消除气垫船轴系跟转之实战措施

赵曼莉 庞景昊 严海华

（七○八研究所 上海 200011）

消除气垫船轴系跟转之实战措施

赵曼莉 庞景昊 严海华

（七○八研究所 上海 200011）

气垫船；轴系跟转；解决措施

气垫船作为一种高性能船舶，在研制过程中具有技术难度大、风险高、配套设备复杂的特点，因此需针对主要技术问题进行性能试验，以提高实船应用的可靠性。文中着重介绍了某型气垫船在陆上试验过程中遇到的轴系跟转问题，详述了其产生的原因，并提出有效的解决措施。

庞景昊（1986.02-），男，汉族，助理工程师，主要从事船舶电气研究设计工作。

严海华（1948.06-），男，汉族，高级工程师，主要从事船舶电气研究设计工作。

0 引言

气垫船作为一种高性能船舶，具有快速性、两栖性、浅吃水、较小的水下物理场等优点，从其诞生之日起就备受世界各国关注，并应用于军事上以提高海军的两栖登陆作战能力。由于气垫船设计上的特殊性，在研制过程中技术难度大、风险高、配套设备复杂，因此需针对主要技术问题进行性能试验，以提高实船应用的可靠性。以下着重介绍某型气垫船在陆上试验过程中遇到的轴系跟转问题，并提出了有效的解决措施。

1 产生跟转现象的原因

气垫船在陆上试验时，一舷主机起动进入慢车工况运行时，不工作的另一舷轴系出现了反向跟转的现象。

产生跟转现象的原因：一舷主机起动后，在船体尚未垫起的状态下，该舷风机形成的高压气流通过大囊至另一舷，部分气流从另一舷的垫升风机进口处溢流，从而带动另一舷垫升风机叶轮反转，引起另一舷动力系统轴系跟转。这是气垫船试验过程中出现的特殊现象。

2 消除跟转现象的方案分析

动力涡轮倒转对燃气轮机起动性能有一定影响，甚至会对燃机造成损害。为此，拟制了下述几种消除主机起动过程中跟转的方案，如表1所示。

通过对上述各方案的比较分析，柴油发电机组双机并网+手动刹车方案，在方案配置、功能实现、可行性等方面均优于其他方案。因此，柴油发电机组双机并网+手动刹车可作为消除跟转现象的解决措施。

3 柴油发电机组双机并网方案

3.1 方案可实现的功能及配置

某型气垫船的辅机舱空间非常有限，原有的主配电板尺寸较小，需要实现很多复杂的功能，其面板布置及内部空间也十分紧凑，故无法在原有基础上加装设备以实现并网功能，需要对主配电板进行改装，并增加一个专门的并网控制箱，以实现方案的预定目标。

改装完成后，预定实现功能如下：

a、可实现发电机组的手动并网功能；

b、可实现发电机组的自动负载分配功能；

c、可实现发电机组的自动解列功能。

3.2 控制箱功能及配置

并网控制箱主要功能是实现两台发电机的并网以及自动负载分配功能，为此需要在控制箱上配置的主要元器件为：同步表、功率因素表、双指针电压表、双指针频率表、并网选择开关、同步选择开关、同步指示灯、并网按钮、自动负载分配器以及相关的继电器、端子、线缆等。

根据实船考察以及和船厂相关技术人员的协商，加装的并网控制箱安装在主配电板旁边的舱壁上，此位置的选择考虑到以下因素：

a、加装的控制箱就位于主配电板旁边，可以使控制箱尽量少增加监测仪表，从而减少改造的工作量；

b、加装的控制箱和主配电板相隔仅几十厘米，方便船厂放线、接线；

c、加装的控制箱和主配电板就近配置，方便使用人员的操作和观察；

d、加装的控制箱厚度控制合理，不影响主配电板开门维修等工作。

3.3 主配电板的改装

控制箱的所有输入、输出信号均来自主配电板，故还需要对原有主配电板进行改装，主要内容为：

a、改造内部接线，使主配电板能够输入、输出相关信号至加装控制箱；

b、加装相关控制器件和接线端子，从而使主配电板和加装控制箱之间的功能能够匹配，并使两者之间的连接线能够一一对接；

c、主配电板内部中央控制单元控制软件的重新编制和调试。

表1

3.4 双机并网分析

根据单台燃气轮机起动装置特性要求及起动可靠性试验结果，目前，船上单台发电机组的能力有限，须双机并网运行，才可满足两台燃气轮机同时起动的要求。

3.5 操作流程

改装和调试工作完成后，为使并网工作安全、顺利，并尽快使操作人员熟练掌握、运用该项技术，特结合本船具体情况制订了并网供电的操作流程如下：

a、通过驾控台声光联络装置发送并网声光信号至辅机舱；

b、将并网控制箱上的并网选择开关旋至“工作”档，将主配电板上的控制选择开关打至“发电机控制板”档；

c、起动两台发电机组，其中一台给船上必要负载供电；

d、另外一台发电机组根据同步指示灯和同步表的指示，并网供电；

e、双机并网后，两台发电机组自动进行负载分配；

f、并网成功后，操作人员通过声光联络装置回复并网成功声光信号至驾控台；

g、驾驶员同时起动两台主机；

h、主机起动成功后，通过声光联络装置发送解除并网声光信号至辅机舱；

i、将控制箱上的并网选择开关旋至“停止”档，系统会根据发电机控制板上发电机选择开关的指示信号，将不需要工作的另外一台发电机组实行负荷转移后自动解列。此时，由工作的一台发电机组对船上所有负载供电，并通过声光联络装置回复并网解除声光信号至驾控台。

为使增加的设备可靠运行，根据有关规定，特增加了如下试验：

a、并网运行负载试验；

b、功率分配差度试验；

c、并网运行时机组稳态电压调整率试验；

d、负载转移试验；

e、逆功率保护试验。

4 试验结果

在改装、接线工作完成后，进行了负载为水电阻的双机并网试验，获得成功；随后，又进行了两台燃气轮机同时起动试验、突卸负载试验，结果电网稳定、负载分配均匀、有关技术指标符合要求；经过一段时间的使用和考验，最终证明消除气垫船轴系跟转的措施完全获得成功。

Countermeasures for reducing the shafting following rotation of hover crafts

Zhao Manli Pang Jinghao Yan Haihua

hovercraft；shafting following rotation；countermeasure

As a high-performance ship，the hovercraft has the characteristics of great technological difficulties，high risk and complexity in complement equipments during the research process.Therefore，the performance tests which aiming at main technical problems are demanded to improve the ship practical reliability.The shafting following rotation in the ground test of a type of hovercraft is introduced to analyze the cause and the countermeasures have been put forward as well.

U674.943

A

1001-9855（2011）01-0051-03

2010-08-10

赵曼莉（1978.10-），女，蒙古族，工程师，主要从事船舶电气研究设计工作。