一种自适应降噪艉轴架.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114348226A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202111419572.X(22)申请日2021.11.26(71)申请人中国舰船研究设计中心地址201108上海市闵行区华宁路2931号(72)发明人徐昊南周芃张子祥魏成柱王宏伟(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人施颖杰(51)Int.Cl.B63H23/36(2006.01)B63H23/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种自适应降噪艉轴架(57)摘要本发明公开了一种自适应降噪艉轴架，艉轴架为双臂，每根艉轴架臂包括：可动支架臂块、连接轴毂的支架臂固定部分、连接主船体船壳的支架臂固定部分、固定支撑轴、固定支撑杆、可动支架臂块液压驱动机构、蒙皮；蒙皮覆盖可动支架臂块、连接主船体船壳的支架臂固定部分、连接轴毂的支架臂固定部分；可动支架臂块由可动支架臂块液压驱动机构驱动，绕固定支撑轴旋转，带动蒙皮改变支架臂外形。本发明艉轴架偏转角度可在不同深度根据船舶工况进行自适应调整，减少自身空化，改变尾部伴流场，改善螺旋桨进流条件，进而起到降低螺旋桨水下辐射噪声的作用。在不需要降低噪声的工况下，可以调整艉轴架角度，对来流进行整流，提高螺旋桨的推力，增加航速。CN114348226ACN114348226A权利要求书1/1页1.一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，艉轴架为双臂，每根艉轴架臂包括：可动支架臂块、连接轴毂的支架臂固定部分、连接主船体船壳的支架臂固定部分、固定支撑轴、固定支撑杆、可动支架臂块液压驱动机构、蒙皮；所述蒙皮覆盖可动支架臂块、连接主船体船壳的支架臂固定部分、连接轴毂的支架臂固定部分；所述可动支架臂块由可动支架臂块液压驱动机构驱动，绕固定支撑轴旋转，带动蒙皮改变支架臂外形；所述固定支撑轴、固定支撑杆连接主船体及轴毂。2.如权利要求1所述的一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，所述可动支架臂块采用高强度金属材料或高性能复合材料。3.如权利要求1所述的一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，所述固定支撑轴采用高强度金属材料或高性能复合材料。4.如权利要求1所述的一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，所述固定支撑杆采用高强度金属材料或高性能复合材料。5.如权利要求1所述的一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，所述蒙皮根据可动支架臂块的角度调整产生形变。6.如权利要求1所述的一种自适应降噪艉轴架，其特征在于，所述可动支架臂块、连接主船体的支架臂固定部分、连接轴毂的支架臂固定部分的剖面结构采用NACA系翼型。2CN114348226A说明书1/3页一种自适应降噪艉轴架技术领域[0001]本发明涉及船体流体动力学领域，具体涉及一种自适应降噪艉轴架。背景技术[0002]随着水面船舶向着高速化、大型化发展，轴支架的空化问题逐渐受到关注，轴支架空化发生后，会使水中的含气量增加，并使桨前的流场发生紊乱。通过前期研究表明，轴支架的空化不仅影响其自身的性能，还会使螺旋桨的空化提前发生，螺旋桨水下辐射噪声带来不利影响。双臂支架因为紧邻螺旋桨，其空化性能将直接影响螺旋桨的进流场，从而直接影响螺旋桨空化性能、水动力性能和隐身性能。通过调整不同工况下的轴支架角度来改变水面船舶尾部伴流场、控制螺旋桨进流条件，进而起到降低螺旋桨水下辐射噪声或增大螺旋桨效率的作用。[0003]水面船舶尾部伴流对螺旋桨效率和噪声的影响较大，目前通过适伴流设计等改变螺旋桨几何特征来提高效率、降低噪声的方法已逐渐成熟，其效果难以进一步被提升，因此需要探索新的途径来控制伴流场对螺旋桨性能的影响。[0004]船体艉部型线变化剧烈，雷诺数大，因此流场复杂，在不同工况下区别较大。不同水深支架臂处流线方向及分布情况不同；且随着水深和航速的增加发生显著变化。[0005]目前，凡是设有艉轴架的船，其艉轴架几乎全部为刚性固定，无法根据航速进行外形或角度等自适应调节。尾部支架臂的布置和几何外形为针对特定工况进行降噪和水动力性能优化设计，不具备多工况适应能力。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种自适应降噪艉轴架，可以在不同深度具有不同的艉轴架角度，可顺流线设计；可在不同工况具有不同的艉轴架角度，减少艉轴架空化和噪声；可改善流场，降低螺旋桨激振力以及船尾振动；可调整艉轴架角度改善尾部伴流场，增加螺旋桨推力。[0007]为了达到上述的目的，本发明提供一种自适应降噪艉轴架，艉轴架为双臂，每根艉轴架臂包括：可动支架臂块、连接轴毂的支架臂固定部分、连接主船体船壳的支架臂固定部分、固定支撑轴、固定支撑杆、可动支架臂块液压驱动机构、蒙皮；[0008]所述蒙皮覆盖可动支架臂块、连接主船体船壳的支架臂固定部分、连接轴毂的支架臂固定