气垫船垫升姿态的测量方法

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种气垫船垫升姿态的测量方法。

背景技术

气垫船是介于排水型船舶和飞行器之间的一种船舶，建造完工后，气垫船静垫升等总体系泊试验一般要求气垫船在规定的纵横倾参数范围内开展。常规水面船舶纵横倾姿态可观测两舷吃水标志，根据吃水标志读数得出气垫船的纵横倾参数。由于气垫船静垫升试验一般在陆地上开展，垫升后的纵横倾参数无法像常规水面船舶一样可直观地读出。

发明内容

本发明的目的在于提出一种气垫船垫升姿态的测量方法，解决了现有气垫船在陆地上开展垫升试验，无法根据吃水标志获取气垫船的横纵倾姿态参数的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种气垫船垫升姿态的测量方法，包括以下步骤：

在气垫船的左侧的船艏及船尾分别设置基准标志A、B，在所述气垫船右侧的船艏及船尾分别设置基准标志C、D，所述基准标志A、B、C、D在同一水平面上；

以所述基准标志A、B、C、D为基准点，在所述气垫船内的纵舱壁上对应设置测量点A＇、B＇、C＇、D＇，所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇在同一水平面上，获取测量点A＇、B＇之间或C＇、D＇之间的间距L1，以及A＇、C＇之间或B＇、D＇之间的间距L2；

在所述测量点A＇、B＇之间以及C＇、D＇之间均设置纵向水平管，在所述测量点A＇、C＇之间以及B＇D＇之间设置均横向水平管，各所述纵向水平管和各所述横向水平管的两端均沿竖直方向向上延伸；

在气垫船垫升状态下，同时测量各所述纵向水平管和各所述横向水平管的两端的水位高度，根据测量的各所述水位高度以及L1、L2得出所述气垫船的纵倾参数和横倾参数。

该气垫船垫升姿态的测量方法，首先在气垫船的左侧的船艏及船尾分别设置基准标志A、B，在气垫船右侧的船艏及船尾分别设置基准标志C、D，基准标志A、B、C、D在同一水平面上，然后以基准标志A、B、C、D为基准点，在气垫船内的舱壁上设置测量点A＇、B＇、C＇、D＇，获取测量点A＇、B＇之间或C＇、D＇之间的间距L1，以及A＇、C＇之间或B＇、D＇之间的间距L2；在测量点A＇、B＇之间以及C＇、D＇之间均设置纵向水平管，在测量点A＇、C＇之间以及B＇D＇之间设置均横向水平管，在气垫船垫升状态下，同时测量各纵向水平管和各横向水平管的两端的水位高度，根据测量的各水位高度以及L1、L2得出气垫船的纵倾参数和横倾参数，该气垫船垫升姿态测量方法能够准确测量气垫船垫升后的纵横倾姿态，该测量方法简单、可靠。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，所述基准标志A、B、C、D在所述气垫船的基础建设完工后，并在所述气垫船的船台水平基准未发生变化时设置。

通过在气垫船的基础建设完工后，并在气垫船的船台水平基准未发生变化时设置基准标志A、B、C、D，使得气垫船在脱离船台水平基准后仍能找出气垫船的原始水平状态，以便于测量点的获取。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，所述基准标志A＇和C＇关于所述气垫船的中线对称设置，所述基准标志B＇和D＇关于所述气垫船的中线对称设置，且所述基准标志A＇和B＇与所述气垫船之间的间距相等。

上述设置使得基准标志A＇和C＇，B＇和D＇位于气垫船的同一肋位，且A＇和B＇与所述气垫船之间的间距相等，能够提高测量的精确度。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇高于所述气垫船的甲板0.8m-1.5m。

上述测量点的高度设置能够便于测量人员进行测量。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇高于所述气垫船的甲板1.3m。

上述测量点的高度设置比较符合操作人员的一般身高，便于测量人员进行测量。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，在所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇位置均设置有高度测量装置，所述高度测量装置沿竖直方向延伸，所述高度测量装置用于测量对应的所述纵向水平管或所述横向水平管的端部的水位高度。

通过高度测量装置便于对纵向水平管或横向水平管的端部的水位高度进行测量。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，各所述高度测量装置的中点分别与所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇的高度平齐。

上述设置能够便于对高于或低于测量点A＇、B＇、C＇、D＇的水位高度进行测量。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，各所述纵向水平管的两端以及各所述横向水平管的两端均设置有透明观测段。

透光观测段的设置便于直观地进行水位高度的观测。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，各所述纵向水平管和各所述横向水平管的两端的所述透明观测段的中心与所述测量点A＇、B＇、C＇、D＇的高度平齐。

上述设置便于对高于或低于A＇、B＇、C＇、D＇的管内的水位高度进行测量。

作为上述气垫船垫升姿态的测量方法的一种优选方案，所述气垫船的左舷纵向水平管的艏、艉两端读数为h1、h2，所述气垫船的右舷纵向水平管的艏、艉两端读数高度h3、h4；

所述气垫船的艉部横向水平管的左、右两端读数h5、h6，所述气垫船的艏部横向水平管的左、右两端读数h7、h8；

用以下公式计算气垫船的纵倾值和横倾值：

纵倾值Δh＝(h1-h2+h3-h4)/2；

横倾值δh＝(h5-h6+h7-h8)/2；

用以下公式计算气垫船的纵倾角、横倾角：

纵倾角α＝arctan(Δh/L1)；

横倾值β＝arctan(δh/L2)。

通过上述公式获取的纵倾值、横倾值、纵倾角、横倾角较为准确。

本发明的有益效果：

本发明提出的气垫船垫升姿态的测量方法，首先在气垫船的左侧的船艏及船尾分别设置基准标志A、B，在气垫船右侧的船艏及船尾分别设置基准标志C、D，基准标志A、B、C、D在同一水平面上，然后以基准标志A、B、C、D为基准点，在气垫船内的舱壁上设置测量点A＇、B＇、C＇、D＇，获取测量点A＇、B＇之间或C＇、D＇之间的间距L1，以及A＇、C＇之间或B＇、D＇之间的间距L2；在测量点A＇、B＇之间以及C＇、D＇之间均设置纵向水平管，在测量点A＇、C＇之间以及B＇D＇之间设置均横向水平管，在气垫船垫升状态下，同时测量各纵向水平管和各横向水平管的两端的水位高度，根据测量的各水位高度以及L1、L2得出气垫船的纵倾参数和横倾参数，该气垫船垫升姿态测量方法能够准确测量气垫船垫升后的纵横倾姿态。

附图说明

图1是本发明提供的气垫船垫升姿态的测量方法的流程图；

图2是本发明提供的气垫船的侧视图；

图3是本发明提供的气垫船的俯视图；

图4是图2中沿E-E线的剖视图。

图中：

1、气垫船；3、高度测量装置；4、左舷纵向水平管；5、右舷纵向水平管；6、艉部横向水平管；7、艏部横向水平管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

气垫船是介于排水型船舶和飞行器之间的一种船舶，建造完工后，气垫船静垫升等总体系泊试验一般要求气垫船在规定的纵横倾参数范围内开展。常规水面船舶纵横倾姿态可观测两舷吃水标志，根据吃水标志读数得出气垫船的纵横倾参数。由于气垫船静垫升试验一般在陆地上开展，垫升后的纵横倾参数无法像常规水面船舶一样可直观地读出。

为了解决上述问题，如图1-图4所示，本实施例提供一种气垫船垫升姿态的测量方法，包括以下步骤：

S11、在气垫船1的左侧的船艏及船尾分别设置基准标志A、B，在气垫船1右侧的船艏及船尾分别设置基准标志C、D，基准标志A、B、C、D在同一水平面上。

具体地，基准标志A、B、C、D(图中未示出)在气垫船1的基础建设完工后，并在气垫船1的船台水平基准未发生变化时设置。通过在气垫船1的基础建设完工后，并在气垫船1的船台水平基准未发生变化时设置基准标志A、B、C、D，基准标志A、B、C、D在同一水平面上，形成的水平面与大地水平相一致，基准标志A、B、C、D的设置使得气垫船1在脱离船台水平基准后仍能找出气垫船1的原始水平状态，以便于后续测量点的获取。

S12、以基准标志A、B、C、D为基准点，在气垫船1内的纵舱壁上对应设置测量点A＇、B＇、C＇、D＇，测量点A＇、B＇、C＇、D＇在同一水平面上，获取测量点A＇、B＇之间或C＇、D＇之间的间距L1，以及A＇、C＇之间或B＇、D＇之间的间距L2。

以基准标志A、B、C、D为基准点，将气垫船1的水平面引至以A、B、C、D为基准点下方的测量点A＇、B＇、C＇、D＇，基准标志A＇和C＇关于气垫船1的中线对称设置，基准标志B＇和D＇关于气垫船1的中线对称设置，且基准标志A＇和B＇与气垫船1之间的间距相等。上述设置使得基准标志A＇和C＇，B＇和D＇位于气垫船1的同一肋位，且A＇和B＇与气垫船1之间的间距相等，能够提高测量的精确度。

可选地，测量点A＇、B＇、C＇、D＇高于气垫船1的甲板0.8m-1.5m。该高度范围能够便于测量人员进行测量。本实施例中，测量点A＇、B＇、C＇、D＇高于气垫船1的甲板1.3m。上述测量点的高度设置比较符合操作人员的一般身高，便于测量人员进行测量。其他实施例中，测量点A＇、B＇、C＇、D＇的高度不限于上述高度，测量点A＇、B＇、C＇、D＇还可以高于气垫船1的甲板0.8m、1.0m、1.2m、1.4m、1.5m等，具体的测量点的高度根据需求设置即可。

S13、在测量点A＇、B＇之间以及C＇、D＇之间均设置纵向水平管，在测量点A＇、C＇之间以及B＇D＇之间设置均横向水平管，各纵向水平管和各横向水平管的两端均沿竖直方向向上延伸。

具体地，如图3所示，气垫船1的位于A＇、B＇之间的纵向水平管为左舷纵向水平管4；位于C＇、D＇之间的纵向水平管为右舷纵向水平管5；位于B＇D＇之间的横向水平管为艉部横向水平管6；位于A＇C＇之间的横向水平管为艏部横向水平管7。

为了便于测量管内的水位高度，在测量点A＇、B＇、C＇、D＇位置均设置有高度测量装置3，高度测量装置3沿竖直方向延伸，高度测量装置3用于测量对应的纵向水平管或横向水平管的端部的水位高度。本实施例中，高度测量装置3为米尺，其他实施例中，高度测量装置3不限于米尺，可以为其他形式的高度测量装置，只要能够实现管内的水位高度测量即可。

优选地，各高度测量装置3的中点分别与测量点A＇、B＇、C＇、D＇的高度平齐。上述设置能够便于对高于或低于测量点A＇、B＇、C＇、D＇的水位高度进行测量。

本实施例中，左舷纵向水平管4、右舷纵向水平管5、艉部横向水平管6、艏部横向水平管7的两端均设置有透明观测段。透光观测段的设置便于直观地进行水位高度的观测。左舷纵向水平管4、右舷纵向水平管5、艉部横向水平管6、艏部横向水平管7的透明观测段的中心与测量点A＇、B＇、C＇、D＇的高度平齐。上述设置便于对高于或低于A＇、B＇、C＇、D＇的管内的水位高度进行测量。

S14、在气垫船1垫升状态下，同时测量各纵向水平管和各横向水平管的两端的水位高度，根据测量的各水位高度以及L1、L2得出气垫船1的纵倾参数和横倾参数。

具体地，气垫船1的左舷纵向水平管4的艏、艉两端读数为h1、h2，气垫船1的右舷纵向水平管5的艏、艉两端读数高度h3、h4；气垫船1的艉部横向水平管6的左、右两端读数h5、h6，气垫船1的艏部横向水平管7的左、右两端读数h7、h8；

用以下公式计算气垫船1的纵倾值和横倾值：

纵倾值Δh＝(h1-h2+h3-h4)/2；

横倾值δh＝(h5-h6+h7-h8)/2；

用以下公式计算气垫船1的纵倾角、横倾角：

纵倾角α＝arctan(Δh/L1)；

横倾值β＝arctan(δh/L2)。

通过上述公式获取的纵倾值、横倾值、纵倾角、横倾角较为准确。

当气垫船1不存在纵横倾时，因测量点A＇、B＇、C＇、D＇形成的水平面与基准标志A、B、C、D平行，船舶垫升后，纵横倾值为0，各纵向水平管的两端的读数相同，各横向水平管的两端的读数也相同。

当气垫船1存在纵横倾时，各纵向水平管及各横向水平管的两端读数均将出现高度差，通过上述的公式得出各纵倾参数和横倾参数。

该气垫船垫升姿态的测量方法，首先在气垫船1的左侧的船艏及船尾分别设置基准标志A、B，在气垫船1右侧的船艏及船尾分别设置基准标志C、D，基准标志A、B、C、D在同一水平面上，然后以基准标志A、B、C、D为基准点，在气垫船1内的舱壁上设置测量点A＇、B＇、C＇、D＇，获取测量点A＇、B＇之间或C＇、D＇之间的间距L1，以及A＇、C＇之间或B＇、D＇之间的间距L2；在测量点A＇、B＇之间以及C＇、D＇之间均设置纵向水平管，在测量点A＇、C＇之间以及B＇D＇之间设置均横向水平管，在气垫船1垫升状态下，同时测量各纵向水平管和各横向水平管的两端的水位高度，根据测量的各水位高度以及L1、L2得出气垫船1的纵倾参数和横倾参数，该气垫船垫升姿态的测量方法能够准确测量气垫船1垫升后的纵横倾姿态，测量方法简单、可靠。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。