船載艇轉運式尾滑道收放系統設計及應用

黎理勝 何滔 陳海光 周建華

摘 ? ?要：船載艇尾滑道收放技術是國內近年來大力研發的一種新型的船載艇收放技術，與傳統吊機收放系統相比，具有快速、安全、可在較高海情下操作等明顯優勢。本文介紹了國內首創的一種新型船載艇轉運式尾滑道收放系統的主要特點和應用前景。

關鍵詞：船載艇;轉運式;尾滑道收放

中圖分類號：U674.91?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： Launching and releasing slipway in stern for ships boat is a new type technique developed in China in recent years. Compared with traditional launching and releasing type of conventional crane， it has obvious advantages such as fast， safe， and can be operated under high sea conditions. This paper introduces the main features and application prospect of the new type technique initiated in China.

Key words： Ships boat; Rotary& transportable type; Launch and release slipway in stern

1 ? ?前言

為了捍衛海洋權益，打擊海盜、走私、恐怖活動，解決大船航速較低、無法在淺水域或狹窄水域內執行任務靈活性不夠等問題，在船上搭載小型高速工作艇（即船載艇）模式已在國際上被廣泛應用。

常見的船載艇收放方式有：拖帶式、吊機式、吊艇架式及尾滑道式。其中，吊機式、吊艇架式—般用吊機、吊艇架等進行收放作業，速度慢、操作麻煩且安全性不夠，無法在較高海況或母船航行時進行收放作業，不能滿足公務船執法時對其快速性和安全性的要求;而尾滑道式收放系統是利用船尾布置縱向滑道，通過收放設備或裝置使小艇在滑道上移動完成收放的一種新型的船載艇收放技術，具有收放艇速度快、安全、可靠等優點，非常適合執行特殊任務的船舶使用，具有良好的發展前景和應用價值。

從2011年開始，廣州船舶及海洋工程設計研究院開展了新型轉運式滑道收放系統的研發工作，并于2015年6月首次隨船交付使用，至2018年底已大批量投入使用，取得了良好的應用效果和用戶的好評。

2 ? ?船載艇收放系統分類

基于300 t級母船實際配備的船載艇，從以往同級別母船搭載的工作艇的長6 m左右增加到11 m，重量從2～3 t增加到6.5 t，使用海況由3級增加到4級，系統還需解決傳統收放方式時工作艇回收時難定位、安全性低、收放效率低等問題。同時，對于300 t級母船來說，海況的增加將導致母船升沉、縱搖、尾部加速度等各向運動參數大幅上升，母船本身的運動和與工作艇之間的相對運動在波浪、風、螺旋槳尾流的作用下將更為劇烈和復雜，增加了工作艇回收的難度，對工作艇及人員的安全也是一個挑戰。

船載艇收放系統，主要有以下幾種：

（1）縱向傾斜沖排式滑道（見圖1）

以翻轉式尾門作為船體滑道延伸，艇直接沖排上滑道，然后被絞車或其它驅動機構牽引到指定位置。這種滑道結構簡單、重量輕、技術較成熟。

（2）鉸接翻板式（見圖2）

這種結構與沖排式滑道類同，下滑角度可調，減少沖排的距離，還可將裝置及翻轉水平存放。

（3）船塢式滑道（見圖3）

工作艇收放無沖排過程，收放過程中艇員可以對工作艇的運動進行操縱，有效的解決大風浪引起損壞工作艇等安全問題。但是這種系統需有一個足夠大的塢井，因此該類型的滑道通常只適用于排水量大、吃水深的中大型艦船。

（4）搭載式滑道（見圖4）

應用機械傳輸技術將滑道延伸至母船外，同時采用自動掛鉤技術，工作艇無需沖排回收，可適應4級海況工作。

3 ? ?新型轉運式尾滑道收放系統

3.1 ?設計指導思想

通過對上述各類型滑道系統工作原理進行對比分析，結合300 t級母船實際情況，充分利用塢池滑道的安全性、沖排式滑道的快速性和翻轉式滑道的靈活性，創新地提出了在船尾傾斜槽道上配置可伸縮曲折軌道架的轉運式尾滑道收放系統（見圖5）。這種系統可通過軌道曲折構建工作艇需要的塢池達成安全性，通過傾斜槽道及滑輪變速牽引機構達成滑道的快速性，通過軌道伸縮和變軌設置在有限的空間里達成滑道的靈活性。

3.2 ? 系統的組成

新型轉運式尾滑道收放系統，主要由主軌、副軌、牽引裝置、液壓驅動系統、電控系統、自動捕捉裝置等組成。實船尾滑道收放系統安裝圖，見圖6。

（1）主軌

主軌是轉運式尾滑道收放系統中副軌的承載架，和副軌一起為船載艇提供安全的艇載架。折頂架和副軌可同時在主軌上移動。

（2）副軌

副軌是工作艇的承載架，用來支承工作艇并將其牽引至或固定于母船上。在三個橫粱上配置緩沖墊塊可保護船載艇，以避免其底部受損，并保證對船載艇進行安全捕捉。副軌分前后段通過鉸鏈連接，可以通過折頂架上的液壓油缸進行曲折變軌調整。

（3）折頂架

折頂架配備兩個曲折液壓缸，以使副軌產生曲折功能;另設有兩個鎖緊液壓缸，可將折頂架和副軌固定在初始位置;折頂架通過鉸鏈和曲折液壓缸與副軌連接。

（4）液壓驅動及牽引

尾滑道收放的牽引裝置包括：滑輪組、主牽引液壓缸滑輪組、主軌滑輪以及鋼絲繩等。其中，鋼絲繩包含回收主牽引鋼索和下滑副牽引鋼索。系統回收時，通過液壓油缸驅動帶動主鋼索牽引主副軌回收;下放時，當母船首傾角度大，出現系統靠自重無法下滑時下滑副鋼索起到牽引機構下滑的作用。

（5）電控系統

電控系統由液壓泵站控制箱、滑道控制箱、甲板遙控盒、電磁閥、傳感器及接近開關等組成。設有自動、手動、越控控制模式及急停等功能，可實現一鍵控制全自動操作收放系統的放艇或收艇全部流程。

3.3 ? 系統的工作原理

系統主要由三個軌道架進行捕捉及釋放工作艇，分別是主軌、副軌及折頂架。主軌嵌套在母船縱向傾斜的滑道上，副軌嵌套在主軌上，主副軌可同時實現伸縮式收放;折頂架通過液壓缸可對兩段式副軌作變角度曲折;當收放裝置入水后，副軌作曲折變軌調整，這樣主、副軌與母船滑道就可構建一個大船才有的“塢池”效應，可使工作艇在航行下自由進入“塢池”，碰鉤自動被捕捉，避免工作艇無法定位及艇體損傷，同時也減少了波浪對工作艇的影響，最終實現4級海況下對大型工作艇有效收放;具有適應海況高、搭載快艇重、收放時間短、操作簡單、容易對中掛鉤等特點。

釋放時，副軌和折頂架隨主軌釋放到指定位置后，通過連接折頂架和副軌之間的液壓缸驅動副軌沿鉸接處向下曲折，使副軌的后半部分置于水中，然后松開捕捉裝置，工作艇便可駛離;回收時，收放裝置下放到指定位置，副軌曲折形成一個“塢池”，工作艇可自由駛入，艇上捕捉鉤可與副軌上捕捉棒碰鉤捕捉，然后將副軌向上拉直，這樣就可同步回收裝置和工作艇了。系統工作原理，如圖7所示。

3.4 ? 系統的優點和應用前景

3.4.1 系統的優點

綜觀新型船載艇轉運式尾滑道收放系統的設計分析、系統組成和工作原理，采用可伸縮、曲折搭載的轉運式尾滑道收放系統，實現了滑道水下延伸及改變角度功能，配合新型夾持式捕捉鉤和緩沖式捕捉棒組成的捕捉裝置，實現大型工作挺在航行中安全自動掛鉤，提高了工作挺收放的安全性和成功率。收放時，船載艇在水中自由與收放裝置碰鉤自動捕捉，后靜置于滑道機構上，可實現快速安全轉運效果。避免了系統收放適用海況低、安全性低、收放效率低的三低問題，實現了適應海況高、適裝性廣、操作更簡便、更快速、更安全的良好效果。

該尾滑道收放系統總體而言具有如下優點：

（1）適應海況高，可適應4級海況使用;

（2）收放工作艇大，可從常規重量約3 t提升至7 t ;

（3）收放時間短，常以秒計算;

（4）可自動捕捉，工作艇與收放裝置碰鉤后實現自動捕捉;

（5）操作更簡便，母船僅需一人配合即可;

（6）安全性更高，收放過程艇可靜置于滑道機構上，艇及艇員不受碰撞沖擊而損傷;

（7）適裝性更廣，針對不同艇型，只需對副軌橫梁縱向和座墩塊外形作匹配調整即可。

3.4.2 系統的應用前景

基于轉運式尾滑道收放系統可在高海況下對船載艇實現快速、可靠、安全的收放，避免（下轉第頁）（上接第頁）

了諸多船載艇適應海況低、艇損壞、人員安全等問題。目前已批量裝船，系統具有安全、快速、操作簡易等特征，對提高公務執法船及特定功能船的執法及特定功能需求起到重要作用，可在我國公務船和特定功能船舶等船型進行推廣應用，促進船舶專用設備的升級換代。

目前民用、軍用無人艇的研發火熱，無人艇若作為船載艇使用，新型轉運式尾滑道收放系統將是無人艇較適合的收放裝置。由于無人艇與有人艇就平臺方面比較，主要差異在于駕駛方式不同，而對于收放系統而言只要艇能過來碰鉤就能捕捉并有效收放。無人艇本身具有自主和遙控航行兩種功能，只要利用好其遙控功能，并作好相關引導無人艇碰鉤工作，其收放工作將與有人艇一樣。

隨著人民生活水平提高，對休閑娛樂需求逐步增加，也促進了豪華游輪的發展，但有些地方，如淺水域或狹窄水域還是無法前往。若在游輪上增配船載交通游艇，基于轉運式尾滑道收放系統具有適應海況高、更快速和更安全的特性，將可為豪華游輪配置船載交通游艇提供有力支持。

此外，轉運式尾滑道收放技術還可應用于其它水中漂浮物體的收放，如收放水下機器人及水中拖體等，具有廣闊的應用前景。