一种船舶制动装置及方法与流程

1.本发明涉及船舶制动技术领域，具体涉及一种船舶制动装置及方法。


背景技术：

2.随着我国建设海洋强国步伐的加快和航海贸易的蓬勃发展，对船舶操作性提出更高的要求。特别是海上吨位大的货轮、客轮、油轮和速度快的舰艇等，对船舶操作性有更高要求。无论是由于船舶本身动力、电力系统突发的故障还是船舶遇险避碰等，这都有可能威胁到船员、船舶生命财产安全。因而船舶快速制动是保护船员生命财产安全、维护船舶行船安全的最重要的措施之一。
3.目前世界上船舶制动会采用主机倒车制动、拖锚制动、z字型操纵制动等方法，这些方法存在着制动时间久、滑行距离长、操作不便的问题。在专利号cn114408152a、专利号cn201193102y和文章“船舶紧急制动新方法”中，提出在船底、船舷两侧和船艉艉封板上加装制动板结构，但存在以下问题。其一:这是要改变船舶结构的大工程量，对于已有船舶其吸引力不大；其二这些是水下结构和舷外结构，其一直在船体外部始终会给船体增加航行阻力，而且容易腐蚀损坏，同时还存在着检修、维护不便的情况。在专利号cn204250344u、专利号cn109415106a和文章“船舶应有制动才能应急，阻力伞制动实验与改革中”中，提出船舶制动可采用的海锚阻力伞制动和长方形平面类似吊货网与滑翔伞的阻力伞制动，该技术方案存在以下问题:其一阻力伞由于伞衣口面积固定，阻力伞阻力会随着船速下降，不断快速衰减，单一阻力伞制动过程不具有稳定性；其二阻力伞在水中制动占空间大，牵引绳长，因此只适用宽阔水域；其三绳索较多，存在绳索易于相互缠绕和整体操作性不强的问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：克服船舶常用制动方法和现有技术的不足，提供一种船舶制动装置及方法，该方案能实现船舶快速制动功能，而且结构简单、可反复使用、操作灵活、方便保养更换。该方案为后续的船舶制动研究及应用提供新的思路。
5.本发明提供的技术方案是：一种船舶制动装置，其特征在于，包括：至少一个帆组，其包括帆布和配重块，该帆布上设置有可让牵引绳索从内部穿过的结构，且帆布下端部与所述配重块连接，所述配重块为一个长条状重物体，其两端部设置有穿孔结构；两条牵引绳索，其一端与所述帆组连接，另一端连接在船舶绞车上；帆组扬角θ限位装置，其安装在船舶艉封板上端部。
6.进一步的，帆组的所述帆布的上端部设置有多条连接带，前一个帆组的帆布的所述连接带与后一个帆组的配重块连接，最后一个帆组的帆布的所述连接带与引导块连接。
7.进一步的，所述引导块为一个长条状物体，其两端部设置有穿孔结构；该引导块上设置有多条引导块连接带与船舶系缆柱连接。
8.进一步的，所述引导块上设置有固定保险绳索,该固定保险绳索与船舶系缆柱连
接。
9.进一步的，帆组的所述配重块上设置有固定保险绳索,该固定保险绳索先绕在船舶系缆柱一圈或更多圈后，再与船舶上的遥控弹开机构锁合连接。
10.进一步的，所述两条牵引绳索，其一端分别固定连接在第一个帆组的配重块两端部，其另一端先分别对应地穿过第一个帆组的帆布上的可让牵引绳索从内部穿过的结构，再通过倒穿帆组的方式依次穿过后面的帆组，最后再分别穿过引导块两端部的穿孔结构，并分别连接在两台船舶绞车上。
11.进一步的，所述倒穿帆组的方式为两条牵引绳索先分别穿过帆组的配重块两端部的穿孔结构，再分别对应地穿过该帆组的帆布上的可让牵引绳索从内部穿过的结构。
12.一种船舶制动方法，其特征在于；制动方法包括以下步骤:通过两条牵引绳索把帆组收紧在船舶艉斜甲板上，帆组的配重块上的固定保险绳索先绕在船舶系缆柱一圈或更多圈后，再与船体上的遥控弹开机构锁合连接，使帆组做好时刻下落入水的准备；当船舶遇险需要制动时，先弹开锁合连接在遥控弹开机构上的第一个帆组的配重块的固定保险绳索；再松开两台船舶绞车刹车，让第一帆组在其自身的配重块重力作用下，下落入水，并展开其帆布制动；在第一帆组全部没入水中后，合紧两台船舶绞车刹车，让两条牵引绳索的长度固定不变,即实现初级一档制动；根据船舶所在水域的深浅程度，选择深水模式或者浅水模式，之后再时刻根据险情判断，采取正常换档或快速换档或越档换档操作方式换档，以加强帆组制动；当帆组扬角θ到达限位值内，且船舶不需要再制动时，通过两台船舶绞车和两条牵引绳索将帆组拉出水面，并将帆组收紧在船舶艉斜甲板上，最后通过帆组的配重块上的固定保险绳索先绕在船舶系缆柱一圈或更多圈后，再与船舶上的遥控弹开机构锁合连接，将帆组进一步固定在船舶艉斜甲板上。
13.所述深水模式是通过释放两条牵引绳索的长度和换档结合一起增加帆组阻力的制动模式；所述浅水模式是只通过换档增加帆组阻力的制动模式。
14.所述正常换档是在帆组扬角θ到达限位值内，弹开连接在遥控弹开机构上的后一个帆组的配重块的固定保险绳索，让后一个帆组最终受到其自身的配重块重力和其前一个帆组的帆布的连接带牵引力的共同作用，下滑入水,并展开其帆布制动；所述快速换档是不必等到帆组扬角θ到达限位值内，弹开连接在遥控弹开机构上的后一个帆组的配重块的固定保险绳索，让后一个帆组最终受到其自身的配重块重力和其前一个帆组的帆布的连接带牵引力的共同作用，下滑入水,并展开其帆布制动；所述越档换档是快速换档的基础上，直接弹开连接在遥控弹开机构上的后一个帆组的配重块、后一个帆组至目标帆组范围内所有帆组的配重块和目标帆组的配重块的固定保险绳索，让后一个帆组、后一个帆组至目标帆组范围内的所有帆组和目标帆组接连受到其自身的配重块重力和其前一个帆组的帆布的连接带牵引力的共同作用，下滑入水, 并最终展开目标帆组的帆布制动。
15.本发明的有益效果是:
本方案中，通过帆组的帆布下端部连接配重块和左右两端穿过牵引绳索后连接到船舶绞车的设计，使得帆组根据实时水流流速，通过自动调节帆组浮沉高度，来改变帆组的帆布入水面积大小，进而来调节和稳定作用在帆组上的帆组组力；帆组这样的设计可将产生的部分水平方向的帆组阻力转换成克服帆组的配重块重力的力，不仅避免过大的扬力对帆组的帆布的破坏，还避免制动过程中对船舶产生过大帆组阻力冲击，达到制动过程整体平稳安全效果。
16.本方案中，通过多帆组串联接法，可以根据不同的制动需求，采取不同的制动模式、不同的换档操方式，使船舶制动有更大的操作空间、有更多样化、更精细化的制动模式和操作方式，能满足船舶不同的制动需求。通过编排先小后大的帆组顺序，自然的从船速快时用小帆组，再到船速慢时用大帆组，这可使得船舶制动过程效果更平稳。
17.本发明中，帆组通过帆布的连接带、引导块连接带、固定保险绳索与船舶的间接连接，可将帆组产生的部分帆组阻力间接传递到船舶系缆柱上，分担并缓解两条牵引绳索至船舶绞车这一侧的帆组阻力。
18.本方案中，通过帆组扬角θ限位装置的设置，使得在帆组随着帆组阻力逐渐减小，慢慢落回到垂直最低点危险位置时，起到危险报警作用，同时也说明帆组阻力之后会下降很快，要将帆组拉出、远离危险位置或升档加大帆组阻力、稳定制动。
19.本方案中，通过两条牵引绳索分别穿过帆组的配重块、引导块的两端穿孔结构，和之后帆组与引导块因前一个帆组下水而自动按顺序地往船舶艉斜甲板边缘外移动的设计，可将两条牵引绳索、帆组帆布左右两边架起，这样既方便帆组的收放，又避免两条牵引绳索、帆布左右两边与甲板长期挤压、摩擦损坏。
20.本方案与常用制动方法相比，不仅能够满足船舶快速制动功能，而且结构简单、可反复使用、操作灵活、保养方便。
21.本方案与现有技术相比，帆组采用受重力，下落入水，无额外耗能，能量回收，绿色环保；产生制动效果快，入水即制动；不管船速快与慢，每时每刻都可以全水域入水制动；牵引绳索数量少，长度较短，释放与回收过程不易发生缠绕；有更多样化、更精细化的制动模式和操作方式，能满足船舶不同的制动需求；通过将帆组收紧至船舶甲板上，其一是在船舶航行中，不会产生附加阻力；其二是可以保持帆组、牵引绳索长期干燥，避免长期泡在海水中腐蚀损坏；其三是方便检修、保养和更换。
22.附图说明:图1是本发明的船舶制动装置制动示意图图2是本发明的船舶正常航行时制动装置侧视图图3是本发明的一档制动俯视图图4是本发明的一档制动侧视图图5是本发明的二档制动俯视图图6是本发明的深水模式和浅水模式对比图图7是本发明的图1中a区域放大图图8是本发明的图1中b区域放大图图9是本发明的受力分析图图10是本发明的帆组换档流程图
图例说明：1-帆组，2-帆布，3-配重块，4-让牵引绳索从内部穿过的结构，5-牵引绳索，6-连接带，7-帆组扬角θ限位装置，8-固定保险绳索，9-遥控弹开机构，10-引导块，11-船舶艉斜甲板，12-引导块连接带，13-船舶系缆柱，14-船舶绞车，15-穿孔结构，16-船舶艉封板具体实施方式:下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完善的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.下面给出具体实施例，其为三个帆组的制动装置。
24.参见图1～图6，一种船舶制动装置，其特征在于，包括：至少一个帆组（1），其包括帆布（2）和配重块（3），该帆布（2）上设置有可让牵引绳索从内部穿过的结构（4），且帆布（2）下端部与所述配重块（3）连接，所述配重块（3）为一个长条状重物体，其两端部设置有穿孔结构（15）；两条牵引绳索(5 )，其一端与所述帆组(1)连接，另一端连接在船舶绞车(14)上；帆组扬角θ限位装置（7），其安装在船舶艉封板（16）上端部。
25.优选地，帆组（1）入水制动的顺序是由小到大，每个帆组（1）都有一张相应面积大小的帆布（2）和一块相应重量的配重块（3）；帆布（2）材料可以用高强度合成纤维编织成,如消防皮龙带的材料；帆布（2）形状可为倒梯形，底边长度与其自身帆组（1）的配重块（3）等长，顶边的长度至少和后一个帆组（1）的配重块（3）或者引导块（10）长度一致。
26.通过采用上述技术方案：在刚开始制动时，因为船舶速度本来较快，面积较小的帆组（1）可以避免过大的帆组阻力产生。进而在制动操作层面，保护帆组（1）、牵引绳索（5）、船舶绞车（14）和船体结构的安全。随着船速逐渐下降，帆组扬角θ会逐渐减小；当帆组扬角θ减小到限位内时，需要释放后一个面积更大的帆组（1）来维持或者加强帆组阻力。因此这样的帆组顺序既满足了制动的需求，也保证了制动过程的安全有效。
27.优选地，在帆组（1）的帆布（2）上可加上些结构透水孔，加强帆布（2）展开的平衡性，同时可以避免帆布（2）里承受的过大的帆组阻力，进一步保护帆布（2）。
28.优选地，帆组（1）的帆布（2）上的可让牵引绳索从内部穿过的结构（4）可以是穿绳孔、穿绳环、穿绳套等。
29.通过采用上述技术方案:这使得帆组（1）的配重块（3）沿着两条牵引绳索（5）下滑，可将前一个帆组（1）的帆布（2）叠合压缩，实现换档设计。
30.优选地，两条牵引绳索（5）可以用缆绳、钢缆、锚链等。
31.优选地，两台船舶绞车（14）可为两台绞缆机、锚绞机和锚机；两台船舶绞车（14）安装在船尾强度大的结构上，以保证制动时两台船舶绞车（14）附近的船体结构能承受住帆组阻力的作用。
32.如图1～图6所示，帆组（1）的帆布（2）的上端部设置有多条连接带（6），前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）与后一个帆组（1）的配重块（3）连接，最后一个帆组（1）的帆布
（2）的连接带（6）与引导块（10）连接。
33.优选地，帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）、引导块连接带（12）可以是由高强度合成纤维编织的成的，也可以是绳索、吊带、缆等。
34.通过采用上述技术方案:在帆组（1）下落入水制动时，其帆布（2）上的连接带（6）将其帆布（2）进一步拉开。除此之外，连接带（6）还将帆组阻力直接传递到在后一个帆组（1）的配重块（3）或者引导块（10）上，之后再通过这帆组（1）的配重块（3）或引导块（10）上的固定保险绳索（8）与船舶系缆柱（13）连接，将帆组阻力传递到船舶上。
35.如图1～图3所示，引导块（10）为一个长条状物体，其两端部设置有穿孔结构（15），该引导块（10）上设置有多条引导块连接带（12）与船舶系缆柱（13）连接。
36.优选地，引导块连接带（12）的长度是恰好使引导块（10）能够到达船舶艉斜甲板（11）末端边缘外的长度。
37.通过采用上述技术方案:这使得引导块（10）能最远到达船舶艉斜甲板（11）末端边缘外。
38.如1、图3、图4、图5图所示，引导块（10）上设置有固定保险绳索（8），该固定保险绳索（8）与船舶系缆柱（13）连接。
39.如图1、图2、图3和图7所示，帆组（1）的配重块（3）上设置有固定保险绳索（8），该固定保险绳索（8）先绕在船舶系缆柱（13）一圈或更多圈后，再与船舶上的遥控弹开机构（9）锁合连接。
40.优先地，每个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）是有相应的长度。固定保险绳索（8）的长度要在其连接的帆组（1）的配重块（3）刚好到达船舶艉斜甲板（11）末端边缘外时，其连接的帆组（1）的配重块（3）到船舶系缆柱（13）这一段固定保险绳索（8）紧绷，拉住其连接的帆组（1）的配重块（3）；船舶系缆柱（13）到遥控弹开机构（9）这一段固定保险绳索（8）可以有点松弛。
41.优选地，引导块（10）的固定保险绳索（8）是有相应的长度。固定保险绳索（8）的长度要在其连接的引导块（10）刚好到达船舶艉斜甲板（11）末端边缘外时紧绷，拉住其连接的引导块（10）。
42.通过采用上述技术方案:这样可以在前一帆组（1）下水制动而腾出船舶艉斜甲板（11）末端边缘外空间时，后面的帆组（1）的配重块（3）、引导块（10）自动地、按顺序地、逐渐地滑移至船舶艉斜甲板（11）末端边缘外，并且接替前一个帆组（1）的配重块（3）把两条牵引绳索（5）架起。而船舶系缆柱（13）到船舶上的遥控弹开机构（9）这一段的固定保险绳索（8）呈松弛状态，可使得遥控弹开机构（9）能相对轻松地弹开固定保险绳索（8）。
43.如图1、图2、图3、图8所示，两条牵引绳索(5)，其一端分别固定连接在第一个帆组(1)的配重块(3)两端部，其另一端先分别对应地穿过第一个帆组(1)的帆布(2)上的可让牵引绳索从内部穿过的结构(4)，再通过倒穿帆组的方式依次穿过后面的帆组(1)，最后再分别穿过引导块(10)两端部的穿孔结构(15)，并分别连接在两台船舶绞车(14)上。
44.如图1、图3和图4所示，倒穿帆组的方式为两条牵引绳索(5)先分别穿过帆组（1）的配重块(3)两端部的穿孔结构(15)，再分别对应地穿过该帆组（1）的帆布(2)上的可让牵引
绳索从内部穿过的结构(4)。
45.如图8所示，优选地，配重块（3）和引导块（10）两端部的穿孔结构（15）处，内外边缘要打磨光滑，减小其对两条牵引绳索（5）的磨损。
46.通过采用上述技术方案:帆组1在水中展开时，通过两条牵引绳索（5）可以将部分帆组阻力先传递到船舶绞车（14），再传递到船舶上。
47.帆组（1）数量的多少、帆布（2）面积的大小、帆布（2）的形状、帆布（2）两边的让牵引绳索从内部穿过的结构（4）、配重块（3）的质量、配重块（3）的体积、帆布（2）与配重块（3）的连接方式、连接带（6）的材料、连接带（6）的长度、牵引绳索（5）的长度、材料、粗细、固定保险绳索（8）、船舶绞车（14）等，得根据船舶实际情况而定。
48.一种船舶制动方法，其特征在于；制动方法包括以下步骤:如图2所示，通过两条牵引绳索（5）把帆组（1）收紧在船舶艉斜甲板11上，帆组（1）的配重块3上的固定保险绳索（8）先绕在船舶系缆柱（13）一圈或更多圈后，再与船舶上的遥控弹开机构（9）锁合连接，使帆组（1）做好时刻下落入水的准备，从而实现船舶快速增阻制动；通过采用上述技术方案:如图2所示，在正常航行时，帆组（1）是收紧固定在船舶艉斜甲板（11）上，不会给船体增加额外的阻力。所述的收起状态是由于帆布（2）可以折叠压缩，因此在两台船舶绞车（14）和两条牵引绳索（5）的共同作用下，依次将从大到小的帆组（1）收紧固定在船舶艉斜甲板（11）上。再通过帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）先绕在船舶系缆柱（13）一圈或更多圈后，再与船舶上的遥控弹开机构（9）锁合连接，将帆组（1）进一步固定在船舶艉斜甲板（11）上。帆组（1）在船舶艉斜甲板（11）的最初位置为第一个帆组（1）的配重块（3）则是悬吊在船舶艉斜甲板（11）的末端边缘外。这样准备随时入水制动。
49.如图3、图4所示，当船舶遇险需要制动时，先弹开锁合连接在遥控弹开机构（9）上的第一个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）；再松开两台船舶绞车（14）刹车，此时绕在船舶系缆柱（13）上的第一个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），其另一端一方面受到第一个帆组（1）的配重块（3）的重力作用，另一方面还受到该帆组（1）之后所有帆组的配重块（3）重力和引导块（10）重力在平行船舶艉斜甲板（11）方向上的分力作用，因此第一个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）从船舶系缆柱（13）上逐渐由慢变快地滑动，并最终脱开，同时第一个帆组（1）也因为在这两方面作用力的作用下，被推出船舶艉斜甲板（11）外，最终第一帆（1）在其自身的配重块（3）重力的作用下，下落入水，并展开其帆布（2）制动；在第一个帆组（1）全部没入水中后，合紧两台船舶绞车（14）刹车，让两条牵引绳索（5）的长度固定不变,即实现初级一档制动；如图10所示，根据船舶所在水域的深浅程度,选择深水模式或者浅水模式，之后再时刻根据险情判断,采取正常换档或快速换档或越档换档操作方式换档，以加强帆组制动；如图2所示，当帆组扬角θ到达限位值内，且船舶不需要再制动时，通过两台船舶绞车（14）和两条牵引绳索（5）将帆组（1）拉出水面，并将帆组（1）收紧在船舶艉斜甲板（11）上，最后通过帆组（1）的配重块（3）上的固定保险绳索（8）先绕在船舶系缆柱（13）一圈或更多圈
后，再与船舶上的遥控弹开机构（9）锁合连接，将帆组（1）进一步固定在船舶艉斜甲板（11）上，避免误入水制动。
50.通过采用上述技术方案:在帆组扬角θ到达限位内，通过两台船舶绞车（14）和两条牵引绳索（5）拉起帆组（1）只需要克服入水帆组（1）自身重力和较小水阻力的合力，这如同船舶起锚时，船舶在锚垂直上方拉锚比斜着拉锚更轻松。
51.如图8所示，帆组（1）收紧过程：第一个帆组（1）先进一步往上叠合压缩；在其叠合压缩过程中，其会顶着后一个帆组（1），让后一个帆组（1）也进一步往上叠合压缩，这样依次往上顶着并叠合压缩，顶到展开的帆组（1），使之往上叠合压缩；最后，前面的帆组（1）和展开的帆组（1）一起顶着后面的帆组（1）或引导块（10）慢慢收紧在船舶艉斜甲板（11）上最初位置。在帆组（1）叠合压缩的过程中，帆组（1）是逐渐被拉出水面。
52.帆组扬角θ限位值是根据船舶船艉水下舵叶、螺旋桨安装位置、结构而定。
53.优选地，帆组（1）收紧在船舶艉斜甲（11）最初位置后，可以先将帆组（1）再往船舶艉斜甲板（11）里收紧一点，让帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）能轻松地安指定长度，绕在船舶系缆柱（13）并最终锁合连接在遥控弹开机构（9）上。之后再松开一下两台船舶绞车（14）刹车，让帆组（1）回到船舶艉斜甲板（11）上最初位置。
54.如图6所示，深水模式是通过释放两条牵引绳索（5）的长度和换档结合一起增加帆组阻力的制动模式；浅水模式是只通过换档增加帆组阻力的制动模式。这主要是为了避免帆组（1）触碰到水底，造成帆组（1）的损坏。
55.减小帆组阻力只有通过两台船舶绞车（14）收绞两条牵引绳索（5），将帆组（1）拉出水面，减小帆布（2）入水面积来减小帆组阻力。
56.如图7和图10所示，正常换档是在帆组扬角θ到达限位值内，弹开连接在遥控弹开机构（9）上的后一个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），让后一个帆组（1）最终受到其自身的配重块（3）重力和其前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的共同作用，下滑入水,并展开其帆布（2）制动。因为更宽的后一个帆组（1）受到其配重块（3）重力和前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带牵引力（6）的共同作用，缓慢地撑开两条牵引绳索（5）下滑，并将前一个帆组（1）的帆布（2）叠合压缩在底部，实现后一档对前一档的替换。这是在帆组阻力快速减小时的换档，以维持船舶整体附加阻力的稳定，因此属于正常换挡制动。同理一档制动正常换至二档制动、二档制动正常换至三档制动等也是如此。
57.如图7和图10所示，快速换档是不必等到帆组扬角θ到达限位值内，弹开连接在遥控弹开机构（9）上的后一个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），让后一个帆组（1）最终受到其自身的配重块（3）重力和其前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的共同作用，下滑入水,并展开其帆布（2）制动。
58.如图7和图10所示，越档换档是快速换档的基础上，直接弹开连接在遥控弹开机构（9）上的后一个帆组（1）的配重块（3）、后一个帆组至目标帆组范围内所有帆组（1）的配重块（3）和目标帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），让后一个帆组（1）、后一个帆组至目标帆组范围内的所有帆组（1）和目标帆组（1）接连受到其自身的配重块（3）重力和其前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的共同作用，下滑入水， 并最终展开目标帆组（1）的帆布（2）制动。
59.如图3、图4、图5、图6、和图10所示，一档制动越档换档至三档制动：在快速换档的基础上，直接一起弹开锁合连接在遥控弹开机构（9）上第二个帆组（1）和第三个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），此时绕在船舶系缆柱（13）上第二个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8），其另一端一是受到自身的配重块（3）重力的作用，二是受到之后所有帆组（1）的配重块（3）重力和引导块（10）重力在平行船舶艉斜甲板（11）方向上分力的作用，三是受到前一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的作用，因此第二个帆组（1）的配重块（3）的固定保险绳索（8）从船舶系缆柱（13）上逐渐由慢变快地滑动，并最终脱开；同时第二个帆组（1）也因为在这三个作用力的共同作用下，被推出船舶艉斜甲板（11）外，最终第二个帆组（1）在其自身的配重块（3）重力和第一个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的共同作用下，下滑入水，并展开其帆布（2）制动。之后第三帆组也如第二帆组一样，最终在其自身的配重块（3）重力和第二个帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）牵引力的共同作用下，下滑入水，并展开其帆布（2）制动。这就实现一档到三档的越档制动。
60.如图4和图9所示，帆组（1）在水流中，两条牵引绳索（5）会与垂直线呈一定角度称之为扬角θ；当船舶速度越快，整个帆组（1）所受的帆组阻力也越大，扬角θ越大。结合图9受力分析可知:帆组（1）在水里，水会被分成前后两边；水流绕流帆组（1）时的流程在背水面就要比迎水面长，背水面的流速也就比迎水面大，而其上的静压力也就比迎水面要小；因此帆组（1）的扬力是由这种静压差产生的。所述扬力的产生与水流速度有关，水流冲击在帆组（1）上，产生一个垂直于帆组（1）的压力f1（即为扬力）。水流对帆组（1）还会产生与帆组（1）中线方向一致的摩擦力f2。摩擦力f2与扬力f1的合力为水作用力f3,再将f3分解为与水流方向垂直的升力f4和水流方向平行的阻力f5；两条牵引绳索（5）和帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）对帆组（1）的牵引力f6，分解为垂直方向的分力f7和水平方向的分力f8。该阻力f5就是帆组阻力，其通过两条牵引绳索（5）和帆组（1）的帆布（2）的连接带（6）直接或间接地传递到船舶上，使船舶受到帆组阻力的作用而快速制动。
61.根据现有航海类教材，船舶辅机里舵叶在水中的升力f4和阻力f公式：f4＝1/2
×
c1
×
ρ
×a×v2
f5＝1/2
×
c2
×
ρ
×a×v2
c1为升力系数，c2为阻力系数，a为帆布入水面积，ρ为水的密度，v为水流的速度。由公式可知，水流速度的变化是影响最大的，面积的改变影响相对小很多。当速度一定时，帆组（1）稳定在一定深度，g=f4+f7，帆组扬角θ维持不变。当速度减小时，g》f4+f7，帆组（1）下沉，但帆组（1）下沉使得帆布（2）入水的面积a增大，进而减缓f4与f5的快速减小。但因为水流一直在连续减小，且帆组（1）的帆布（2）入水面积增大的变化存在一定的滞后性，所以帆组（1）整体上是缓慢下沉，帆组扬角θ也缓慢减小。而帆组（1）的配重块（3）的作用是通过其在帆组（1）中占了绝对的重量，以此来调节和稳定在帆组（1）上的垂直方向作用的扬力，还可以避免过大的扬力对帆组（1）的帆布（2）的破坏。当帆组扬角θ小到限位值内之后，帆组（1）的帆布（2）入水的面积不会有明显的增加，但又随着水流的减小，帆组阻力整体上是加快减小的。
62.从古至今，帆是挂在船桅上利用风力使船前进的布篷，甚至就连航天高科技的太阳帆也是用做航空器的推力装置。久而久之，人们对于帆的认识就停留在提供推力、驱动层面，进而对帆的研究和应用都是在如何提高船舶动力等方面。本发明将船帆的驱动作用，转
变成制动作用。本发明将船帆倒置入水、将以往的开帆从向上起帆换成向下落帆、将动力源从变幻无常的风流换成相对稳定的水流，最终将船舶驱动变成船舶制动。为了避免帆组帆布、牵引绳索在水中做无序流动、漂动，在帆组帆布末端固定连接配重块，因此配重块和两条牵引绳索连接就使得帆组位置相对固定,始终要往最深处垂落。
63.术语解释部分：本发明中的术语“第一个”、“前一个”、“后一个”、“最后一个”、“一端”、“另一端”、“后面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
64.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。