一种多艇分布式阻力测量装置

1.本发明属于多艇阻力测量相关技术领域，更具体地，涉及一种多艇分布式阻力测量装置。


背景技术：

2.天空中大雁“人”型、“一”型阵列飞行，水中鱼儿成群结队在水中游动，都可为整个群体的运动节省能量消耗，对于民用远洋运输船舶而言，进行编队航行既能达到减少能量消耗降低碳排放的效果，也可产生巨大的经济效益；对于执行出海任务的无人艇群，进行编队航行也将节省能量消耗，提高执行任务半径。
3.为了研究船舶在不同的编队分布形式下阻力变化情况，为编队航行研究提供依据，进行模型试验是最为可靠和直接的方式。目前常规的拖拽水池实验室受限于已有拖车系统测试桥架的尺寸和位置，难以进行多艇分布式阻力测量，本发明提供了一种多艇分布式阻力测量装置。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种多艇分布式阻力测量装置，可以模拟多艇不同分布形式，进而可以测量和研究不同分布阵型下的阻力变化，满足多艇分布阻力试验需求。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多艇分布式阻力测量装置，所述装置包括：拖车；平行设置的至少一组纵向主台架，所述拖车通过连接杆与纵向主台架连接以带动所述纵向主台架运动，每组纵向主台架包括两个平行梁，所述平行梁上设置有主台架滑轨；多组横向副台架横向架设在所述主台架滑轨上以在所述主台架滑轨上滑动，每组横向副台架下连接有导向杆、传感器以及导向轮单元，所述导向轮单元包括导向轮和钢丝绳，钢丝绳一端连接于所述传感器另一端经导向轮导向后与船体连接，所述导向杆用于限制所述船体的横向运动；第一锁止件，用于锁定每组横向副台架的位置。
6.优选地，每组横向副台架包括多个相互独立的横梁，所述导向杆、传感器以及导向轮单元分别固定在不同的横梁上。
7.优选地，所述装置还包括第二锁止件，用于固定所述横梁。
8.优选地，所述导向轮的数量为两个，两个导向轮竖直布置。
9.优选地，所述钢丝拉绳一端与所述传感器水平连接，另一端经两所述导向轮导向后与所述船体水平连接。
10.优选地，所述船体上设置有纵向夹道用于活动夹持所述导向杆，以通过导向杆限制所述船体的横向运动。
11.优选地，每组横向副台架下的所述导向杆的数量为两个，分别设置于船头和船尾。
12.优选地，所述导向杆、传感器以及导向轮单元与所述横向副台架可拆卸连接。
13.优选地，当纵向主台架包括多组时，多组之间通过伸缩杆、多孔限位杆或滑竿连
接，进而实现多组纵向主台架之间的间距可调。
14.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的多艇分布式阻力测量装置主要具有以下有益效果：
15.1.本技术包括至少一组纵向主台架以及多组横向副台架，每一横向副台架下均可设置一船体，因此可以实现任意队形的设置，满足任意分布队形的需求，同时横向副台架之间的位置可调节，可以实现任意间距阻力试验，因此本技术可以模拟任意队形，任意间距下船舶阻力的相互干扰情况。
16.2.本技术的每组横向副台架包括多个相互独立的横梁，通过调节横梁的位置可以实现任意大小船体的连接，进而可以避免了实验台架对船体尺寸的限制，极大的扩展了实验台架的普适性。
17.3.钢丝绳一端与所述传感器水平连接，另一端经两所述导向轮导向后与所述船体水平连接，可以实现力的等量传递，传感器上的读数即为船体阻力，避免了换算，非常简单直观。
18.4.船体上设置有纵向夹道用于活动夹持所述导向杆，进而导向杆仅对船体的横向运动有限制，避免了船体的左右摇摆，并且不影响船体的前进和后退。
附图说明
19.图1是本技术实施例多艇分布式阻力测量装置的主视图；
20.图2是本技术实施例多艇分布式阻力测量装置的俯视图；
21.图3是本技术实施例多艇分布式阻力测量装置的船体连接图。
22.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
23.1-拖车；2-连接杆；3-纵向主台架；4-船体；5-主台架滑轨；6-横梁；7-连接孔；8-导向杆；9-基座；10-传感器；11-钢丝绳；12-导向轮；13-船体固定座。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.本技术针对不同编队形式下船舶阻力干扰情况研究的需求，提供了一种多艇分布式阻力测量装置，其通过将模型状态调节好后置于水中，通过导向杆约束模型的横向移动，用钢丝绳拖拽模型随着拖车在水池做匀速直线运动，钢丝绳通过导向轮与传感器连接，则传感器上测量的力为即为模型阻力。本技术按照试验工况将若干数量船舶分布工装于纵向主台架和横向副台架下方，多组横向副台架间距可调节，如图2所示，可以实现任意间距任意队形下的模拟，可以研究不同编队形式下船舶阻力的相互干扰情况，具体结构如下。
26.本发明提供的多艇分布式阻力测量装置，如图1所示，所述装置包括拖车1、连接杆2、纵向主台架3、横向副台架、导向杆8、传感器10以及导向轮单元等。
27.拖车1用于托起下方的连接杆2、纵向主台架3、横向副台架、导向杆8、传感器10以及导向轮单元等运动，拖车1上方可以通过桁架等吊起。
28.纵向主台架3可以为一组也可以为多组，当为多组时，多组之间相互平行设置，多组之间可以通过伸缩杆、多孔限位杆或滑竿连接，进而实现多组纵向主台架之间的间距可调节。每组纵向主台架3包括两个平行梁，两个平行梁上设置有纵向的主台架滑轨5。
29.拖车1通过连接杆2与纵向主台架3连接，连接杆2与纵向主台架之间固定连接。
30.多组横向副台架横向架设在所述主台架滑轨5上，通过滑座与主台架滑轨5配合。每组横向副台架下连接有导向杆8、传感器10以及导向轮单元。
31.所述导向轮单元包括导向轮12和钢丝绳11，钢丝拉绳一端连接于所述传感器10另一端经导向轮导向后与船体4连接，所述导向杆8用于限制所述船体的横向运动。
32.进一步优选的方案中，每组横向副台架包括多个相互独立的横梁6，所述导向杆8、传感器10以及导向轮单元分别固定在不同的横梁6上，进而实现不同船体尺寸的固定。具体的，横梁6可以设置连接孔7，通过连接孔7进行导向杆8、传感器10以及导向轮单元的连接。
33.所述装置还包括第二锁止件，当船体安装好后通过第二锁止件固定横梁的位置。
34.第一锁止件，用于锁定每组横向副台架的位置。
35.进一步优选的方案中，如图3所示，所述导向轮12的数量为两个，两个导向轮12竖直布置；所述钢丝绳11一端与所述传感器10水平连接，另一端经两所述导向轮导向后与所述船体上的船体固定座13水平连接。
36.所述船体上设置有纵向夹道用于活动夹持所述导向杆8，以通过导向杆8限制所述船体的横向运动，导向杆8的纵向运动不受限制，进而不影响阻力的测量。进一步优选的方案中每组横向副台架下的所述导向杆8的数量为两个，分别设置于船头和船尾。
37.所述导向杆8、传感器10以及导向轮单元与所述横向副台架可拆卸连接，进而可以更换不同的结构部件，本技术中传感器10为拉力传感器，拉力传感器可以通过基座9连接在横梁上。
38.本技术通过纵向主台架和横向副台架的间距和数量的调整可以实现不同数量、分布形式、间距变化等复合工况下多艇阻力独立测量也可以分析不同工况下多艇间干扰情况。
39.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。