船舶減搖裝置專(zhuān)利技術(shù)綜述

胡騰飛　常杰

摘 要：隨著綠色造船對(duì)環(huán)境安全與舒適性的要求越來(lái)越高，減少船舶搖晃、保證貨物和船員的安全成為現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)之一。文章分析了減搖裝置的專(zhuān)利主要申請(qǐng)國(guó)和專(zhuān)利申請(qǐng)量，并進(jìn)一步分析了其技術(shù)演進(jìn)過(guò)程及發(fā)展方向，以期對(duì)我國(guó)減搖技術(shù)的發(fā)展提供一定的指導(dǎo)作用，促進(jìn)我國(guó)船舶減搖技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：減搖裝置；船舶；專(zhuān)利分析

1 概述

船舶從古至今都是很重要的水上運(yùn)輸、作戰(zhàn)、作業(yè)的工具。船舶在海上航行時(shí)，由于受到海浪、海風(fēng)及海流等因素的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種搖蕩，其中以橫搖最為顯著，影響也最大。劇烈的搖蕩對(duì)艦船的適航性、安全性、以及設(shè)備的正常工作、貨物的固定和乘員的舒適性都會(huì)有很大的影響。一直以來(lái)人們都在尋求減小船舶搖蕩的方法，各類(lèi)減搖裝置雖然在形式、結(jié)構(gòu)上有很大差別，但是原理基本相似：都是產(chǎn)生一個(gè)與搖擺方向相反的穩(wěn)定力矩，使擺幅減小、搖擺周期增大，以達(dá)到緩和搖擺的目的。目前使用最為廣泛的減搖裝置有舭龍骨、減搖水艙、減搖鰭等。文章主要從全球?qū)＠闆r出發(fā)，研究減搖裝置的發(fā)展情況。

2 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利申請(qǐng)概況

2.1 全球申請(qǐng)趨勢(shì)分析

減搖技術(shù)的起源很早，圖1為通過(guò)CNABS、SIPOABS、DWPI專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到的減搖裝置相關(guān)專(zhuān)利文獻(xiàn)的數(shù)量圖。在1907年就有了相關(guān)申請(qǐng)，是德國(guó)人佛拉姆的一項(xiàng)關(guān)于減搖水艙的申請(qǐng)，公開(kāi)號(hào)為DE227134C；其后相關(guān)專(zhuān)利的申請(qǐng)量一直在穩(wěn)步上升，這一階段屬于技術(shù)的萌芽發(fā)展期；到1960年的時(shí)候，進(jìn)入了第一次快速的發(fā)展期，然后1980年左右進(jìn)入一個(gè)瓶頸期，申請(qǐng)量有所下降；1990年開(kāi)始，進(jìn)入了第二個(gè)快速發(fā)展期，僅僅2000年到2010年的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量就達(dá)到了1900多件，中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量也是此時(shí)開(kāi)始大幅度增加。

2.2 主要申請(qǐng)國(guó)家分析

圖2顯示了主要國(guó)家的專(zhuān)利申請(qǐng)量。為了便于分析，僅僅提取了全球申請(qǐng)量排名前幾位的國(guó)家進(jìn)行研究，分別是美國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)、韓國(guó)、挪威和荷蘭。從圖中可以看出，美國(guó)的申請(qǐng)量占這幾個(gè)國(guó)家總申請(qǐng)量的38%左右，而其他的傳統(tǒng)造船強(qiáng)國(guó)，如挪威、德國(guó)和荷蘭，總申請(qǐng)量也達(dá)到33%，剩下的中國(guó)、日本和韓國(guó)分別占有14%、10%和5%，由此可見(jiàn)，中國(guó)在該領(lǐng)域的研究較美國(guó)、德國(guó)而言還需加大研究力度。

下面就美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)的申請(qǐng)量趨勢(shì)進(jìn)一步分析，如圖3。

從圖3中可以看到美國(guó)和德國(guó)的技術(shù)發(fā)展很早，其次是日本，最后是中國(guó)。美國(guó)與德國(guó)幾乎同時(shí)開(kāi)始相關(guān)的減搖技術(shù)研究，在德國(guó)1907年的減搖水艙的基礎(chǔ)上，美國(guó)人提出了一種槽型平面水艙，如專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)US3054373A所示；在20世紀(jì)60年代美國(guó)與德國(guó)的申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)時(shí)，日本開(kāi)始提出相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)，起步發(fā)展較快；中國(guó)起步較晚，但是2000年左右開(kāi)始快速發(fā)展，申請(qǐng)量逐步趕超上述幾國(guó)。

2.3 主要技術(shù)路線

對(duì)目前公開(kāi)的減搖裝置的全球?qū)＠暾?qǐng)進(jìn)行分析梳理，將不同的減搖裝置作為一級(jí)分支，每一類(lèi)型的裝置的不同發(fā)展作為二級(jí)分支，得出該領(lǐng)域的主要技術(shù)分支發(fā)展路線圖如圖4。

對(duì)于減搖裝置的發(fā)展路線分析可以看出，減搖水艙與減搖鰭是目前全球研究最多的兩種減搖裝置，其貫穿了整個(gè)減搖技術(shù)的進(jìn)程；而在最近幾年，減搖陀螺的研究也逐步增多；而新的船型，如海上大型采油平臺(tái)等對(duì)減搖裝置具有特殊要求的船舶、海上平臺(tái)也促進(jìn)了新型減搖裝置的研究，如DE10315294B4針對(duì)船舶艏搖開(kāi)發(fā)的艏搖減搖裝置、JP特開(kāi)平5-139374中的噴水舭龍骨減搖裝置、CN1586984A中的磁流體減搖器。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)減搖裝置的全球?qū)＠暾?qǐng)以及相關(guān)減搖裝置的研究分析，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的減搖裝置在申請(qǐng)量方面在逐步增加，而隨著我國(guó)海上石油、天然氣開(kāi)采的興起，海上平臺(tái)、海上機(jī)場(chǎng)等大型浮體以及各種軍艦的研發(fā)，對(duì)減搖技術(shù)也會(huì)有新的需求，相關(guān)的減搖裝置也將會(huì)是今后的重要發(fā)展方向。這些新型的減搖裝置有的是新技術(shù)在減搖領(lǐng)域的應(yīng)用，有的是傳統(tǒng)減搖技術(shù)的新組合，關(guān)于此類(lèi)減搖裝置我國(guó)還有很大的發(fā)展和開(kāi)發(fā)空間，需進(jìn)一步加強(qiáng)自主創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)我國(guó)船舶行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：胡騰飛（1989，3-），男，碩士，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作湖北中心審查員，目前主要從事通用機(jī)械發(fā)明專(zhuān)利實(shí)質(zhì)審查工作。

常杰（1989，2-），女，碩士，目前從事通用機(jī)械發(fā)明專(zhuān)利實(shí)質(zhì)審查工作。

常杰對(duì)文章的貢獻(xiàn)等同第一作者。