船舶先进减摇技术：都知道船舶减摇鳍是用来减摇的

为什么叫它“翅膀”而不叫它“小翅膀”？这是因为上次写文章时已经把“小翅膀”这个名字给了“舭龙骨”。我们看下图可以发现，在某些船舶的船中两舷舭部装有一对翅膀一样的东西，那么它是干什么用的呢？

船上的翅膀

其实它叫减摇鳍，又叫侧舵。大家听名字就知道了，它是用来减小船舶在风浪中航行时的横摇角，提高船舶航行的舒适性和安全性的。这个作用就和舭龙骨的作用有点类似了，只是相对于舭龙骨的被动，其是主动式的，所以减摇鳍是目前效果最好的减摇装置。但是因为减摇鳍结构复杂，造价较高，且效果取决于航速，航速越高，效果越好，故多用于要求较高的高速船上，比如军舰、邮轮、科研船舶、公务船舶等。

减摇鳍

我们都知道船舶在航行中如果遇到风浪，风浪会使船舶产生一个摇摆的力矩，此力矩称为波浪扰动力矩。风浪越大，扰动力矩也越大，横摇也就越厉害。横摇会影响乘客的乘坐舒适性，破坏船上的一些设施，影响船员的生活和工作等等。为了使船舶在航行中减少摇摆的幅度，就必须给船舶施加一个与扰动力矩相反的稳定力矩。减摇鳍装置就是一种能给船舶产生稳定力矩的装置。

减摇鳍的工作原理

减摇鳍的工作原理是：减摇鳍安装在船中两舷舭部，伸出船体外像一对张开的翅膀。减摇鳍的剖面形状为对称的流线板型（如下图）。船舶在航行时，减摇鳍的转动机构驱动减摇鳍相对于速度方向产生一个夹角，这样鳍的上方会形成低压，下方为高压，上下的压力差会产生一个向上的升力P，同理另一个鳍转动成反方向的夹角，可以产生一个向下的力，这样就形成一个力矩，也就是之前说的稳定力矩（原理如上图）。这个力矩的方向和扰动力矩相反，就能增大横摇阻尼，减轻横摇。正是因为上述原因，所以减摇鳍的效果和航速有很大关系。

减摇鳍如何产生作用力

实际工作中的减摇鳍，其转动角度的大小是自动控制的。如下图，陀螺仪感受到船舶的横摇角，反馈给控制器控制油缸驱动减摇鳍转动一定角度产生力矩，所以其能根据船舶横摇一直变化。

减摇鳍反馈机制

减摇鳍还分固定式和非固定式两种。固定式也就是不可收放式减摇鳍，这种减摇鳍具备结构简单、体积小、重量轻、可靠性高及成本低等优点，所以被广泛应用在各种船舶上；但是其在无风浪的海况下会增加船舶航行时的阻力，并且容易碰撞损坏。非固定式就是可收式减摇鳍，其结构相对复杂，占用空间较大，但是其在无风浪海况下可以收起来减少船舶阻力，并且在复杂航道上能更好的保护减摇鳍，所以其也是有一定的市场的。其更多的应用在邮轮上。

可收式减摇鳍

对于一些要求更高、吨位更大的船舶来说，可以多设一对减摇鳍，比如下图我国的055型驱逐舰，就设置有两对减摇鳍。

055型驱逐舰

最后给大家分享一个我自己的故事，我在没学船舶专业以前，我一直以为减摇鳍的工作原理是像鸟儿的翅膀那样通过煽动来产生升力减少摇晃的，不知道大家是否有过和我一样的想法呢？

大雁煽动翅膀

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作者：小船人的梦想 2018年10月10号