自适应被动波浪补偿

Norwegian Dynamics（挪威动力）· 2026年3月

自适应被动波浪补偿是介于基本被动系统和全主动系统之间的技术方案。它保留了气体弹簧补偿器的简洁性和可靠性，同时通过自动调节气体弹簧特性来适应变化的载荷和海况条件——在不需要外部动力的情况下实现持续高效的补偿性能。

基本被动系统的局限性

传统被动波浪补偿器针对特定载荷重量和工况进行调谐——设定气体体积和预充压力以在设计点实现近零刚度。但海上作业条件很少保持恒定：

当实际条件偏离设计点时，气体弹簧变得过硬或过软，补偿效率显著下降。这是自适应系统所要解决的根本问题。

自适应被动系统通过自动调节蓄能器组的有效气体体积和压力来维持最优弹簧特性。系统通过阀门连接或隔离额外的气体容积，或在不同腔室之间进行受控的气体转移。

调节过程通常由活塞位置监测驱动。当液压缸趋向行程端点时——表明弹簧刚度与当前载荷不匹配——系统调整气体参数使活塞回到中位并恢复最优刚度。

关键在于：这种调节仅需极少的能量用于阀门驱动，升沉补偿本身完全依靠被动方式——气体弹簧承担所有工作。这与主动波浪补偿有本质区别，后者需要持续的高功率驱动执行器。

先进的自适应系统如 Norwegian Dynamics ANTARES 配备了活塞杆锁定功能，可在不需要升沉补偿时将补偿器机械锁定为刚性连接。

该功能适用于：

ANTARES 同时具备甲板和水下作业能力，可部署在水线以下靠近载荷处进行补偿，减少吊索弹性的影响，提升补偿性能。水下部署面临的挑战详见水下环境挑战。

通过持续维持最优调谐，自适应被动系统可在广泛的工况范围内实现80%–95%的补偿效率——接近基本主动系统的水平，但无需功率、传感器和控制系统的复杂性。

ANTARES 的主要应用场景包括：

ANTARES 系统容量覆盖10至2,500吨，行程可达8.0米，适用于绝大多数海上施工和安装任务。如需了解自适应被动、基本被动或主动方案的对比，请参阅补偿器选型指南。