针对“向阳红01”船如何安全、高效运载“开拓者”ROV这一技术难题,介绍“向阳红01”船和“开拓者”ROV工况情况,综合分析提出一种横向布局、舷侧布放回收、分段式转接安装的技术方案。阐述该方案在不同工况条件下的载荷施加方式,依据强度设计准则利用有限元分析对转接基座进行强度、刚度校核。“开拓者”ROV依照该方案完成“向阳红01”船安装、系泊试验、海试及科考应用。结果表明,“开拓者”ROV船载方案可保障其各工况条件下安全、高效作业,同时也为我国海洋综合科学考察船船载安装科考型ROV提供参考。
In response to the technical challenge of how to safely and efficiently transport the “PIONEER” ROV on the “XIANGYANGHONG 01” ship, this paper introduces the working conditions of the “XIANGYANGHONG 01” ship and the “PIONEER” ROV, and comprehensively analyzes and proposes a technical solution of horizontal layout, side deployment and recovery, and segmented transfer installation. Elaborate on the load application methods under different working conditions of the scheme, and use finite element analysis to verify the strength and stiffness of the adapter base based on the strength design criteria. The “PIONEER” ROV completed the installation, mooring tests, sea trials, and scientific research applications of the “XIANGYANGHONG 01” ship according to this plan. The results indicate that the "PIONEER" ROV onboard scheme can ensure its safe and efficient operation under various working conditions, and also provide reference for the installation of scientific research type ROVs on China's marine comprehensive scientific exploration ships.
2024,46(22): 94-98 收稿日期:2023-12-28
DOI:10.3404/j.issn.1672-7649.2024.22.017
分类号:TP242
基金项目:国家自然科学基金资助项目(42276153)
作者简介:周欣(1987-),男,硕士,工程师,研究方向为无人缆控潜水器
参考文献:
[1] 周欣, 刘文博, 王凤军, 等. 科考型有缆遥控潜水器选型研究[J]. 海洋科学, 2023(2): 125-134.
[2] 彭学伦. 水下机器人的研究现状与发展趋势[J]. 机器人应用与技术, 2004(4): 43-47.
[3] 连链, 魏照宇, 陶军, 等. 无人遥控潜水器发展现状与展望[J]. 海洋工程装备与技术. 2018, 5(4): 223-231.
[4] 柯冠岩, 吴涛, 李明, 等. 水下机器人发展现状和趋势[J]. 国防科技, 2013, 34(5): 44-47.
[5] 陈宗恒, 盛堰, 胡波. ROV在海洋科考中的发展现状及应用[J]. 科技创新与应用, 2014(21): 3-4.
[6] 张康, 郑志恒, 焦辉峰, 等. 基于有限元法的水下作业型ROV框架结构设计分析[J], 中国造船, 2019, 60(2): 99-106.
[7] 黄建城, 胡勇, 冷建兴. 深海载人潜水器体框架结构设计与强度分析[J]. 中国造船, 2007, 48(2): 51-59.
[8] 宋辉. ROV 的结构设计及关键技术研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2008.
[9] 叶彬, 刘涛, 胡勇. 深海载人潜水器外部结构设计研究[J]. 船舶力学, 206, 10(4): 105-114.
[10] 全国海洋船标准化技术委员会. 2020, ROV收放装置_脐带绞车安装与调试规程[S]. GBT 39184-2020, 北京: 中国标准出版社, 2020.
[11] 中国船级社, 2007, 船舶与海上设施起重设备规范[s].北京: 人民交通出版社: 37-38.
[12] 任峰, 张莹, 张丽婷, 等. “海龙Ⅲ”号ROV系统深海试验与应用研究[J]. 2019, 38(2): 30-35.
[13] 陶军, 陈宗恒. “海马”号无人遥控潜水器的研制与应用[J]. 工程研究—跨学科视野中的工程, 2016, 8(2): 185-191.
[14] 陈宗恒, 田烈宇, 胡波, 等. “海马”号ROV在天然气水合物勘察中的应用[J]. 海洋技术学报, 2018, 37(2): 24-29.