水上漂浮特性试验系统简介

一、模型试验简述

在船舶、水上飞机、飞机水上迫降漂浮特性的模型试验研究及其他水上漂浮物测试需要各类试验设施和测试系统。

根据研究对象不同侧重点也有所区别。如水上迫降主要关心的是飞机能漂浮多少时间和入水及下沉过程中飞机的姿态，船舶要研究耐波性、姿态、上浪等问题。有的试验关心几个方向上的受力情况、漂浮轨迹等参数。

二、试验场地设备

此类试验一般在拖曳水池、风浪流水池里面进行，有的需要高速水动力。试验设备包括水池、拖车、投放架、投放器、运动控制系统、造波系统、造流系统等。

三、试验测量设备

测试仪器一般需要浪高仪、流速仪、压力传感器、力传感器、加速度传感器、高速摄像系统，特殊的还需要陀螺仪，水下摄像机、三维运动测量系统、碰撞测量或监测系统等。

我公司针对试验现场要求开发了应用于此类试验的数字浪高、压力、（三向）加速度等各种数字传感器，针对模型的漂浮的状态特性开发了对应的无线加速度、压力、浪高等传感器，在现场使用方便、功率小（充电宝可直接充电），针对长期监测的要求、开发了一体化的加速度/倾角测试系统（带GPS运行轨迹），数据直接传输到云平台。以上各类传感器测试系统在多个试验场地得到了应用并取得了很好的测试效果。同时于光学厂家合作提供高速摄像机、三维运动测量系统等。

四、精细化测量展望

  展望国内外技术的发展，朝着精细化、多样特征、新技术、接触式、非接触式相结合等方向发展。如日本用FBG光纤压力传感器做船舶的多点分布的压力测试（见下图）。既解决了布点多轻量化的要求，又解决了造波机、船用马达等动力源开启后的电磁干扰问题。对此我们也正与国内研究结构合作，在此方面已经取得积极的进展，争取早日进入商业化应用。

参考文献

  1、  王敏，张越 民用飞机水上迫降漂浮特性模型试验研究

  2、  岩下英嗣  柏木正等  波浪中を航走する船の非定常圧力分布計測

  3、  CB/T3675-2016水面船模耐波性试验规程