[科普中國]-自扶正

自扶正原理

自扶正能力屬于安全救生能力的一種，指船艇傾覆時可以依靠自身的能力回正，增強了船舶的生存能力。目前該艇自扶正能力的實現(xiàn)主要依靠自扶正裝置，如圖1所示。船艇傾覆后打開自扶正裝置，改變船艇的吃水、浮態(tài)和浮心位置等參數(shù)從而使船舶的靜穩(wěn)性力臂為正，達到回復正浮狀態(tài)的目的，該裝置結(jié)構(gòu)簡單使用方便，易于維護更換。該艇使用的自扶正裝置由氣瓶、把手和一個氣囊組成。本文中所有計算水密度為1.025噸/立方米(t/m3)。

圖1中，F(xiàn)表示浮力，作用點為浮心，F(xiàn)=F1+F2，F(xiàn)1表示對自扶正有利的浮力部分，而F2表示抵抗自扶正的浮力部分，F(xiàn)1與F2的合力即為總的浮力，L為回復力臂，其大小決定了艇的自扶正能力；G表示重力，作用點為重心，敞開式艇傾覆后，甲板上未能有效固定的載荷將全部落水，因而其重量、重心都將變化。因此，計算應以載荷落水，變化后的重量、重心為準1。

自扶正艇的特點1) 發(fā)動機具有可翻轉(zhuǎn)功能，當傾卸30°時，主機燃油系統(tǒng)會停止供油，通過一套水銀電子開關控制油路。另外現(xiàn)在有一種翻轉(zhuǎn)時主機由高速運轉(zhuǎn)變?yōu)榈∷龠\轉(zhuǎn)，即主機不熄火，以便使排氣管道中繼續(xù)保持向外的壓力。

2) 船上所有透氣及通風口，均能在翻轉(zhuǎn)時能夠自動關閉的裝置，確保燃油不泄露及艙室不進水。

3) 船體具有自扶正功能，為了讓重心位置盡可能的低，主機和油箱的設計要特別注意，重量重心布置最為關鍵，為了增加浮力，駕駛艙的面積要大，船體呆木為鉛塊。

4) 作為設計的最后一步檢驗，每一艘新船都要進行自動翻轉(zhuǎn)試驗，翻轉(zhuǎn)過程一般在6s之內(nèi)。

國內(nèi)外自扶正艇介紹國外自扶正艇1)英國皇家國家救生救助艇協(xié)會(RNLI) 新型25kn“塔馬”級(TAMAR CLASS)

該艇是RNLI最新研制的救生艇，據(jù)說無比安全、無比堅固，花費8年時間研制，投資600萬英鎊，TAMAR級16米救生艇具有許多尖端技術(shù)。

2)瑞典海上救助協(xié)會(SSRS) GadRausing級20米快速救助艇

1997年，瑞典海上救助協(xié)會第一艘“維多利亞”級(RESCUEl2．01)正式開始投入使用，到現(xiàn)在這種12m長的快速救助艇已經(jīng)有16艘了，推進為噴水推進。20世紀90年代末建造了四艘，16m長，采用常規(guī)螺槳驅(qū)動，速度32kn。

3)摩西(Mersey class)級12m全天候救生艇

摩西級艇最初是用來取代37英尺的Oakley級運輸船和37.6英尺的Rother級救生艇。她的名字是依照RNLI用河流名稱命名救生艇的規(guī)則得來的，它設計原則是快速運載救生艇(FCB)。

4)Trent class和Sevem class

Trent級14m船可漂浮在海上，于1994年開始投入使用。全船由玻璃鋼加強復合材料制造，船底雙龍骨設計特點可以更好地保護螺旋槳和軸。Trent級救生艇配備有全套電子設備，包括MF、VHF DSC無線電設備，DGPS導航及電子海圖系統(tǒng)，VHF/DF，雷達和天氣探測裝置。

Sevem級17m全天候救生艇設計為具有自動翻轉(zhuǎn)能力的救生艇，它配備有一艘Y級充氣小艇，可以在條件允許下下水到救生艇無法接近的區(qū)域?qū)嵭芯戎蝿铡?/p>

國內(nèi)自扶正艇SD928型(總長9.28m)艇是深圳市海斯比船艇科技發(fā)展有限公司聯(lián)合大連海事大學共同開發(fā)設計的全天候救生救助艇。作為國內(nèi)第一艘自主設計建造的自扶正救生救助艇，SD928艇設計和建造的最難點主要集中在扶正翻轉(zhuǎn)的控制，翻轉(zhuǎn)過程中發(fā)動機等設備的油路、水路設計上面，這就需要通過精確的重量重心布置、發(fā)動機等設備的改造設計才能實現(xiàn)，研發(fā)試驗過程的大部分時間都用于這些關鍵技術(shù)的解決上2。