的滑板、滑道纵向下水方式已经有了一套成熟的计
算方法[ 1 ] 。而针对一些特定的船型,如何进行下水
计算和制定合理的工艺措施,早先周执平[ 2～4 ]发表
了一些富有参考价值的论文。
船舶采用气囊下水是我国独创的下水方法,经
过20 多年的实践和改进,目前已日趋成熟。近年
来, 由于气囊强度的提高, 气囊下水已推广到
10 000 DWT～50 000 DWT的船舶上。但随着气囊
下水船舶吨位的增加,与之相应下水的风险也增加
了。然而,目前还没有一套完善的理论计算方法来
预报下水过程中船的姿态、受力和可能出现的风险,
呈现出理论研究严重滞后于实践的现象。
济南昌林气囊容器厂在十多年的船舶气囊下水
实践中,掌握了大量的实践经验数据,总结出了一套
符合实用的下水计算方法。它不仅反映在由昌林厂
起草提出的CB /T383721998《船舶用气囊上排、下水
工艺要求》行业标准中,而且成功地使数十艘由昌
林厂做预案的大型船舶安全下水。
2006年,昌林厂和浙江工业大学船舶与海洋工
程研究所签订了一项合作协议,由昌林厂提供测试
条件,由浙江工业大学提供测试设备,对实船气囊下
水进行测试。测试内容包括船下水的运动参数、船
的纵倾角、船体结构的动态应变和应力、气囊的动态
压力。第一艘被测试的船是“金舸19”号,下水时间
是2006年6月。其后又对“景山5”号和“景山6”
号两艘姐妹船作了相同的测试。2008 年, 钱少
明[ 5～6 ]揭示了部分测试结果。
从那时候开始,一些与造船有关的大学和研究
所也开展了气囊下水计算方法的研究,其中有浙江
工业大学船舶与海洋工程研究所、哈尔滨工程大学
船舶与海洋工程力学研究所、大连理工大学等,只是
还没有看到公开发表的论文。我们也从那时候开始
进行相关技术的研究,经过近二年的努力,实现了数
学建模工作,进行了计算机程序设计。现就计算方
法中遇到的一些问题作些探讨。
1 气囊下水计算阶段划分
传统的滑道、滑板下水方法计算中,通常将下水
过程划分为4个阶段:
第一阶段:自船舶开始滑动至船体接触水面止;
第二阶段:自船体接触水面至船尾上浮止;
第三阶段:自船尾开始上浮至下水架滑板前端
离开滑道止;
第四阶段:自下水架滑板前端离开滑道至船舶
停止运动止。
当船舶采用气囊依靠重力纵向下水时,通常船
舶先用气囊抬起,离墩后通过驳移,使船尾尽量接近
坡道的末端或潮位线,等待水位到达预定高度,然后
迅速释放定位缆绳,船即启动向水面行进。此后,无
论船尾是否触水,船的动态一直在改变。先是船尾
悬臂伸出,船身向尾倾斜,船尾逐渐沉入水中。船尾
接触水面就会产生浮力,即使开始时的浮力很小,船
照样会在浮力和气囊支承力的共同作用下逐渐改变
纵倾姿态,因此船在下水过程中没有明显的船尾起
浮点。船舶下水动态实测,也证实了这一现象。因
此上述第一、二、三阶段没有明显的转折点可以区
分,在气囊下水中只能合并为一个阶段来计算,即从
船开始移动下水直到船首离开最后一只气囊的支承
为止。我们把这个重要的计算阶段称为“全浮计算
过程”。
