执法船尾滑道式小艇收放系统分析
2020-11-23韦雪波
韦雪波
摘 要:尾滑道小艇收放系统是一种新型的船载小艇收放系统。通过对目前国内执法船装备的尾滑道小艇收放系统的组成、结构及收放原理进行分析比较,总结各种收放系统的优势及特点,探讨尾滑道小艇收放系统发展的方向。
关键词:尾滑道;船载小艇;收放系统;分析
中图分类号:U664.6 文献标识码:A
Analysis on Stern-slipway Launch and Recovery System for Daughter-boat of Law-enforcement Boat
WEI Xuebo
( CSSC Guijiang Shipbuilding Co.,Ltd. Wuzhou 543004 )
Abstract: Stern-slipway Launch and Recovery System is a new type of Launch and Recovery System for Daughter-boat. This paper analyzes and compares the composition, structure and principle of Stern-slipway Launch and Recovery System for Daughter-boat of Law-enforcement Boat in China, finds out the advantages and characteristics of each launch and recovery system and discuss the development directions of Stern-slipway Launch and Recovery System.
Key words: stern slipway; daughter-boat; launch and recovery System; analysis
1 前言
近年来随着国家海洋战略的实施,一批新的大中型执法船将开工建造。我国执法船传统的小艇投放方式大都采用吊机、救生艇收放装置等,存在操作复杂、投放回收迟缓、安全性差、抗风浪能力弱等显著缺陷,不能很好地适应当前海洋执法船的需要。
尾滑道式小艇收放系统是目前国内的一种新型小艇收放系统,与传统的小艇收放方式相比,具有收放艇快速、安全、可在较高海况下操作等明显优势。本文通过对目前国内执法船装备的各种尾滑道式小艇收放系统的组成、结构及收放原理等进行分析比较,找出各系统的优势及特点,探讨尾滑道式小艇收放系统发展的方向。
2 目前国内装备的尾滑道式小艇收放系统
2.1 滚轮滑道式收放系统
该尾滑道小艇收放系统是国内首次采用的尾滑道小艇收放系统,已在国内海关、海事、海监、渔政等公务船上有较多的应用,其系统组成如图1所示。
1 尾门启闭装置 2 液压系统 3 收放滑道 4 滑槽 5 挂脱钩装置 6 尾门 7 首部托座 8 固定缆绳 9 标志杆 10 强光方位灯 11 收放系统操控台 12 尾门铰链 13 锁紧装置 14 收放绞车
该系统尾门由布置在左右舷的油缸连杆机构启闭,尾门关闭后用锁紧装置锁紧;在尾门上和船体斜坡道上设置滚轮组,为小艇收放进行导向(见图2)。
该收放系统可在母船航行时释放和回收船载小艇。回收小艇时,小艇以高于母艇的航速行驶至尾门区域,利用尾门上的标志杆调整小艇的姿态,人工将牵引绳与小艇艇首的艇钩挂接,然后用液压马达驱动的牵引绞车将小艇牵引到存放位置,并由脱钩装置将小艇锁定(见图3);释放小艇时,驾驶员在小艇内就位,去掉固定小艇的缆索后快速脱钩,小艇靠重力快速由滑道自动下滑到水面上。
2.2 纵向滑轨式收放系统
该尾滑道小艇收放系统目前装备在海关600 t级缉私舰上。其系统组成见图4所示。
1 尾门 2 尾门开关装置 3 收放滑道 4 自动挂、脱钩装置 5 牵引装置 6 牵引装置导轨 7 液压推缸
该尾滑道收放系统,由尾门及其收放装置、尾滑道、自动捕捉及挂钩装置、牵引装置、液压泵站以及绑扎设施等组成:
(1)尾门位于船尾,其上表面设有滑道。尾门关闭后,通过紧固装置和锁紧装置锁紧;尾门开启后,通过支撑装置支承在開启位置,尾门滑道与船尾固定斜坡道上的尾滑道平滑过渡,为小艇上船在提供横向和纵向导向;甲板尾部两舷分别设置一组固定斜坡式尾滑道,作为小艇回收上船的两条通道及存放固定的位置;滑道为直线型,由主船体滑道和尾门滑道两部分组成,每一套收放系统的滑道包括主船体滑道4根、尾门滑道2根,主船体滑道与开启后的尾门滑道平滑过渡,如图5所示;
(2)牵引装置,用于回收时将挂钩好的小艇牵引回收至存放位置;释放时将小艇由存放位置牵引至释放位置;
(3)自动挂钩装置,用于回收和释放小艇时与牵引装置的自动对接和释放。回收小艇时,挂钩装置利用小艇的上冲力打开艇钩,实现自动挂钩,然后通过牵引装置将小艇牵引回收至存放位置;释放小艇时,驾驶员在小艇内通过拉动软轴快速脱钩,小艇靠重力快速沿滑道自动下滑到水面上,如图6所示。
2.3 转运式尾滑道小艇系统
该收放系统目前装备在海关300 t级缉私艇上。其系统组成,如图7所示。
该收放系统,主要由主、副轨道、牵引装置、液压单元及管路、快速捕捉和释放装置、控制系统等组成。
该系统采用转运折臂形式,小艇在驶入延伸臂上后可实现自动捕捉固定,避免了小艇冲排而引起的艇体损伤,同时也减少了波浪对小艇的影响;配置可折叠的延伸轨道,尾部侧面有垂直滚轮,底部有V型直排滚轮和自动捕捉装置,可保障收放初期小艇自动调整状态居中搁置在副轨道上;小艇静置于副轨道上,在收放中期避免了碰撞和摩擦,能更好地保护快艇不受损坏(见图8)。
进行小艇回收作业时,开启尾门,主副轨道下放至水里,副轨道折曲至接近水平,小艇行驶至副轨道上方并用小艇配置的捕捉钩抓取捕捉杆;副轨道液压回伸拉直,把快艇首部抬升、尾部自由漂浮;主副轨道回收进入母船,副轨道及小艇回收过程中小艇自动调整状态居中搁置在副轨道上;主轨道牵引副轨道及小艇回收至母船,牵引过程中小艇与副轨道相对固定,以保护小艇;小艇释放时,主副轨道下放至水里,副轨道折曲至接近水平,松开释放装置,快艇驶离副轨道。
3 各种尾滑道式小艇收放系统特点分析
3.1 结构型式
(1)滚轮滑道式收放系统
其原理、结构型式以及传动机构简单,重量轻、功率小、装船尺寸小,对于排水量小的船舶装船布置容易;
(2)纵向滑轨式收放系统
增加了一套自动挂钩装置,特别是艇钩和牵引装置,其结构型式和传动机构相对复杂;
(3)转运式尾滑道收放系统
也是采用自动挂钩方式,滑道为主、副轨道式伸缩滑道,副轨道具有曲折功能。该系统结构型式和传动机构较复杂、装船尺寸相对较大。
3.2 挂脱钩方式
(1)滚轮滑道式收放系统
采用人工挂钩的方式,即人工将牵引绳与艇首的艇钩装置挂钩。回收小艇时,小艇以高于母船的航速冲进尾滑道,人工将牵引绳与小艇艇首的艇钩挂接后把小艇牵引至固定位置,可在小艇内进行快速自动脱钩,放艇准备时间短、速度快,小艇离船后能迅速起动;
(2)纵向滑轨式收放系统
采用母船内自动挂脱钩的方式,相对船外挂钩容易,是较为安全的挂钩方式。当小艇自行进入尾门区域后,利用小艇的上冲力打开艇钩,实现自动挂钩;放小艇时,可在小艇内操作进行快速自动脱钩,小艇靠重力下滑至水面。该系统小艇在母船内进行挂脱钩,大大提高了高海况下回收时的安全性;
(3)转运式尾滑道收放系统
采用船外自动挂脱钩的方式,小艇在船尾外挂钩连接时小艇无需上冲,和母船的相对航速差较低,可减少小艇挂钩的冲击力;放小艇时,主副轨道下放至水里,副轨道折曲至接近水平,在小艇内操作进行快速自动脱钩;收放小艇过程中,艇可静置于滑道机构上,艇及艇员不受碰撞冲击。
3.3 滑道型式
(1)滚轮滑道式收放系统
滚动摩擦系数小产生的摩擦力阻较小,小艇容易牵引回收和重力下放;但由于滚轮长期浸泡在海水中,不仅需要保持转动灵活,而且在小艇收放尤其是回收时需要承受小艇在风浪中运动时的各种方向的冲击力,因此对其结构设计和材料的要求较高;滚轮设计成多层结构,包含有海水自润滑减磨层,各层能起到良好的减摩和缓冲作用;
(2)纵向滑轨式收放系统
结构简单、布置方便,由于是线接触承载能力大;但由于滑动摩擦相对于滚动摩擦而言摩擦阻力较大,为减小摩擦阻力,对与艇体接触摩擦部分的滑道,需选摩擦系数小、抗压强度高、耐海水腐蚀、自身不易摩损、不易磨损艇体的材料;
(3)转运式收放系统
挂钩时小艇与滑道没有接触,牵引进入主滑道上时小艇静置于滑道机构上,滑道和艇体摩损小;快艇静置于副轨道上,在收放中避免了碰撞和摩擦,能更好地保护小艇不受损坏。
3.4 尾门型式
(1)滚轮滑道式收放系统
尾门为下开式,由布置在左右舷的油缸连杆机构启闭。尾门打开后,其上的滚轮组与主船体上的滚轮组构成了小艇收放的通道,为小艇(下转第页)
(上接第页)
收放进行导向;尾门的支承及开启角度,在小艇的收放过程中起着重要的作用。合理地设计、精确的安装尾门及其驱动机构,对保证收放系统安全可靠的运行起着至关重要的作用;
(2)纵向滑轨式收放系统
尾门也为下开式,开启后通过支撑装置支承在开启位置。尾门滑道与船尾固定斜坡道上的尾滑道平滑过渡,为小艇上船在横向和纵向导向;尾门的支撑及开启角度,在整个小艇的收放过程中同样起着重要的作用,尾门开关到位后需将液压插销锁定,关闭到位后与主船体尾封板贴合,系统较复杂,对安装的精度要求较高;
(3)转运式尾滑道收放系统
尾门采用左右对开式,尾门上安装有波浪测量装置,海况过高时可对系统进行预警;尾门仅作为小艇收放到位后的尾封板关闭装置,对安装的精度要求不高。
4 结语
通过对目前国内执法船装备的各种尾滑道式小艇收放系统的分析,尾滑道式小艇收放系统与传统的小艇收放方式相比,具有如下优势:
(1)快速反应能力强;
(2)可在較高的海况下安全收放小艇;
(3)人员登离小艇方便快捷;
(4)安全性高、操作简单、可靠。
作为一种新型船载小艇收放系统,在提高适装性的同时,高海况下如何缩短小艇在母船外停留时间、提高小艇回收成功率、避免小艇及人员的损伤将是尾滑道式小艇收放系统发展的方向。
参考文献
[1] 金迎村,张建平,李祥宁等. 尾滑道式船载小艇收放系统的研发及应用[J]. 船舶工程,2005(6):57-60.
[2]王虎虎,王志斌,高珅等. 一种新尾滑道式船载小艇收放系统[J].船舶, 2019(2):121-126.
[3]黎理胜,何滔,陈海光,周建华等. 船载艇转运式尾滑道收放系统设计及应用[J].广东造船,2019(3):30-32.