一种基于舰船倾斜原因分类的船体扶正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及舰船破损进水后的抗沉技术领域，具体涉及一种基于舰船倾斜原因分 类的船体扶正方法。
【背景技术】
[0002] 舰船在受到敌方威胁武器的攻击后，会出现多舱大面积自由液面进水的局面。舰 船也会因此产生倾斜和倾差，严重影响舰船的安全性和作战能力。快速地平衡舰船的横向 倾斜和纵向倾差，尽量使舰艇恢复正直漂浮状态，是保证舰船不沉的关键，进行舰体平衡的 前提是，明确舰艇发生不平衡，或者是产生倾斜、倾差的原因。造成舰艇倾斜、倾差的原因包 括三种情况：①倾斜、倾差仅由不对称进水造成；②倾斜仅由负初稳度造成；③倾斜、倾差 由不对称进水和负初稳度联合造成。目前建立的舰艇抗沉平衡方法，都只考虑的是第一种 情况的破损进水态势，即通过施加反向力矩的方法平衡舰体，不仅如此，在使用"施加反向 力矩"的方法时，还必须有一个前提，即必须明确当前破损进水舱室的名称和进水位置，只 有这样，才能准确计算扶正舱能够扶正的角度，而对于破损进水舱室的不明进水局势则无 法准确进行扶正。但是，在实战情况下，由于多舱大面积的破损进水，舰船将会产生负初稳 度，如果此时仍然通过施加反向力矩的方法平衡舰体，不仅达不到平衡舰体的效果，还可能 造成更大的倾斜，甚至直接导致舰船的倾覆。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提供一种准确性高、安全 性强的基于舰船倾斜原因分类的船体扶正方法。
[0004] 本发明采用的技术方案是：一种基于舰船倾斜原因分类的船体扶正方法，包括以 下步骤：
[0005] 步骤1，据舰船姿态漂浮的表现特征对破损进水情况进行判断，确定舰船倾斜的原 因是由负初稳度造成、进水不对称造成且破损进水情况不明或负初稳度和进水不对称且破 损进水情况不明联合造成中的哪一种；
[0006] 步骤2,根据造成舰船倾斜的不同原因分别进行船体扶正：对于由负初稳度造成 的舰船倾斜，通过步骤3消除负初稳度的方法扶正船体；对于由进水不对称且破损进水情 况不明造成的舰船倾斜、倾差，通过步骤4试探性分布修正调整的方法扶正船体；对于由负 初稳度和进水不对称且破损进水情况不明联合造成的舰船倾斜、倾差，通过先消除负初稳 度、后试探性分布修正调整的方法扶正船体；
[0007] 步骤3,所述消除负初稳度的方法为：
[0008] 3. 1)设定能够消除负初稳度的抗沉资源，针对不同抗沉资源分别生成消除负初稳 度的单扶正方案；
[0009] 3. 2)对所有单扶正方案，分别计算其实施后的初稳度增加量，对所有初稳度增加 量进行比较，选取初稳度增加量最大的单扶正方案实施船体扶正；
[0010] 3. 3)单扶正方案实施船体扶正后，判断舰船是否存在"不定期停留在左舷或右舷" 现象；
[0011] 3. 4)若存在，则重复步骤3. 1-3. 3,直至舰船恢复到正直状态；若不存在说明船体 扶正完成，舰船恢复到正直状态；
[0012] 步骤4,所述试探性分布修正调整的方法为：
[0013] 4. 1)检测当前舰船的破损倾斜角度，根据破损倾斜角度确定试扶角度Θ 试扶5
[0014] 4. 2)在标板图上选取横倾角变化量相加与试扶角度相近的一组扶正舱室进行压 载，记选取的一组扶正舱室的横倾角变化量相加为标板扶正角度Θ ;
[0015] 4. 3)压载实施后，检测舰船的扶正倾斜角度Θ扶正倾斜，右扶正倾斜角度Θ扶正倾斜小 于等于1度则说明船体扶正完成，结束操作；若扶正倾斜角度Θ 大于1度，则进入步 骤 4. 4 ;
[0016] 4. 4)根据扶正倾斜角度确定实际扶正角度Θ ，根据实际扶正角度和标板扶 正角度计算修正系数k;
[0017] 4. 5)根据修正系数对标板图上的横倾角变化量进行修正，在修正后的标板图上选 取横倾角变化量相加与扶正倾斜角度相近的一组扶正舱室进行压载，记选取修正后的一组 扶正舱室的横倾角变化量相加为修正标板扶正角度Θ Ibswk。
[0018] 进一步地，所述判断造成舰船倾斜、倾差原因的标准为：
[0019] 1)当舰船不定期地停留在左舷或右舷，并且停留的角度相等时，确定是由负初稳 度造成的舰船倾斜、倾差；
[0020] 2)当舰船倾斜和倾差角度与不沉性标板图上横倾角和倾差值相等时，确定是由进 水不对称且破损进水情况不明造成的舰船倾斜、倾差；
[0021] 3)当舰船只停留在一舷，倾斜角度与不沉性标板图上横倾角不相等，或舰船停留 在非破损进水的舰船一边时，确定是由负初稳度和进水不对称且破损进水情况不明联合造 成的舰船倾斜、倾差。
[0022] 进一步地，所述消除负初稳度的抗沉资源包括舰船中性面以下可压载的液舱或液 舱对、舰船中性面以上可卸载的载荷、可以铅垂向下移动的载荷和可消除自由液面的进水 舱室；所述对不同抗沉资源生成的消除负初稳度的单扶正方案分别为可压载方案、可卸载 方案、可移载方案和可消除自由液面的排水方案。
[0023] 进一步地，所述可压载方案和可卸载方案通过载荷增减法计算初稳度增加量，所 述可移载方案通过载荷移动法计算初稳度增加量，所述可消除自由液面的排水方案通过自 由液面修正法计算初稳度增加量。
[0024] 进一步地，所述试扶角度Θ 式扶为：Θ 式扶=Θ破损倾斜/3。
[0025] 进一步地，所述横倾角变化量相加与试扶角度相近的标准为Θ标板扶$= Θ丨式扶±1 度。
[0026]进一步地，所述实际扶正角度为：Θ实际扶正=Θ破损倾斜-Θ扶正倾斜。
[0027] 进一步地，所述修正系数k的计算方法为：
其中，P为舰船当 前排水量，q为扶正舱室的载荷增量。
[0028] 进一步地，所述修正后横倾角变化量相加与扶正倾斜角度相近的标准为Θ 正=θ扶正倾斜i I 。
[0029] 更进一步地，所述根据修正系数对标板图上的横倾角变化量进行修正的方法为将 标板图上的每个舱室的横倾角变化量都乘以修正系数。
[0030] 本发明的有益效果是：
[0031] 1、本发明针对舰艇破损进水舱室的具体情况，制定不同的舰体扶正方法；特别是 针对"负初稳度"和"进水不对称且破损进水情况不明"情况下的扶正方法进行了专门建模， 避免了盲目采取"施加反向力矩"方法的危险指挥行为，有效提高了舰艇抗沉指挥的安全性 和准确性。
[0032] 2、本发明利用舱室容积中心（或载荷重心）与舰船中性面的相对位置，制定了恢 复提高舰船初稳度的单方案生成规则，可迅速搜索能够恢复初稳度的方案，逻辑判断简单， 计算量小，大大提高了方案的生成速度。
[0033] 3、本发明适合于"破损进水舱室不明"情况下的舰体扶正，通过"试探性"的扶正 方法，一方面可以完成舰体的初步试扶正，另一方面，又可以通过试扶正的效果，掌握不明 进水舱对舰艇不沉性指标诸要素的影响，并在此基础上，借助于标板图的修正进行再扶正， 方法简单有效，能够快速、准确的扶正船体。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明由负初稳度引起舰船倾斜的船体扶正示意图。
[0035] 图2为本发明液舱不沉性标板图的一种示意图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图和具体实施例对本