早在上世纪80年代,国内一些设计院所、航运公司、造船企业、海军部门及气囊厂家就在研究气囊制造技术、船舶气囊下水技术和操作工艺。全国海洋船标准化技术委员会分别在1996年和1998年制订了《船舶上排、下水用气囊》 (CB/T 3735-1996)和《船舶用气囊上排、下水工艺要求》 (CB/T 3737-1998),为船厂采用船舶气囊下水提供了规范和标准。
气囊下水是一项我国独创的船舶下水技术,从20世纪80年代开始到现在,上千家船厂已使用气囊使船舶安全下水,下水船舶的吨位从开始的几百吨,到如今的万吨级船舶,且已有7万载重吨的船舶使用气囊安全下水。船舶气囊下水技术无需下水滑道船台和船坞,投资省,效率高,过程简单,机动灵活等优点,受到越来越多航运公司和船厂的认可和采用。
从船舶气囊下水操作过程来看,可以将船舶气囊下水分为以下几个过程:
(1)船舶从船墩上被气囊顶起来的过程。规范《船舶用气囊上排、下水工艺要求》 (CB/T 3737-1998)中对气囊下水操作有详细描述,制订船舶下水作业指导书。
(2)船舶前面的钢丝绳脱开后,船舶靠下滑力向下滑动,在入水前的匀加速直线运动过程。这个过程,船舶主要受重力、气囊支撑力和气囊对船底板的摩擦力。船厂可以调节气囊充气压力,从而调整船舶的倾斜角,使船舶重力的分力稍大于摩擦力,从而形成合适的下滑力,船舶沿滑道向下滑行,并且滑行速度逐渐增大。
(3)船舶入水,船尾开始受到水的浮力,船舶继续向江运动。随着浸入水中的船尾体积增大,船尾会逐渐上浮,直至船舶脱离船台。
(4)船舶完全漂浮,靠惯性往江中运动的过程。
近几年来,一些设计院和高校对船舶气囊下水进行了过程分析和有限元建模,对船舶气囊下水过程进行模拟和应力分析,得出气囊、船底结构的应力变化,从而验证了气囊和船舶的安全,也通过计算比较,得出了适合气囊下水的优化船台形式。