高速工作艇收放装置试验问题与改进

童小卫, 曹　倩

(沪东中华造船(集团)有限公司， 上海 200129)



高速工作艇收放装置试验问题与改进

童小卫, 曹倩

(沪东中华造船(集团)有限公司， 上海 200129)

摘要随着船东对小艇及其收放装置的快速反应能力、高海况适应性及执行任务多样化等要求的提高，高速工作艇及其收放装置得到了越来越广泛地应用。对某型船上高速工作艇收放装置调试、试验过程中出现的问题进行原因分析，提出解决方案及措施，并对母船带航速收放小艇试验中可能出现的问题进行了分析，提出了切实可行的处理方案。

关键词高速工作艇收放装置母船带航速收放小艇改进

0前言

高速工作艇及其收放装置是船上运送人员及物资、承担母船抛锚系泊油漆和日常修理等水上作业、公务执勤及水上救助任务的重要装备。目前，高速工作艇及其收放装置正朝着快速反应、高海况使用、多任务实现的方向发展。近年来，国内高速工作艇及其收放装置的技术水平取得了较大的发展。

我公司建造的某型船上，高速工作艇及其收放装置采用内藏式安装。由于受到船体层高限制，传统的倒臂式吊艇装置不能满足使用要求。为满足船体对高速工作艇收放装置的要求，新研制了层高需求较小的折臂式单吊点型式的收放装置，它配有减摆机构、波浪补偿机构，可以满足在较高海况下进行高速工作艇的快速释放和回收功能。图1为折臂式单吊点收放装置侧视图。

1收放装置调试及试验中的问题

在高速工作艇收放装置调试及试验过程中，发现的一些问题及不足。

1.1安装立柱抖动

在释放高速工作艇过程中进行应急刹车时，高速工作艇收放装置的安装立柱中部存在较大幅度的抖动，易产生构件疲劳破坏，存在较大的安全隐患。

图1　折臂式单吊点收放装置侧视图

1.2钢丝绳摩擦舷侧门门板

由于受船体结构层高限制，高速工作艇收放装置与顶部小艇舷侧遮蔽门门板的间隙很小，当收放过程进行紧急刹车或启动收放装置波浪补偿功能时，钢丝绳上下跳动碰打舷侧门铝质门板，会加速钢丝绳及铝质门板的磨损。

1.3母船带航速收放小艇问题

母船带航速收放小艇是该高速工作艇及其收放装置的一项重要功能，该试验需要母船、高速工作艇、收放装置各部位操作熟练、协同，以前带航速收放小艇时曾出现小艇倾覆的情况，具有较大的试验风险和安全隐患。为避免出现小艇倾覆等其他事故，需要对该试验进行专门的研究。

2原因分析

2.1安装立柱抖动

高速工作艇收放装置安装立柱上半部为安装收放装置的基座，下半部为与甲板连接的钢管，基座形式为板架箱形结构，下部为圆管结构(见图2)。在高速工作艇收放装置强度试验时，立柱的变形为弹性变形，卸载后立柱没有产生永久变形。综合上述分析，抖动幅度大的主要原因是收放装置安装立柱下半部刚性不足，且中间存在显著的变截面情况(即由上部的箱形转变至下部的圆形)，导致该处产生应力集中。

图2　改进前高速工作艇收放装置立柱图

2.2钢丝绳摩擦舷侧门门板

由于钢丝绳的跨距较长，当紧急刹车或启动波浪补偿功能时，钢丝绳上的张力突然发生变化，引起钢丝绳上下跳动。受到船体结构层高限制，顶部舷侧门面板距钢丝绳间隙太小，当钢丝绳上下跳动时出现敲打舷侧门铝质门板情况。

2.3母船带航速收放小艇问题

根据船东提供的信息，结合现场勘验情况及相关国外资料，综合分析小艇倾覆的原因为：在小艇入水的瞬间，小艇与海面存在一定的速度差，小艇不能在很短的时间内从零加速至与母船基本同速，此时小艇由母船通过钢丝绳拉牵小艇前进，而钢丝绳的拉牵点在小艇中部，极易将小艇拉横，导致小艇侧翻。

3解决方案及采取的措施

3.1收放装置安装立柱加强方案及措施

由于收放装置立柱已安装完成，重新设计、制造影响船舶建造的整体进度，针对实际情况，对小艇收放装置立柱进行加强，将下半部结构改为同上半部一样的箱形结构，修改后增加了立柱的整体刚度，不存在变截面形成应力集中的情况。

采取措施：立柱原结构保持不变，在下半部增加同上半部一样的箱形结构，将下半部钢管围在中间作为加强的一部分，如图3所示。

图3　改进后高速工作艇收放装置立柱图

3.2限制钢丝绳上下跳动方案及措施

在钢丝绳跨距之间增设限位板，减小钢丝绳跨距，减小钢丝绳上下跳动的幅度，避免钢丝绳及铝质门板的加速磨损。

3.3母船带航速收放小艇试验优化方案及措施

在小艇艏部增加牵引绳，牵引绳一端固定在小艇艏部的艏缆释放器上，另一端通过牵引杆固定在母船上。由于小艇入水后离母船舷侧有一定的距离，为了防止牵引绳将小艇拉近舷侧，保证牵引杆上牵引点伸出舷外的距离与小艇入水点相当，从而保证小艇与母船间距保持不变并同向同速航行。通过设置牵引杆及牵引绳，使小艇在入水瞬间即有与母船相同的航速和航向，避免小艇在入水瞬间侧翻。

牵引杆的安装位置、固定形式、牵引杆的长度及牵引绳长度等参数是牵引杆设计成功的关键。根据该船高速工作艇装置的布置位置及特点，牵引杆设计时主要考虑以下因素：牵引杆的安装位置应尽量考虑现有的舷侧开口，避免在舷侧增加开口；牵引杆的固定应尽量采用可拆形式，平时应拆除，不影响船舶整体；牵引绳与水平面的角度不能太大，避免牵引杆承受较大的小艇自重力，即牵引杆应选择在距水面不太高的中前部；牵引杆伸出舷侧的长度应与吊臂展开时小艇中心线距舷侧的距离相当；牵引绳的长度应保证牵引绳拉直时小艇基本处于收放装置的正下方；牵引绳及牵引杆的强度应能满足10 kn左右牵引小艇的要求。

基于以上几点考虑，利用01甲板带羊角导缆钳及其舷侧开口，在带羊角导缆钳舷墙开口处，增加1套牵引杆及牵引绳，用于带航速收放小艇时牵引小艇。牵引杆一端通过螺栓固定在带羊角导缆器基座腹板上，另一端伸出舷侧约2 m，牵引杆平时可拆除；牵引绳选用直径20 mm、长度大于30 m的锦纶绳。在进行母船带航速收放小艇时，牵引绳一端从牵引杆伸出端穿过连接至小艇艏部快速释放钩上，调整牵引绳长度至规定长度，将牵引绳另一端固定在带羊角导缆钳上。这样在小艇入水时，在牵引绳的作用下，小艇即能与母船保持同速同向航行，避免了侧翻，如图4所示。

图4　母船带航速收放小艇试验示意图

4结束语

通过收放装置安装立柱下半部结构形式的修改，增加了立柱的强度及刚度，避免了变截面产生的应力集中，消除了安全隐患。通过增设限位板，减小钢丝绳跨距，减小钢丝绳上下跳动的幅度，避免了钢丝绳及铝质门板的加速磨损。通过增加牵引杆及牵引绳，在小艇入水后，小艇能在牵引绳的牵引下保持与母船有相同的航向和航速，避免了小艇侧翻，该船母船带航速收放试验取得了圆满成功。

该船高速工作艇收放装置布置、安装及试验工作，为在较小空间内布置安装高速工作艇收放装置、高速工作艇及小艇舷侧遮蔽门及母船带航速收放小艇试验积累了一定的经验。

Test Problems and Improvements of High Speed Workboat and its Davit

TONG Xiao-wei， CAO Qian

(Hudong Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China)

AbstractAs the improvements of ship-owner's requirements on boat and its davit, especially in its rapid response ability, high sea condition improvement of adaptability and mission diversification, high speed workboat and its davit has been more and more widely used. This paper analyzes problems arising from the high speed workboat and its davit tested, and puts forward solutions. This paper also analyzes problems that may occur on test of launching and recovering boat with ship at speed, and puts forward the feasible treatment scheme.

KeywordsHigh speed workboat and its davitLaunching and recovering boat with ship at speedImprovements

中图分类号U667

文献标志码A

作者简介：童小卫(1982-)，男，工程师。