滑块减摇——所有船舶都可安装的高性价比全航速减摇装置

得石科技 ID-5 滑块减摇装置

众所周知，船舶在海洋上航行和作业时，难免会受到风、浪、流等海洋外界环境的干扰，因而产生各种摇荡运动，即横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇和首摇运动。由于船舶自身的几何特点，横摇运动阻尼很小，因此导致了在风浪的作用下船舶产生的横摇运动相对于其他方向的运动显得更为剧烈，并且影响了船舶的适航性。船舶的横摇运动也会严重影响到船上设备的正常工作、船上所装货物 的固定和船上乘员的人身安全及舒适性，这不仅仅会造成巨大的经济损失，严重时甚至会使得船舶失控，引起船上乘员伤亡。因此，为了保障船上成员的生命安 全，降低国家经济及资源的损失，提高海上运输的可靠性，深入研究船舶运动控 制技术对未来船舶发展具有重大意义。

对于军用舰船来说，剧烈的横摇会严重影响到军舰的战斗力，例如火炮及导弹对军事目标的命中率下降、军舰工作人员的工作效率及军舰海上航行安全性降低、军舰上直升机及舰载战斗机的升降难度加大，严重时甚至会造成坠机事故等等。为了保障船舶海上航行的安全和船上成员的舒适性，减小船舶的横摇便成 为了船舶运动控制的关键问题。为了减小船舶的横摇运动，全世界的船舶设计师花费了大量的精力，成功地设计出了各种各样的减摇装置，而实际上船舶上所使用的减摇装置大约有15~20种，其中最为常见的船舶减摇装置有舭龙骨、减摇鳍、减摇水舱、舵减摇。减摇装置的减摇原理大致如下：增大阻尼系数，减小船舶固有频率或者减小扰动力或力矩。由于目前常用的减摇装置在应用于船舶时存在一定的弊端，比如减摇鳍在 低速条件下减摇效果很差，成本较高，减摇水舱占用体积较大，受船体设计影响。如果在旧船或者已经完工的船上加装减摇装置，很明显，这两者都不是很合适。 而减摇滑块装置所需空间较小，而且减摇效果不受航速影响，响应速度快，因而具有一定的优势。

减摇滑块装置在船上工作时，驱动滑块在轨道运动的电机要有足够大的功 率，滑块控制要有较高的灵敏度和精度，进而导致对控制算法要求较高。同时，为了保证滑块在轨道运动的安全性，轨道两侧要有缓冲装置。减摇滑块装置的轨道形式、滑块形状、缓冲装置都是设计中的关键点，它们决定了其性能的优劣。

滑块减摇装置

实船滑块减摇装置

1909年，法国一名船舶工程师Crémieu将减摇滑块应用于一艘名为 “Steamer”的船舶上，还有人将3.5t重的减摇滑块安装到一艘排水量为190t的日本高速探测舰上以及将500t的减摇滑块安装到“戴高乐”号法国航空母舰上用来减小船舶横摇。

滑块减摇装置通常在中小型船舶能够取得较好的减摇效果，船舶如果吨位较大，那么所需要的减摇滑块的质量也会变大，从而使得控制难度增大，滑块在导轨上移动时产生摩擦会引起导轨的过度磨损和发热。所以将其安装到一些具有特殊作用的中小型船舶最为合适，如护卫艇、鱼雷艇、扫雷艇、平台供应船、游艇和航标船等。

如下图所示，这是法国SIREHNA公司的减摇滑块装置，采用将滑块与电机放置在一起的方式，从而节省空间

SIREHNA公司的滑块减摇装置设计

日本IHI公司生产的减摇滑块装置设备如下图所示有两种形式的轨道： 水平轨道和弧形轨道。弧形轨道具有一定的优势，它可以利用减摇滑块的惯性进行工作，使得所需求的功率减小。

HI公司滑块减摇装置

上海得石科技致力于将滑块减摇装置IDash应用于小型船舶如用于生产水上作业的渔船，海工船，休闲娱乐类的钓鱼艇，游艇，公务执法类的巡逻艇，以及各种商用船舶等。IDash滑块减摇装置的组成就是将一个或几个滑块安装在横跨船舶的移动导轨上，并由控制系统根据接收到的实时的船舶横摇信号，通过控制电机的运转来驱动滑块在移动导轨上横向往复运动，从而达到减摇的效果。简单地说，减摇滑块与减摇水舱原理十分相似，减摇滑块装置只不过是把减摇水舱中 的液体换成了移动固体型重物，船舱变成了移动导轨。但是滑块减摇装置与减摇水舱两者对比，滑块减摇装置有着独特的优势：

得石科技ID-1滑块减摇装置

（1）减摇滑块装置中滑块的质量全部能发挥作用来达到减摇效果，但是减摇水舱尤其是U型水舱，其水舱相连的通道里面的水不能发挥作用。假如要达到相同的减摇效果，减摇滑块装置的总重量通常只需要占用船舶排水量的 1%~2%，减摇水舱一般则需要占用3%~5%的船舶排水量。因此减摇滑块装置减摇效率相对更好，其尺寸更小，所需要占用船舶的空间也更小。

（2）减摇滑块装置通常选用主动实时的控制方法，减摇水舱通常选用被动可控式的控制方法，因此相比较而言滑块减摇装置的减摇效果较好，尤其是在相对复杂的海况下减摇效果明显优于减摇水舱。

（3）因为减摇滑块装置没有自由液面的影响，所以也不会对船舶稳性产生负面影响。

（4）对于已经完工的船舶，因为减摇滑块装置尺寸较小，便于安装，所以可以在船舶上加装。

相比于其他减摇装置，IDash滑块减摇装置最突出的优点还在于其减摇效果一般可以达到50%到90%， 同时耗电量极小，在船舶不摇晃或摇晃角度较小时不耗电，在船舶摇晃角度较大时不仅不耗电，还可以通过减摇反向发电，为供电电池充电。对于节能型船舶，配置滑块减摇的优势非常明显。

上海得石科技团队专注于船舶减摇十几年，目前产品包括陀螺减摇装置，滑块减摇装置，小型电动减摇鳍，减摇水舱及气动式抗倾水舱等，为行业各种应用场景提供最佳减摇解决方案。公司以开放的心态欢迎行业内各朋友的交流合作，一起探讨技术，开发市场，为全球提供最好的船舶减摇装置产品共同努力。