滑动组件”相互勾扣的“T”型骨架型钢。

H3、“套管式缓冲组件”的套管。

L3、“套管式缓冲组件”的压簧和内外等距离的二“T”型骨架之间的压簧。

J3、控制“套管式缓冲组件”内外“T”型骨架型钢最大距离的匝圈。

图4、活动水翼平展时边沿的“滑动组件”和“套管式缓冲组件”垂直截面示意图。

A4和B4、水翼边沿的外覆式“滑动组件”和内含式“滑动组件”的外壳。

C4、“滑动组件”内部的防腐蚀钢球。

D4、“滑动组件”内部的防腐蚀钢球控制架。

F4、“滑动组件”与“T”型型钢的滑动式勾扣。

G4、与“滑动组件”相互勾扣的“T”型的型钢骨架。

H4、“套管式缓冲组件”的套管。

L4、设置在内外两根等距离“T”型骨架之间的压簧和“套管式缓冲组件”内的压簧。

J4、控制“套管式缓冲组件”内外“T”型骨架型钢最大距离的匝圈。

图5、“水翼兼充气囊组件”及其周边组件示意图。

A5、上部为流线弧形的“水翼兼充气囊”外壳，内腔与“F5”充气囊顶板形成“充气缓存室。

B5、与水翼骨架连接的缓冲式套筒。

C5、缓冲式套筒内的压簧。

D5、用可控连续爆炸气体充气的、常态时折叠的“充气囊”和内胆存放室。

E5、具在产生升力、附加在水翼兼“充气囊”下边的、内外共四片的门扇式底板。

F5、上部流线弧形外壳内的、设置有若干个给橡胶内胆充气阀桩的充气囊顶板。

H5、水翼上位置低于“水翼兼充气囊组件”的、“水翼兼充气囊组件”四周的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”。图中只显示了左、右两个。

图6、“水翼兼充气囊组件”充满气的示意图。

A6、上部为流线弧形“水翼兼充气囊”外壳。

B6、与水翼骨架连接的缓冲式套筒。

C6、缓冲式套筒内的压簧。

D6、用可控连续爆炸气体充气的、常态时折叠的充气囊和内胆存放室。

E6、附加在“水翼兼充气囊组件”下边的、已被开启下垂的、内外共四片的门扇式底板，该充气囊底板常态状况下与所述上部流线型外壳紧密勾扣。

F6、水翼上位置低于“水翼兼充气囊组件”的、“水翼兼充气囊组件”四周的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”。图中只显示了一个。

G6、已经充满气的“充气囊”内部的若干个内胆。

图7、“水翼兼充气囊组件”充气后内部内胆结构示意图。

A7、已涨满气的充气囊。

B7、充气囊内的一个充满气的内胆。

C7、上部流线弧形外壳内的、设置有若干个给橡胶内胆充气阀桩的充气囊顶板；还装置有控制充气气压的压感元件。

D7、给橡胶内胆充气的充气阀桩。

E7、长短由内胆位置而定的、连接充气阀桩和内胆之间的充气气管。

F7、限制充气气管，防止其相互绞缠的、每管一个网格的绳网。

G7、每个内胆的上、下部有控制位置、防止各内胆相互绞缠的橡胶粘结件。

H7、每个内胆的内部，都有一个压感元件，当该内胆内的气压上升到所需值时，发出信号，关闭给该内胆充气的充气阀门进气口。该压感元件受压情况也在控制平台上显示。每一级的供气缓存室都有所述压感元件装置，当最初级的供气缓存室气压达到限定值时，该供气缓存室内的压感元件启动压感电源开关，关断供气电源，总的充气系统自动停止供气，也就是自动停止爆炸式供气作业。所述压感电源开关与“U”型平衡管式电源延时自动开关串联在同一电极的线路上。

图8、充气橡胶球填塞的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”是标准化生产的组件，由专门厂家生产。

A8、上部流线弧形、下部平型的橡胶浮室组件内的、填塞满的充气橡胶球。

B8、浮室水翼组件中部左右穿通的、用于固定到水翼骨架上的缓冲套管。

C8、压簧。

D8、橡胶浮室水翼组件下部的、附加的、活动翼上折靠岸时可用的平板橡胶靠岸垫。船体的相对部位有相匹配的柔性靠岸垫件。

E8、若干个与浮室水翼内部隔绝的、穿通的、用于穿插“缓冲套管”的橡胶管。

图9、“水翼兼充气囊组件”和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”在水翼上排列示意图。

A9、“水翼兼充气囊组件”的排列位置。

B9、“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”在水翼上排列位置。

C9、“水翼兼充气囊组件”和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”以及水翼骨架之间的空档。

图10、“U”型平衡管式电源延时自动开关示意图。

A10、内部装有一半空间的、粘性适中的、比重大的流体物质的空心导电金属球。当船体作常规左右摆动时，钢球滚动很缓漫，钢球A10从a到b或从a到c的位移时间，应远大于船体的左右摆动一个频率周期的时间。

B10、绝缘弱力压簧中间中部的、电源的负极导电接触柱，两端的两个导电接触柱，是并联线路。

C10、分别与D10和B10绝缘的弱力压簧，所谓“弱力”，是指当空心导电金属球不是全部重量压向该弹簧时，能起到阻止空心导电金属球与该弹簧内的电极接触；当空心导电金属球被大角度倾斜而大部分重量滚靠该弱力压簧时，则绝缘的弱力压簧被压缩，空心导电金属球靠贴到电极接触柱。

D10、电源的正极导电接触式金属片。

E10、串联在某一电极端线路中的(一般是负极)“电源延时开关”，延时的时长应大于船体作常规左右摆动频率周期的若干倍。

F10、与“水翼兼充气囊组件”充气系统的压感元件相关的“压感电源开关”。

三、实施方法：

本方案不但兼有相近的背景技术——水翼的功能，而且还能消防人们一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题——本发明方案能防消内河和海洋上狂风、或遭触礁、或船舶相撞击、或遭遇枪炮袭击等因素所造成的船体倾覆、舱室进水而沉没的发生。

本方案是组件组装式，每一种组件的不同规格产品，可由专门厂家标准化批量生产。

不同级别、不同用途、不同结构的轮船，可酌情减少或增加各种不同组件，并根据所须组件的数量，来重设水翼的骨架。

本方案给出的是特级的、豪华的轮船可用的、相关联的整套组件技术方案。

一)、固定水翼(图1、图2)。

在船舶的空载自重吃水线以下两侧，设置整体活动水翼或者由固定水翼和活动水翼结合的水翼。

固定水翼是骨架与其它组件组合起来的水翼。

固定水翼的前部，或者前、中部，可设置有仰角的水翼板，其水翼板可以由液压调控角度，作用是，船体行进中产生升力，使船体浸入水中的体积减小、船体浸入空气中的体积相应增大，由于船体在空气中的行进阻力远远小于水中，所以相同功率下，提高了行进速度；并且，由于水翼加宽了船体的宽度，使船体在行进中更加平稳。

固定水翼的有仰角的水翼板，其上仰角度可以液等力传动方式调控。

可根据船体不同长短，组装不同数量的水翼板。

固定水翼的后部，或者前部和后部(指吃水深的船舶)，可装置能360°转动定向的动力涡轮，其作用是，能急转弯，甚至可原方位转圈。由于船体有水翼，增加了宽度，且其推动力在水中，也就是推动力在船体重心以下，所以能消除惯性能量带来的向外倾斜现象，重要的是能在特殊情况下紧急避险。

二)、活动水翼骨架(图1、2)。

活动水翼是骨架与其它组件组合的水翼。由于水翼加宽了船体的宽度，使船体在行进中更加平稳。

活动水翼的放下或者拉起，可用若干种现有技术实施，而以液压方式为佳。

以液压方式拉伸的液压杆，船体上有与之相匹配的、用于预测相撞物距离和角度的、波反射技术的“测距雷达”和“液压升降智能调控器”(图1之“j1”、图“2”之“J2”)，当万一遭遇不同高度的相撞物时，该用于预测相撞物距离和角度的、波反射技术的“测距雷达”和“液压升降智能调控器”可以智能地拉伸液压杆，瞄准该迎来的相撞物，以达到最佳的滑滚和缓冲效果。

“测距雷达”和“液压升降智能调控器”还有智能地启动水翼前后的可360°转动定向的涡轮，使船体快速转弯避让的功能。

上述使船体快速转弯避让的智能功能，可与人工操作互相切换，智能优先，当出现无有人工操作的特殊状况(如人员负伤、海盗持劫时)，可智能地启动防倾覆操作系统。

当今小汽车都要安装“测距雷达”等现有技术的配件，何况成本高得多、航行环境不如公路的轮船。

活动水翼的骨架可根据具体船舶顿位大小、级别高低、组件件数，来具体设置骨架的材质和尺寸等。

活动水翼骨架整体形状为梯形，其前、后方应有三角形的支撑结构，而中部宜为矩形，作用是：一、利于安置“水翼兼充气囊组件”(图5)和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”；二、尽管已有多级缓冲装置，万一遭遇特大撞击，易变形的矩形也是一道缓冲防线；又因所匹配的各类组件都有缓冲套管等设施，所以既使所述矩形骨架框受撞变形，各种组件一般也不会被挤损而葬失其消防功能(图1、9)。

不可能、也不必对该活动翼作极端性的破坏性实验，但完全可科学地作理性分析：假若，质量大于几十倍、其航速最快的来袭船“故意”地直撞而来，这种情形下，被撞船会智能地调整方向，将侧面迎向高速的来撞船，则会前后几乎同时出现：一、水翼的相当一部分被挤压变形到一处，但其它部分由于有套管式缓冲组件、充气橡胶球填塞的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”、有内胆的“水翼兼充气囊组件”诸多虽有变形但功能尚在的组合件保存着浮力；二、另一侧的水翼完好无损地保存着浮动支撑力；三、由于来撞能量因多级缓冲而数十数百倍地延长了作用力时间，所以，其作用力也就减弱了数十数百倍；四、水的流体特性依然存在。这样一来，“被撞船”就变成了“被推船”，被来撞船推行一段行程后，滑离一旁——最终结局是，消防了被撞轮船的倾覆。

活动水翼骨架的边沿，特别是拐角处，应为弧形，这样有利于“滑动组件”(图3、4)的组合与安装，也有利于遭撞时“滑动组件”的缓冲滑动或脱落。

活动水翼骨架的边沿用材，应是与“滑动组件”相匹配的“T”型型材。

活动水翼骨架用材，应防海水侵蚀。

活动水翼的宽度，不但要大于船体底部到船体重心的距离，而且要增加保险系数，因为水是流体，摩擦系数小、反作用力相对固体小，也就是克服船体倾斜的阻力小。

活动翼上组装“水翼兼充气囊组件”(图5)和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”的位置分配与排列可以如图9的示意图。

三)、“滑动组件”(图3、4)。

滑动组件的滑动方向是沿着水翼边长的方向。

滑动组件之间有压簧以及伸缩空间。

“滑动组件”应逐步实行标准化生产，不同规格产品应由专业生产厂家生产。

安装“滑动组件”时，应先将图3中的钢球C3和钢架D3放入“滑组件外壳”A3和B3腔内，再按图3的E3、B3、E3、A3为序，循环推进勾扣，很是方便。

水翼边沿两端有防止滑动组件脱落的“堵头”。

“滑动组件”的各部件应有相当大的活动间隙，因为海水杂物沉积和水生物的依附，会填塞其间隙。不过，对于强大的撞击力来说，海水沉积物和水生物只不过是增加了一点阻尼而已。再说，活动水翼大多时间或是上折、处于空气中的，海水杂物沉积和水生物的依附发生机遇小，并方便人工清除。

“滑动组件”的应用，对于有小于90°夹角的相撞力来说，如同擦冰墙而过，能消化相当大的撞击能量。

由于“滑动组件”中有较多的压簧，所以当船体遭撞时，大大地延长了作用力的时间，大大地缓冲消能。

即便船体与它体相撞的能量特别大，由于“滑动组件”是由外覆式外壳和内覆式外壳相间排列，内覆式外壳和压簧可在被推压时可以进入外覆式的内部，所以，当将所有“滑动组件”上的压簧都压到极限，并进而将水翼边沿上的“滑动组件”都撞脱到海水中，这倒造成二相撞体擦滑而过，脱离险境，这不仅是“舍车保帅”，简直是“舍卒保帅”。

船体的正前方，一般为弧形，吃水线以下的球鼻艏也是流线形球体，所以耐撞性强，但还是能用本技术为好。如图1的“K1”处，匹配若干条水平的、由“滑动组件”和“套管式缓冲组件”复合的固定式骨架，则当遭遇正面撞击时，由于船首是弧形，很容易滑滚而“四两拨千斤”地消能化解撞击能量。至于球鼻艏的流线球体的正面，可以再在所述组件上加上一个半球形盖，以不影响其减少兴波阻力的作用。所述半球形盖，可以密封式地、弱强度地焊接在球鼻艏前部，万一遭遇撞击，其焊接处在强大的撞击力条件下，很容易被撞飞，并使“滑动组件”和“套管式缓冲组件”派上用场。

当船体正面遇撞、擦滑而过时，由于突然地改变了行进方向，船体的重心必然还是沿着原惯性方向运动，似乎会即刻倾覆，其实不然：一是有相撞物的撞靠支撑，二是紧接着的水翼滑动与浮撑，惯性倾覆是不会发生的。

四)、套管式缓冲组件(图3、4)。

套管式缓冲组件，是在水翼边沿的内侧，有两根平行的长骨架，该二骨架之间，以压簧和套管压簧连接。

“套管式缓冲组件”的压簧与“滑动组件”的压簧相垂直。当遭遇夹角小于90°的撞击时，“滑动组件”和“套管式缓冲组件”以分力的方式，同时分担和缓冲了撞击力。

“套管式缓冲组件”单独承受撞击力(水平面垂直于长骨架的外来力)的机遇非常小，特别是使用“滑动组件”以后，其机遇就更小。

“套管式缓冲组件”实施安装很方便，只要事先将各个弹簧的长度临时压缩控制尺寸、将压簧和套筒件安置到位后，依次将匝圈J套上，再释放对压簧的临时缩压控制即可，很方便。匝圈J是限制压簧两端骨架间最大距离、控制“套管式缓冲组件”不松散、散落的限制件。

五)、“水翼兼充气囊组件”(图5、6、7)。

“水翼兼充气囊组件”是安置在活动水翼骨架的矩形框架内。由于“水翼兼充气囊组件”上部有B5和C5的套筒缓冲装置与水翼骨架连接，即使矩形骨架在多次缓冲后还是受撞变形，也不会伤及“水翼兼充气囊”。“水翼兼充气囊组件”在活动水翼上拉起时，可对其作测验性充气和更新替换。

“水翼兼充气囊组件”的A5上弧形和下平直的结构，当船舶行进时，上弧面水的流速相对下平面大，所以上弧面的压强相对下平面小，形成“水翼兼充气囊组件”向上升的局面，有助于抬升船体升力，使船体浸入水中的体积减小、船体浸入空气中的体积相应增大，由于船体在空气中的行进阻力远远小于水中，所以相同功率下，提高了行进速度。

“水翼兼充气囊组件”图5中“充气囊”存放室D5，是折叠的充气囊和内胆存放室，常态时为备用状态；其下的“充气囊”存放室底板E5，常态时起水翼的升力板作用；该充气囊底板常态状况下与所述上部流线型外壳紧密勾扣；若待用时，可以液压、气压等方式打开其勾扣。

“水翼兼充气囊组件”内的充气囊、充气囊内的若干内胆等，其折叠方式是很专业的、由专业厂家作的事，它只是一个组件，是一次性的备用品，大多轮船终生不用，但终生必备。

“充气囊”存放室底板E5只所以由内外两层、共四片的“门扇式”，作用有二：一、其四片门扇下垂时，正好补充了“水翼兼充气囊组件”和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”之间的高低位差；二、该四扇门还有保护充气囊涨气时的安全作用。

“充气囊”周围用材是橡胶冲锋舟的耐酸碱橡胶；“充气囊”上部密接着有若干充气阀桩的顶板F5；F5与上弧面A5组成密闭的充气缓存室。

有若干充气阀的钢板F5的每一个充气阀桩G5，密闭连接一个橡胶内胆。作用是预防万一出现的充气囊被磨破损或遭枪弹击穿，充气囊中的其它橡胶内胆也能充满气囊。

“充气囊”是在船体被炮弹击穿等因素造成一两个舱室进水、船体倾斜，可能倾没的情况下紧急启用的。

“充气囊”充气的方式，有好多种，最佳方式，是如同无弹头无枪管的高射机枪炮式的、适量炸药可控地连续爆炸产生可控的气体，这种方式既快速又可控。

“充气囊”用无弹头无枪管的高射机枪式的、适量炸药可控地连续爆炸产生可控的气体充气的方式，正因其快速，可以控制舱室进水的速度与体量。举两种情形为例：

一、舱室进水口在吃水线以上。这种情形，由于快速对“水翼兼充气囊组件”充气，或者利用船体两侧水翼不同充气量，使船体能向相反一侧微倾斜，快速抬高进水口与水面的距离，这样一来，不但减小了船外水对进水口的压强，有利于采取堵口和排水措施，而且减轻了“水翼兼充气囊组件”的抬举负担，也就是减轻了充气外囊的耐压强度。

二、进水口在吃水线以下。这种情形，由于快速对“水翼兼充气囊组件”充气，并且利用船体两侧水翼不同充气量，使船体能向相反一侧微倾斜，抬高了船体，使进水口与水面的距离减小，让原先多进入的水反流出来，并保持不再进水的状态，有利堵破口和排水作业，等待救助。由于快速充气，客观上减轻了“水翼兼充气囊组件”的抬举负担，也就是减轻了充气外囊的耐压强度。

该可控的连续爆炸产生的热气体，通过海水冷却和消音设施，进入多级的充气缓存室，最后进入水翼上部的、外形为弧形的充气阀门室，对每一个内胆进行只进气不出气的充气作业。

由于“水翼兼充气囊组件”在水翼上的位置比“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”(图)高，所以水翼兼充气囊组件”的低板设计为如同一般瓦楞纸箱的下底一样，是内外相互垂直的各两块，都是门扇式，当充气囊被充气，同时勾扣水翼底板的机关被气压或液压打开，内外四块原底板如门扇一样下垂，下垂到与“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”底板同高。这时，该充气囊的上部就与周边的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”底板，在水翼的重压下紧紧贴靠，不能滑动，因而确保了“水翼兼充气囊组件”的稳定作业。

该“充气囊”底板常态状况下，是与流线弧形的上部外型件勾扣在一起，形成可抬仰一定角度、在行进中能产生升力的水翼底部组件。

船体倾斜的一侧，借助远离船体的、水翼骨架上各具有浮力组件的扛杆原理(船体重心至其浸人水中部分之中心的距离，与船体重心至水翼综合浮物外沿距离之比)，“充气囊”每一立方米体积，相当若干倍立方米海水的抬举力，也就是，防止了船体的继续倾斜或沉没，等待救助；若是军舰，还可不失战机，继续加入战斗。

由于“充气囊”充气是可控的，哪个“充气囊”须多充气，哪个“充气囊”须少充气，都是可控的，也就是，能根据具体船况，保持船体平衡。

由于左右水翼上有若干可调控上仰角度的、固定翼上设置有仰角的“水翼板”和活动翼上的“水翼兼充气囊组件”、“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”，所以船体可以用调节船体浸入水中体积多少的方式，控制船体的“固有频率”，防止与海水波次的频率发生共震，借以调控船体的平稳度。

上述充气囊充气后，大体是个六面体的气囊，其顶表面的面积，相当于周边“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”底板的5——8倍；各充气囊涨起后，应相互紧靠为佳，互为一体，确保与水翼的安稳度；又由于水翼骨架和各组件之间有窄而多的空隙(图9之“C9”)，当充气囊涨起并承受压力后，充气囊形成较多的鼓起的凸状条，这些凸状条增加了充气囊与骨架的附着力，也就是增强了水翼的一体性(图6)。

上述充气囊充气后，内部的各个内胆，由于采取了如图7的C7、D7、E7、F7、G7等各种措施，在对充气囊充气时，能确保内部的多个内胆、多条气管不发生绞缠，确保充气作业正常进行。

活动翼上组装“水翼兼充气囊组件”(图5)和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”组件的位置分配与排列可以如图9的示意图。

利用充气囊打捞沉没船只，是成熟的现有技术，如韩国的“岁月号”游轮沉没，请求中国相关公司打捞，主要就用了充气囊提升沉船。当船体尚未沉没时，集合、利用“水翼兼充气囊组件”消除和预防沉没，显而易见，是很实用的、是较之轮船主体现有技术的显著进步的方法。

六、充气橡胶球填塞的“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”(图8)。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”的水下位置要低于“水翼兼充气囊”(图5)，作用是，当活动翼上折靠码头时，“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”可与码头岸作柔性靠贴，而“水翼兼充气囊”则留有安全的保险距离。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”和“水翼兼充气囊”可根据具体船型，相间地布置该二者在水翼骨架上的位置。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”只所以在内部填塞满充气橡胶球，是防万一“橡胶浮室水翼”破漏，或者部分充气橡胶球也破损，也不会失去其浮力属性。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”是组件，可标准化专业生产。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”中部有若干与橡胶浮室隔绝的、穿通的橡胶管(E6)，该橡胶管(E6)中贯穿着缓冲套管与水翼骨架连接，有柔性缓冲作用，对浮动的船体与固定的码头岸来说，很适用。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”底部的“平板橡胶靠岸垫”，是复加上去的，提高了耐磨性。

“橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件”的运用，提高了水翼在水中的浮动支撑力，保障了船舶在恶劣环境中的安全性和平稳性；在万一发生舱室进水或严重倾斜时，能和“水翼兼充气囊”一起消防船体沉没的发生。

活动翼上组装“水翼兼充气囊”组件(图5)和“橡胶浮室水翼兼靠岸垫”组件的位置分配与排列可以如图9的示意图。

七)、“U”型平衡管式电源延时自动开关(图7)。

对“水翼兼充气囊”作充气作业，可以是人工和自动(或智能)双控制系统，自动(或智能)控制优先，人工控制时要切换控制系统；当船体倾斜到一定程度但发生意外，失去人工控制时(如人员突然伤亡、遭遇海盗劫持等)，利用“U”型平衡管式电源延时自动开关，自动启动对“水翼兼充气囊”作充气作业。

“水翼兼充气囊”智能或自动作充气作业，可用若干种现有技术实现，比如使用一个软件锌片的智能控制。现举一个筒单实用的自动方法为例：

如附图7的“U”型平衡管式电源延时自动开关，就可以实行自动控制“水翼兼充气囊组件”作充气作业。

如附图7的“U”型平衡管，该管中部平直，两端翘起，空心导电金属球在船体常态行进过程中，是不会上滑到B6电源负极接触柱之处的。

如附图7中的空心导电金属球，因其内部装有粘性大、比重大的流体物质，当该球体因“U”型管倾斜而滚动时，由于内部的粘性大的流体物质因粘性而体态变化漫、其重心移动漫，给该球体滚动增加了一个方向相反的力，所以导致该球体在船体摆动时，滚动缓漫，为轮船常态运行中该球体始终滚动于“U”型管的平直底部创造了必要条件和保证。

当船体倾斜角度过大，也就是狂风或者其它因素造成船体摆动太大时，这时还不可能自动启动“水翼兼充气囊组件”自动充气作业，因为，对于重量(质量)不变的船体来说，正如座钟的钟摆，虽然摆幅增大，但其摆动频率是不变的。这种情况下，人工启动支撑下放活动水翼，即可安全渡过险期。

当船体遭遇特大风暴时，由于采用了宽大的、组合着各种具有浮力组件的水翼，其实该船体的摆动还是受限制的、相对平隐的，只是加大了上下颠簸的幅度。

当船体只向一侧倾斜，且船体倾斜角度增大时，就意味着事故已发生或将要发生了，或者猛烈触礁，或者遭炮弹袭击，总之有舱室进水或将要进水了！又如果发生失去人工操作的特殊情况，这时，“U”型平衡管式电源延时自动开关就派上用场了：由于图7中的A7钢球较长时间地(远远超过该船体摆动频率的时长)滚向“U”型平衡管的一端，并压缩弱力弹簧，与“电源的负极接触柱”相接触，当该钢球滚动并接触“电源的负极接触柱”的时间超过图7之E7“电源延时开关”的限时之时，已确认事故发生了，这时“电源延时开关”已接通电源，就自动地启动“水翼兼充气囊组件”自动充气作业了。实际上，E7“电源延时开关”延时的时长(船体作常规左右摆动周期的若干倍)也不会超过二三十秒，“水翼兼充气囊组件”自动充气作业装置足以完成消防倾覆作业。

在图7之“H7”的、由压感元件组成的压感电路开关，是与上述延时电路开关下端串联着的。当延时电路开关开通电路时，由于压感电路开关一端未接到上述内胆内气压已达标的指令，所以电路全通，充气作业进行；当压感电路开关一端接到上述内胆内气压已达标的指令时，虽然延时电路开关接通电路，但全线路还是被“压感电路开关“断开的；又，当船体仍然超常倾斜，而充气囊内的气压减小、压感元件传出信息，则重复充气作业。

压感电源开关技术早已是在气压机等领域运用的现有技术。

世上没有绝对攻无不克的技术方案，只要相对现有技术具有显著的进步、具有实用性、新颖性，就有被认可、被推广的价值。

本技术方案是消防兼节能和助平稳技术，祈福船舶一生不发生倾覆，但船舶一生确应备置本方案的产品。

Claims (1)

1.一种舰船匹配的消防倾覆和节能的装置，所述消防倾覆和节能装置，包括互为关联的固定水翼和活动水翼、滑动组件、套管式缓冲组件、水翼兼充气囊组件、橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件、U型平衡管式电源延时自动开关，各自的特征分别在于：

1)、所述固定水翼和活动水翼为骨架组合式；所述固定水翼和活动水翼的整体骨架为梯形；所述活动水翼可以用液压传动方式放下或拉上；所述液压传动也受雷达测距智能调控；所述固定水翼和活动水翼的骨架，前后都有斜撑结构，活动水翼中部为矩形结构；所述固定水翼的前后安置水平360°定向转动的涡轮；

2)、所述滑动组件是以每组方式依序勾扣在活动水翼边沿上，每组内有滑动防腐蚀钢球，每组之间有压簧和伸缩间隔；所述滑动组件是外覆式和内含式相间地排列，外覆式将其与内含式之间的伸缩间隙覆盖；活动水翼边沿两端有防止滑动组件脱落的堵头；所述滑动组件的滑动方向是沿着活动水翼的边长方向；滑动组件可运用到船体的正前方；

3)、所述套管式缓冲组件，是在活动水翼边沿的内侧，有两根等距离长骨架，两根骨架之间，以压簧和套管压簧连接；所述两根等距离长骨架，有控制压簧和套管压簧松动散落的限制件；套管式缓冲组件还可运用到船体的正前方；

4)所述水翼兼充气囊组件，是组合在活动水翼骨架上的若干组件，可对所述水翼兼充气囊组件作测验性充气和更新替换；充气囊的充气气压受压感电路开关自动调控；所述水翼兼充气囊组件的上部外壳为流线弧型；所述水翼兼充气囊组件内部有充气囊顶板，充气囊顶板上有若干个给橡胶内胆充气的充气阀桩；所述充气囊顶板与上部外壳形成充气缓存室；所述充气囊顶板上的每一个充气阀桩，其下部连接各自独立的橡胶内胆；各自独立的橡胶内胆都被置于充气囊内；所述充气囊附加有一个充气囊底板，该充气囊底板常态状况下与所述上部外壳紧密勾扣，形成具备升力的水翼，待用时被液压方式顶开勾扣；所述充气囊底板与所述充气囊顶板之间，有一个充气囊以及内胆折叠后的存放室；所述充气囊的充气选用适量炸药可控地连续爆炸产生可控的气体，所述气体，通过海水冷却和消音设施进入充气缓存室以及橡胶内胆；水翼兼充气囊组件上部有套筒缓冲装置与活动水翼骨架连接；

5)、所述橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件，其上部流线弧形、下部平形，组件内填塞满充气橡胶球；组件中部有若干个与浮室水翼内部隔绝的、穿通的橡胶管；该穿通的橡胶管中，贯穿着用于将橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件固定到活动水翼骨架上的缓冲套管；所述橡胶浮室水翼兼靠岸垫组件的下部，附加有平板橡胶靠岸垫；

6)、所述U型平衡管式电源延时自动开关，是中部平直，两端翘起的U型管，管内有一个可滚动的空心导电金属球；所述空心导电金属球内装着一半空间的粘稠适中的、比重大的流体物；所述空心导电金属球下方接触着一条导电的、作为电源开关一个电极的导电金属片；所述U型管翘起的两端，各有一个与电源绝缘的弱压簧；所述弱压簧中间，各有一个相互为并联线路上的、作为电源开关另一电极的导电接触柱；电源开关的其中一极线路上，串联着一个电源延时自动开关，所述电源延时自动开关在工作时与压感电路开关串联。

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