船舶航行态势对操纵的影响

船舶航行态势对操纵的影响
船舶航行态势对操纵的影响

船舶航行态势对操纵的影响

遵守《国际海上避碰规则》及相关规定,运用良好的船艺操纵船舶是每一位驾引人员必须具备的基本要求,保持一个良好的船舶航行态势是对船舶安全操纵的有力保证。因此,我们首先要理解船舶态势的概念及对船舶操纵的影响,掌握它们的相互关系;其次以理论分析的方法,正确判断、理解航行态势,提高船舶操纵的水平;在实际中通过对船舶态势和当时环境条件的掌握。采取适合当时环境和情况的操纵方法,灵活运用本船车舵锚缆、侧推器,外界风流和拖轮等内外部条件,熟练运用助航设备。做到顺势而为,依势而作,安全操纵船舶。同时操作中留有足够安全余地,有适合当时情况的应急预案,做到及时及早的发现问题并采取相应措施,以策安全。本文就如何判断船舶的航行态势,采取适合当时环境情况的船舶操纵方法,以达到船舶安全便利的操纵作些探讨。

一、船舶态势的概念及与船舶操纵的关系

船舶态势即为船舶在客观环境下受到各种内外力影响而形成的船舶实际运动趋势及状态,以及后续可能包含着的变化。由于船舶周围环境的复杂性,在实际操纵中,我们常以相对运动趋势来描述在某一水域或航道,本船与其他船舶、码头及设施、浅滩、障碍物等各种动态或静态参照物的相对运动关系。这种运动包含船舶自身的纵向、横移和偏转等多种运动关系的方位和距离的综合变化。在靠离泊过程中包含着船舶自身的纵向、横移速度变化及船舶首尾偏转的快慢等。

在风流、水深等影响下,船舶之间的相互避让、进出港口的狭水道航行、锚泊、靠离码头、系解浮筒、进出船坞等的船舶操纵,拖轮、车舵锚缆、侧推器的配合使用等都要受到船舶航行态势的影响。因此,在船舶操纵过程中,掌握航行态势对于船舶操纵有着重要的作用,正确判断船舶态势有利于船舶的操纵,对船舶态势的熟练掌握是确保船舶安全稳当和便利的操纵的一个关键因素。

二、如何分析、判断与掌握船舶航行态势及对操纵的影响

在船舶操纵过程中,要充分认识到掌握船舶航行态势的复杂性、困难性。由于对船舶态势判断不明,船舶周围环境对航行态势造成的影响估计不足,如航行在狭窄弯曲航道受风流影响对船舶横移的判断疏漏,靠离泊时船舶首尾偏转的速率不同产生的危险不自知,航行中安全速度的不掌握及对周围船舶或物标的了望疏忽等造成的事故比比皆是。其中许多原因是驾引人员对当时航行态势不明确、有危险而不自知造成的,以致临时措手不及而产生事故和险情。如何分析,判断,理解与掌握船舶航行态势及对船舶操纵的影响,可分以下几个方面:

1.船位的重要性及与船舶态势的关系

保证船舶安全航行与操纵,首先必须理解船位的含义。船位主要有三层含义:①船舶当时所,处的位置;

②船舶行驶的航速与航迹向;③船舶距其他船舶、岸、浮标、浅滩和障碍物等的距离。船舶态势不仅包含着船位,还包含着船位的运动趋势变化。因此,保证船位适宜,才是确保船舶安全操纵的前提。由于船位受周围环境的影响和各种内外条件的随时变化。存在许多不确定因素,所以每一位驾引人员在船舶操纵过程中首先必须对自己的船位有一个确切的认识。只有掌握了船位的变化,也就把握了航行态势,才有利于船舶的安全操纵。

2.分析、判断、掌握船舶航行态势,就要掌握船性、水性、人性

船性即是船舶的操纵特性,主要由船舶尺度、船舶操纵数据、吃水与可用水深的情况等来决定。水性即指该水域水流的变化规律、特点及未来的变化趋势,主要指船舶周围的水的流场分布,水动力对船舶操纵的影响。人性主要指驾引人员、船员的个性和经验,对当时船舶航行态势的分析、判断、理解,操作思路及反应能力,也包括他们对安全的责任心和态度,对规则和规章制度的理解力和执行力等。

船舶操纵特性主要受以下一些因素影响:①船舶尺度(长、宽、型深),长宽比、方形系数、干舷高度、排水量、净空高度、吃水差、吃水与可用水深的关系等;②各档车的螺旋桨转速与船速、船速与冲程的对应关系;③主机功率、进倒车的功效比,主机换向时间,螺旋桨种类、沉深比,侧推器及其功率,螺旋桨的倒车偏转效应;④舵及舵的种类,舵机功率,转舵时间,各种情况时的舵效;⑤船舶运动中风致偏转及漂移规律,船舶转心的变化规律等。

分析港口水域的水流基本特点。港口水域的水流基本变化是由河床/海床、地形地貌、岸形、浅滩、障碍物、码头设施、潮汐、上游来水等决定。在狭窄航道进出口航行时,如果航道方向或船舶航向与水流主流向不一致、有夹角,则航行船舶受水流的影响较大;在港口码头泊位附近,由于突堤岸形、码头设施、水下建筑物、障碍物、浅滩以及岸形凹凸的存在,泊位附近会存在回流等。因此,要根据这些具体情况来分析水流的基本特点及变化规律。

发挥驾驶台团队的作用,调动所有人的积极性。进出港航行、靠离泊操纵是依赖一个由船长、引航员、驾驶员、水手等组成的工作团队来完成的,引航员自登轮起就应尽快加人驾驶台团队。只有发挥好团队的协作能力,相互核实、监督和提醒,才能发挥集体的智慧和力量,及早发现险情,尽最大努力避免失误:只有团队的共同努力,安全引航才能得到更好的保证。

3.掌握外界因素对航行态势的影响

外界对航行态势的影响是综合性的。风、浪、流和浅水是影响航行态势的主要外界因素;周围环境,如航道情况、码头位置等以及周围船舶的动态对航行态势也有着重要的影响,也是重要的外界因素。当使用拖轮协助操纵时,如何正确使用拖轮,对把握船舶的航行态势,是确保船舶安全地完成靠离泊等作业的关键。鉴于目前船舶的大型化日益显现。在船舶操纵中拖轮的使用更加频繁,而且在船舶所发生的事故中,靠离码头这类港口作业所占的事故比率居高不下的情况下,用好拖轮对船舶的安全操纵有着重要的意义。

4.在实践中应不断提高对航行态势及变化趋势的判断能力

在船舶操纵中,对船舶安全的把握首先取决于对航行态势的预判及掌握。综合船舶各种内外因素的相互作用,分析、判断、掌握航行态势,这就需要驾引人员在实践中不断地总结,探索其中的规律:不断积累经验,理论与实际的不断结合,才能不断提高判断航行态势及变化趋势的准确性,有的放矢地调整操纵方案,做好安全预控。

这里有两点非常重要。①正确了望与使用安全航速,将有利于对航行态势的把握;②在船舶操纵中,航行趋势的变化有一个过程。由于风、浪、流、车舵锚缆等各种内外力的相互作用,对船舶产生的纵向、横移和偏转等多种运动,船体的位移是很难用理论计算的,故在实际船舶操纵中,驾引人员应对船舶的细微的纵向、横移和偏转等运动能及时发现或感觉得到,这要靠个人的判断能力和悟性的不断提高,靠经验的不断积累以及细心的观察。驾引人员在实践中有以下一些习惯作法,如:①航行中预配合适的风流压夹角,以保证船舶按预定的航线行驶;②长江弯曲航段顺水航行时,采取“挂高取矮”法;③船舶带拖轮后,要掌

握带拖轮一侧对船舶偏转的影响;④船舶有前进速度,拖轮顶船首与顶船尾的区别等等。

三、简要分析船舶操纵中如何掌握航行态势以及相关的要点

以港口水域为例,在风、浪、流等对船舶的共同作用下,各种类型的船舶利用本船的车舵锚缆,侧推器以及拖轮(单拖轮、双拖轮、三拖轮以上)的协助下进行船舶操纵,诸如靠离码头、掉头、抛起锚作业等。在这些作业中,靠离码头是船舶操纵中的重点和难点。船舶靠泊时,主要考虑靠泊速度及靠泊角度;离泊时主要考虑船舶是开首、开尾或在拖轮的协助下先平行移出泊位。在有拖轮协助下,就船舶靠泊、离泊相比较,由于靠泊过程是船舶一个由动转静的过程。从开始准备,入泊,到完成靠泊作业。船舶操纵中始终对航行态势的要求较高,相对难度较大。下面简要分析如何掌握航行态势及影响船舶操纵的几个要素。

1,以港内操纵为例,船舶操纵中对航行态势掌握的要点

(1)对船舶操纵的总体要求

遵守《国际海上避碰规则》和有关地方规则,了解本航次工作的主要内容;了解当时当地的各种外界条件(港口水域、航道、码头环境、周围船舶情况、拖轮使用以及风、浪、流、潮汐等水文气象条件)及变化规律,充分运用各种手段,保持正规了望,控制船位。正确分析判断及时掌握周围船舶的动态以及本船的船位变化及趋势;根据随时的情况变化,使用安全航速,并充分利用本船的航行与助航设备以及协助拖轮,运用良好的船艺,操作船舶。在操作时留有充分余地,切忌疏忽麻痹大意;当发生紧急情况时,备有后续措施应急。

(2)掌握影响船舶操纵的基本要素:①掌握本船的操纵性能以及一般船舶的操纵方法;②港口环境,水域条件及码头设施周围情况;③拖轮使用及对操纵的影响。

(3)船舶靠离泊操纵必须考虑的几个问题

按照船舶操纵总的原则,并依据影响船舶操纵的基本要素,船长或引航员应事先制定靠离泊方案。在靠离泊过程中,根据现场环境及实际情况,调整靠离泊方案,选择最合时宜、最优化的操作方法。

首先,根据船舶靠离泊位置,风流和水深的影响、港口及码头情况,船方/码头的特别要求以及是否有碍航物存在等,选择哪舷靠泊;靠泊前,如需要掉头,应选择合适的掉头区域和掉头方向。因此,这就要求船长、引航员按照现场环境实际情况,依据船舶操纵的通常做法,结合船舶操纵理论进行选择,并在实际操纵中根据船舶的操纵性能,充分利用航行与助航设备以及拖轮,充分利用现有环境条件,克服不利因素,进行船舶操纵。

其次,保证船舶的安全,一个非常重要的方面是对船舶航行态势的掌握。操作中牵扯到船舶航行态势的因素很多,但在靠离泊过程中比较重要、常见的因素有:①风流和富余水深对船舶操纵的影响;②船舶的车舵使用以及倒车偏转效应;③运动中船舶转心位置变化对船舶偏转的影响;④当有侧推和拖轮使用时,船舶航行态势的变化。

在船舶靠离泊的整个操纵过程中,除了考虑影响船舶操纵的关键要素外,还应综合考虑航行态势在相对方位、速度、距离的各种变化,从整体上把握船舶航行态势,不要顾此失彼。根据船舶的航行态势,尤其是靠泊时船舶首尾偏转的速度的差异,横移的惯性和离开码头距离等,运用本船的车舵,侧推器以及拖轮及

时调整,使得船舶有一个适合当时环境的安全靠泊态势——一个有利于船舶操作安全的关于船舶速度、角度,相对方位、距离及其变化的良好组合。当船舶平行靠拢码头时,做到船舶首尾横移速率一样,且控制在一个合理的范围内。

船舶操纵复习小知识

旋回圈:全速,满舵,重心; 90°降速25%~50%、65%; 旋回圈:进距、横距:纵/横向、90°;进距小航向稳定性好; 旋回初径:横向、180°、3~6备船长; 旋回直径:定长旋回、重心圆直径、0.9~1.2倍旋回初径; 滞距:操舵到进入旋回的滞后距离; 反移量:重心在旋回初始反向横移距离、一个罗经点最大;船尾甩开; 漂角:船首尾线上重心点的线速度与船首尾面的交角;船宽、速度大、漂角大、旋回直径小、旋回性能好; 转心:船舶自转中心;无横移速度、无漂角;首柱后1/3~1/5船长;旋回性能越好,漂角越大,转心偏前;后退时靠近船尾; 旋回橫倾:先内后外、先同侧后异侧、急舵大角、斜航阻力 90°; 旋回时间:360°、与排水量相关、6min,超大型船大一倍; 超大型船:漂角大、回旋性好,降速快,进距大、时间长,航向不稳定; 旋回圈大小:肥大旋回圈小、船首部水下面积大(船型、吃水差:首倾减小,尾倾增加,越肥大,影响越大0.8~10%,0.6~3%)、舵角大、操舵时间短、舵面积大(舵面积、吃水)、旋回圈小; 橫倾:一般船速范围内低舷侧阻力大,高舷侧旋回圈小; 螺旋桨转动方向:右旋单车,左旋回初径小; 浅水:阻力大,漂角小,舵力小,旋回圈大; 顶风,顶流,污底:旋回圈小;顺风,顺流:增大旋回圈; 舵效:K/T K/T大舵效好,K/T小舵效不好; 减小伴流(降低船速),加大排出流(提高车速),提高滑失比(降低桨的进速,增加桨的转速和螺距);舵角大,舵效好;舵速大,舵效好;排水大,吃水深,舵效差;尾倾,舵效好,首倾,舵效差; 橫倾,一般船速范围内低舷侧阻力大 舵机,越快越好; 迎风、顶流偏转舵效好,顺风、顺流偏转舵效差; 满载,高速首迎风;空船,低速尾迎风;浅水,舵效差; 舵力转船力矩:舵中心到船舶重心的距离*作用在舵上的垂直压力 静航向稳定性:重心仍在原航向。 不稳定:斜航。首倾 动航向稳定性: 稳定:正舵,外力偏转,稳定于新航向;

船舶操纵性总结

2010年度操纵性总结 1.船舶操纵性含义 船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。 2.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶,能够根据驾驶者的要求,既能方便、稳定地保持航向、航速,又能迅速地改变航向、航速,准确地执行各种机动任务。 3. 4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 船的重心G做变速曲线运动,同时船又绕重心G做变角速度转动,船的纵中剖面与航速之间有漂角。 5.漂角β的特性(随时间和沿船长的变化)。 船长:船尾处的速度和漂角为最大,向船首逐渐减小,至枢心P点处速度为最小且漂角减小至零,再向首则漂角和速度又逐渐增大,但漂角变为负值。 6. 7.作用在在船上的水动力是如何划分的。 船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力,分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑,并

忽略其相互影响。 8. 9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。 物理意义:各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下,保持其它运动参数都不变,只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义:各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力(矩)曲线在原点处的斜率。 10.常见线性水动力导数的特点。 位置导数:(Yv,Nv)船以u和v做直线运动,有一漂角-β,船首部和尾部所受横向力方向相同,都是负的,所以合力Yv是较大的负值。而首尾部产生的横向力对z轴的力矩方向相反,由于粘性的影响,使尾部的横向力减小,所以Nv为不大的负值。所以,Yv<0, Nv<0。 控制导数:(Yδ,Nδ)舵角δ左正右负。当δ>0时,Y(δ)>0,N(δ)<0。(Z轴向下为正)所以Yδ>0,Nδ<0。 旋转导数:(Yr,Nr) 总横向力Yr数值很小,方向不定。Nr数值较大,方向为阻止船舶转动。所以,Nr<0。 11. 12. 13. 14.一阶K、T方程及K、T含义,可应用什么操纵性试验测得。 在操舵不是很频繁的情况下,船舶的首摇响应线性方程式可近似

船舶操纵考试要点说明

船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右,船尾约为船长的1/5至1/10 2.船舶满舵旋回过程中,当转向角达到约1个罗经点左右时,反移量最大 3.一般商船满舵旋回中,重心G处的漂角一般约在3°~15° 4.船舶前进旋回过程中,转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5.万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6.船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关,超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7.船舶尾倾,且尾倾每增加1%时,Dt/L将增加10%左右 8.船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速,满载船的航进距离约为船长的 20倍,轻载时约为满 载时的1/2~2/3 9.排水量为1万吨的船舶,其减速常数为4分钟 10.从前进三至后退三的主机换向所需时间不同,一般:燃机约需90~120s;汽轮机约需120~180s;而 蒸汽机约需60~90s 11.船舶航行中,进行突然倒车,通常在关闭油门后,要等船速降至全速的60%~70%,转速降至额定转 速的25%~35%时,降压缩空气通入汽缸,迫使主机停转后,再进行倒车启动 12.一般万吨级、5万吨级、10万吨级和15~20万吨级船舶的全速倒车冲程分别为:6~8L、8~10L、10~13L、 13~16L 13.CPP船比FPP船换向时间短,一般紧急停船距离将减为60%~80% 14.螺旋试验的滞后环宽度达到20度以上时,操纵时由显著的困难 15.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的进距基准值为<4.5L 16.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的旋回初径基准值为<5.0L 17.IMO船舶操纵性衡准中要求初始回转性能(操10度舵角,航向变化10度时船舶的前进距离)指标 的基准值为<2.5L 18.IMO船舶操纵性衡准中要求全速倒车冲程指标的基准值为<15L 19.为了留有一定的储备,主机的海上功率通常为额定功率的90% 20.船舶主机的传送效率的通常值为:0.95~0.98 21.船舶的推进器效率的通常值为:0.60~0.75 22.船舶的推进效率的通常值为:0.50~0.70 23.为了保护主机,一般港最高主机转速为海上常用住宿的70%~80% 24.为了留有一定的储备,主机的海上转速通常定为额定转速的96%~97% 25.为了保护主机,一般港倒车最高主机转速为海上常用转速的60%~70% 26.沉深比h/D在小于0.65~0.75的围,螺旋桨沉深横向力明显增大 27.侧推器的功率一般为主机额定功率的10% 28.当船速大于8kn时,侧推器的效率不明显 29.当船速小于4kn时,能有效发挥侧推器的效率 30.船舶操35度舵角旋回运动中,有效舵角通常会减小10—13度 31.使用大舵角、船舶高速前进、舵的前端曲率大时,多的背流面容易出现空泡现象 32.舵的背面吸入空气会产生涡流,降低舵效 33.一般舵角为32~35度时的舵效最好 34.当出链长度与水深之比为2.5时,拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35.当出链长度与水深之比为2.5时,拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36.一般情况下,万吨以下重载船拖锚制动时,出链长度应控制在2.5倍水深左右 37.霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为:3-5, 0.75-1.5

船舶原理与结构_习题之四(船舶操纵性)

习题及参考答案 (邹早建教授提供) 一.船舶静力学部分 1. 已知某海洋客货船的船长L =155m ,船宽B =18m ,吃水d =7.1m ,排水体积 ?=10900m 3,中横剖面面积A M =115m 2,水线面面积A W =1980m 2。求该船的方形系数C B 、水线面系数C W 、中横剖面系数C M 、纵向棱形系数C p 及垂向棱形系数C vp 。 解: 550.01 .71815510900 B =??=???=d B L C 710.0181551980W W =?=?=B L A C 900.01.718115M M =?=?=d B A C 612.015511510900 M p =?=??=L A C 775.01.7198010900 A W vp =?=??=d C 2. 已知某船方形系数C B =0.50,水线面系数C W =0.73,在海水中平均吃水d =8.20m , 求船进人淡水中的平均吃水(已知在水温15?C 时,淡水的密度为999.1kg/m 3,海水的密度为1025.9kg/m 3)。 解: 记海水的重度为 γ1=ρ1?g ,淡水的重度为 γ2=ρ2?g ,船进人淡水中的平均吃水为d 2。在海水中的排水体积为 ?1=C B ?L ?B ?d ,排水量为 ?1=γ1??1=γ1?C B ?L ?B ?d ,其中L 为船长,B 为船宽。假设船舶从海水中进入淡水中时水线面面积保持不变,则船舶在淡水中的排水量为 ?2=γ2 (?1+ C W ?L ?B ?δd ),其中δd 为船舶从海水中进入淡水中的吃水变化。由于船舶从海水中进入淡水中时排水量保持不变,所以有 γ1?C B ?L ?B ?d =γ2 (?1+ C W ?L ?B ?δd ) γ1?C B ?L ?B ?d =γ2 (C B ?L ?B ?d + C W ?L ?B ?δd ) 解得: d C C d ??? ? ??-= 121W B γγδ 由上式可知,当γ1 > γ2时,δd > 0,即吃水增加;当γ1 < γ2时,δd < 0,即吃水 减小。船舶从海水中进人淡水中的平均吃水为d 2=d + δd ,求得:

船舶航行态势对操纵的影响

船舶航行态势对操纵的影响 遵守《国际海上避碰规则》及相关规定,运用良好的船艺操纵船舶是每一位驾引人员必须具备的基本要求,保持一个良好的船舶航行态势是对船舶安全操纵的有力保证。因此,我们首先要理解船舶态势的概念及对船舶操纵的影响,掌握它们的相互关系;其次以理论分析的方法,正确判断、理解航行态势,提高船舶操纵的水平;在实际中通过对船舶态势和当时环境条件的掌握。采取适合当时环境和情况的操纵方法,灵活运用本船车舵锚缆、侧推器,外界风流和拖轮等内外部条件,熟练运用助航设备。做到顺势而为,依势而作,安全操纵船舶。同时操作中留有足够安全余地,有适合当时情况的应急预案,做到及时及早的发现问题并采取相应措施,以策安全。本文就如何判断船舶的航行态势,采取适合当时环境情况的船舶操纵方法,以达到船舶安全便利的操纵作些探讨。 一、船舶态势的概念及与船舶操纵的关系 船舶态势即为船舶在客观环境下受到各种内外力影响而形成的船舶实际运动趋势及状态,以及后续可能包含着的变化。由于船舶周围环境的复杂性,在实际操纵中,我们常以相对运动趋势来描述在某一水域或航道,本船与其他船舶、码头及设施、浅滩、障碍物等各种动态或静态参照物的相对运动关系。这种运动包含船舶自身的纵向、横移和偏转等多种运动关系的方位和距离的综合变化。在靠离泊过程中包含着船舶自身的纵向、横移速度变化及船舶首尾偏转的快慢等。 在风流、水深等影响下,船舶之间的相互避让、进出港口的狭水道航行、锚泊、靠离码头、系解浮筒、进出船坞等的船舶操纵,拖轮、车舵锚缆、侧推器的配合使用等都要受到船舶航行态势的影响。因此,在船舶操纵过程中,掌握航行态势对于船舶操纵有着重要的作用,正确判断船舶态势有利于船舶的操纵,对船舶态势的熟练掌握是确保船舶安全稳当和便利的操纵的一个关键因素。 二、如何分析、判断与掌握船舶航行态势及对操纵的影响 在船舶操纵过程中,要充分认识到掌握船舶航行态势的复杂性、困难性。由于对船舶态势判断不明,船舶周围环境对航行态势造成的影响估计不足,如航行在狭窄弯曲航道受风流影响对船舶横移的判断疏漏,靠离泊时船舶首尾偏转的速率不同产生的危险不自知,航行中安全速度的不掌握及对周围船舶或物标的了望疏忽等造成的事故比比皆是。其中许多原因是驾引人员对当时航行态势不明确、有危险而不自知造成的,以致临时措手不及而产生事故和险情。如何分析,判断,理解与掌握船舶航行态势及对船舶操纵的影响,可分以下几个方面: 1.船位的重要性及与船舶态势的关系 保证船舶安全航行与操纵,首先必须理解船位的含义。船位主要有三层含义:①船舶当时所,处的位置; ②船舶行驶的航速与航迹向;③船舶距其他船舶、岸、浮标、浅滩和障碍物等的距离。船舶态势不仅包含着船位,还包含着船位的运动趋势变化。因此,保证船位适宜,才是确保船舶安全操纵的前提。由于船位受周围环境的影响和各种内外条件的随时变化。存在许多不确定因素,所以每一位驾引人员在船舶操纵过程中首先必须对自己的船位有一个确切的认识。只有掌握了船位的变化,也就把握了航行态势,才有利于船舶的安全操纵。 2.分析、判断、掌握船舶航行态势,就要掌握船性、水性、人性

(完整版)船舶操纵与避碰总结

船舶操纵与避碰 9101:3000总吨及以上船舶船长9102:500~3000总吨船舶船长9103:3000总吨及以上船舶大副9104:500~3000总吨船舶大副9105:3000总吨及以上船舶二/三副9106:500~3000总吨船舶二/三副9107:未满500总吨船舶船长9108:未满500总吨船舶大副9109:未满500总吨船舶二/三副 考试大纲 适用对象 9101 9102 9103 9104 9105 9106 9107 9108 9109 1 船舶操纵基础 1.1 船舶操纵性能 1.1.1 船舶变速性能 1.1.1.1 船舶启动性能√√√√√√ 1.1.1.2 船舶停车性能√√√√√√ 1.1.1.3 倒车停船性能及影响倒车冲程的因素√√√√√√ 1.1.1.4 船舶制动方法及其适用√√√√√√ 1.1.2 旋回性能 1.1. 2.1 船舶旋回运动三个阶段及其特征√√√√√√ 1.1. 2.2 旋回圈,旋回要素的概念(旋回反移量、滞距、 纵距、横距、旋回初径、旋回直径、转心、旋回 时间、旋回降速、横倾等) √√√√√√ 1.1. 2.3 影响旋回性的因素√√√√√√ 1.1. 2.4 旋回圈要素在实际操船中的应用(反移量、旋回 初径、进距、横距、旋回速率在实际操船中的应 用;舵让与车让的比较) √√√√√√√√√ 1.1.3 航向稳定性和保向性 1.1.3.1 航向稳定性的定义及直线与动航向稳定性√√√√√√

1.1.3.2 航向稳定性的判别方法√√√√√√ 1.1.3.3 影响航向稳定性的因素√√√√√√ 1.1.3.4 保向性与航向稳定性的关系;影响保向性的因素√√√√√√ 1.1.4 船舶操纵性指数(K、T指数)的物理意义及其与操纵性 √√ 能的关系 1.1.5 船舶操纵性试验 1.1.5.1 旋回试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.2 冲程试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.3 Z形试验的目的和试验方法√ 1.1.6 IMO船舶操纵性衡准的基本内容√√√ 1.2 船舶操纵设备及其运用 1.2.1 螺旋桨的运用 1.2.1.1 船舶阻力的组成:基本阻力和附加阻力√√√√√√ 1.2.1.2 吸入流与排出流的概念及其特点√√√√√√ 1.2.1.3 推力与船速之间的关系,推力与转数之间的关系√√√√√√ 1.2.1.4 滑失和滑失比的基本概念,滑失在操船中的应用√√√√√√ 1.2.1.5 功率的分类及其之间的关系√√√√√√ 1.2.1.6 船速的分类及与主机转速之间的关系√√√√√√ 1.2.1.7 沉深横向力产生的条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.8 伴流的概念,螺旋桨盘面处伴流的分布规律√√√√√√ 1.2.1.9 伴流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.10 排出流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.11 螺旋桨致偏效应的运用√√√√√√ 1.2.1.12 单、双螺旋桨船的综合作用√√√√√√ 1.2.1.13 侧推器的使用及注意事项√√√ 1.2.2 舵设备及其运用

大连海事大学船舶操纵复习提纲1到19条

避碰部分复习提纲(1~19) NO.1 一、适用对象及水域 1. 适用的水域 1)公海 2)连接公海而可供海船航行的一切水域 2. 适用的对象 适用于上述适用水域中的一切船舶,而非仅适用于海船。 二.“规则”与地方规则的关系 1.特殊规定(特殊的航行规则) 1)制定的部门——有关主管机关: An appropriate authority 2)适用对象: 港口、港外锚地、江河、湖泊、内陆水道. 3)关系: (1)特殊规定优先于“规则” (2)特殊规定应尽可能符合“规则”各条,以免造成混乱。 2. 额外的队形灯、信号灯、号型或笛号(特殊的号灯、号型及声号) 1)制定部门---各国政府:The Governmant of any State 2)适用对象、信号种类及要求 NO.2 一、对象 1.船舶 2.船舶所有人 3.船长或船员 二、三种疏忽的分类: 1.遵守本规则的疏忽 其表现形式多种多样,一般可归纳为以下几种: 1)忽职守,麻痹大意。不执行甚至违反《规则》; 2)错误地解释和运用《规则》条文; 3)片面强调《规则》的某一规定,而忽视条款间的关系和系统性; 4)只要求对方执行《规则》,不顾自身的义务和责任。 2.对海员通常做法可能要求的任何戒备上的疏忽 (1)不熟悉本船的操纵性能及当时的条件的限制而盲目操船; (2)对风流的影响估计不足;

(3)对浅水,岸壁,船间效应缺乏应有的戒备; (4)不复诵车钟令和舵令; (5)未适应夜视而交接班 (6)狭水道,复杂水域航行时没有备车,备锚,增派了望人员; (7)在不应追越的水域,地段或情况下盲目追越; (8)未及时使用手操舵; (9)锚泊的水域或方法不当;或对本船或他船的走锚缺乏戒备 (10)了解地方特殊规定及避让习惯。 3.当时特殊情况可能要求的戒备上的疏忽 构成特殊情况的原因很多, 主要有:自然条件的突变;复杂的交通条件; 相遇船舶突然出现故障;出现《规则》条款没有提及的情况和格局等。 例如:(1)突遇浓雾,暴风雨等严重影响视距和船舶操纵性能的天气; (2)两艘以上的船舶相遇构成碰撞的局面; (3)夜间临近处突然发现不点灯的小船,或突然显示灯光的船舶; (4)他船突然采取具有危险性的背离《规则》的行动; (5)由于环境和条件的限制,使本船或他船无法按照《规则》的规定采取避碰行动。 三.“背离”的目的,条件与时机 1.目的:为避免紧迫危险。 2.条件: (1)“危险”确实存在,不是臆测或主观臆断的; (2)危险是紧迫; (3)“背离”是合理(且有效)的,不背离反而不利于避碰。 4.时机: 采取背离行动的时机显然只能在紧迫局面形成之后,“紧迫危险”尚未出现之前,不可过早或过晚。 NO.3 1.船舶: (1)显然,军舰专用船舶和从事海上勘探的各种钻井船等均属于船舶。 (2)潜水艇——当其在水面航行时,方为“船舶”。 (3)非排水船舶——航行时,基本上或完全不靠浮力支持船舶重量的船舶。 2. 机动船:这里为广义,但在第二章各条中,不包括: 失去控制的船舶,操限船和限于吃水的船舶,从事捕鱼的船舶。 3. 帆船Sailing vessel (指任何驶帆的船舶,如果装有推进器但不在使用.) 为单纯用帆行驶的船舶。机帆并用----为机动船。 4.从事捕鱼的船舶: (1)正在从事捕鱼,不论其是否对水移动; (2)作业时,所使用的渔具使其操纵性能受到限制。 5.水上飞机——水面航行时属“船舶”,水上超低空飞行时属“飞机”。

船舶在波浪中航行时的安全操纵

船舶在波浪中航行时的安全操纵 关于船舶在波浪中航行的纯稳性丧失,国内外学者进行了大量的研究,文献[1]、[2]采用波浪中船舶瞬时湿表面的计算方法,得出了稳性变化与波浪要素之间的相互关系;文献[3]、[4]通过船舶操纵运动方程,运用流体动力学理论,将波浪运动的影响引人操纵方程,并对船舶稳性的影响进行了模拟计算。对于船舶驾驶员来说,仅从静态上了解衡量船舶稳性是否满足稳性规范的要求是不够的,更重要的是要从动力学的角度出发,了解和掌握在恶劣的天气条件下,船舶在波浪中的稳性变化规律,保证船舶以适应于稳性要求的姿态正确航 行。 1 稳性变化的原因分析 根据文献[5],船舶在波浪中航行时,由于船体浸水体积的变化,使得正浮时的浮心B移至B*。根据静力学理论,对于横倾θ度的船舶,波浪中的复原力臂GZ*值与静水中的复原 力臂GZ值之间的差值可由式(1)确定。 ΔGZ=(B*R-BR)-BB*Sinθ(1) 由式(1)可以看出,船舶在波浪中的稳性变化是由于形状稳性和浮心位置的变化所引起 的。 为了具体地表现这种内在的关系,把GZ改写为表示动稳性的稳性高度GM,有: GM=I/V-BG(2) 式(2)中,I为水线面的惯性矩,V为船舶水下排水体积,BG为船舶浮心至船舶重心的垂直距离。由于波浪的影响,船舶的排水体积变为V+ΔV,水线面的惯性矩变为I+ΔI,浮心由B移至B*,则GM的变化GM+ΔGM可近似地表示为: GM+ΔGM=I/V(1+ΔI/I-ΔV/V)-B*G(3) 利用BM=I/V的关系,GM的变化量ΔGM可按下式求得:

ΔGM=BM(ΔI/I-ΔV/V)-BB* (4) 通过式(4)可以看出,导致船舶在波浪中的稳性变化是由于船舶的排水体积和水线面惯性矩的变化以及浮心位置的移动而引起的。第一项为舷侧外漂和船体浸水体积变化引起的BM的变化量表示由注心上下移动引起的变化量。 2 稳性变化与海浪之间的关系 防止船舶因稳性丧失而导致倾覆,是船舶驾驶员最为关心的问题。IMO亦已通过《在随浪和尾随浪情况下避免危险局面的指南》,其目的在于给船长在随浪和尾随浪航行时提供避免危险局面的建议。对于驾驶员来说,了解船舶姿态与波浪之间相互位置关系而导致船舶稳性的变化,从而采取和选择安全的操船方案有着重要的意义。 2.1 波长与船长比(λ/L)对稳性的影响 稳性变化主要是浮在波面上的船体的水线面惯性矩I的增减引起的,并与波浪的大小和船舶的尺度有关。图l给出了在波高H固定不变,波长与船长比(λ/L)变化、以及波浪位 于船舶各种相对位置时的GZ曲线。 从图1可以看出,当船中位于波谷(ξG/λ=0)时,由于船体前后部的水线面惯性矩与静水中相比,其数值是增加的,因而船舶的稳性也是增加的;当船中位于波峰(ξG/λ=0.5)时,由于水线面的惯性矩减少了,故船舶的稳性也随之减小。另外,从图1还可以看出,这种由船体前后部水线面惯性矩的增减引起的稳性变化,当波长等于船长时,其稳性变化量最大,随着波长的增加,其稳性变化量有减少的趋向。

船舶操纵考试题库

船舶操纵考试题库(满分100分60分及格) 一、单选题 1.旋回直径约为旋回初径的: A.0.5倍 B.0.6倍 C.0.9~1.2倍 D.0.6~1.2倍 答案:C 2.______属于船舶操纵性能。 A.旋回性能 B.抗沉性 C.摇摆性 D.稳性 答案:A 3.船舶旋回中,随着漂角的逐渐增大,______。 A.降速减轻 B.转心后移 C.横倾角增大 D.旋回半径增大 答案:B

4.下列哪项可以作为衡量操纵性的标准? A.纵距和旋回初径 B.横距和漂角 C.纵距和反移量 D.进距和旋回半径 答案:A 5.航向稳定性好的船舶是指船舶在: A.航进中即使很少操舵也能较好的保向 B.操舵改向时,能较快地应舵 C.旋回中正舵,能较快地使航向稳定下来 D. A\B\C都正确 答案:D 6.船舶旋回中的漂角β: A.在首尾线的各点处具有相同的值 B.在重心G处的值最大 C.在转心P处的值最大 D.以重心G处首尾面迎流角衡量,约为3°~15° 答案:D 7.船舶试航时,变速运动所需时间及航程主要决定于:A.船舶排水量,变速范围,推力阻力的变化 B.船舶排水量,风流的影响

C.船舶线型,螺旋桨的直径 D.船舶大小及主机类型 答案:A 8.从实际操纵出发,船舶应具备良好的: A.旋回性和改向性 B.航向稳定性和抑制偏摆性 C.制动性(停船冲程短,冲时少) D. A\B\C均正确 答案:D 9.船舶改变航行方向的快慢能力称为: A.快速性 B.旋回性 C.稳定性 D.航向机动性 答案:D 10.船在航行中受外力影响而偏离航向,当外力消失,在不用舵的情况下不能稳定在一个新航向上的性能称为: A.静航向稳定性 B.静航向不稳定 C.动航向稳定 D.动航向不稳定

船舶操纵知识点196

船舶操纵知识点196

船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右,船尾约为船长的1/5至1/10 2. 船舶满舵旋回过程中,当转向角达到约1个罗经点左右时,反移量最大 3. 一般商船满舵旋回中,重心G处的漂角一般约在3°~15° 4. 船舶前进旋回过程中,转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5. 万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6. 船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关,超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7. 船舶尾倾,且尾倾每增加1%时,Dt/L将增加10%左右 8. 船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速,满载船的航进距离约为船长的 20倍,轻载时约为满载时的1/2~2/3 9. 排水量为1万吨的船舶,其减速常数为4分钟

大时,多的背流面容易出现空泡现象 32. 舵的背面吸入空气会产生涡流,降低舵效 33. 一般舵角为32~35度时的舵效最好 34. 当出链长度与水深之比为2.5时,拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35. 当出链长度与水深之比为2.5时,拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36. 一般情况下,万吨以下重载船拖锚制动时,出链长度应控制在2.5倍水深左右 37. 霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为:3-5, 0.75-1.5 38. 满载万吨轮2kn余速拖单锚,淌航距离约为1.0倍船长 39. 满载万吨轮2kn余速拖双锚,淌航距离约为0.5倍船长 40. 满载万吨轮1.5kn余速拖单锚,淌航距离约为0.5倍船长 41. 满载万吨轮3kn余速拖双单锚,淌航距离约为1.0倍船长 42. 拖锚淌航距离计算:S=0.0135(△vk2/Pa) 43. 均匀底质中锚抓底后,若出链长度足够,则抓力随拖动距离将发生变化:一般拖动约5-6倍

简述船舶操纵自动舵原理

简述船舶操纵自动舵原理 摘要:船舶操纵的自动舵是船舶系统中的一个不可缺少的重要设备,是用来控制船舶航向的设备,能使船舶在预定的航向上运行,随着现代科学技术的不断进步,各种先进仪器的使用,使得船舶操纵开始向智能化方向发展,本文就船舶操纵自动舵的构成和工作原理方面进行了综述。 关键字:船舶自动舵现代船舶自动化 船舶操纵的自动舵是船舶系统中的一个不可缺少的重要设备,是用来控制船舶航向的设备,能使船舶在预定的航向上运行,它能克服使船舶偏离预定航向的各种干扰影响,使船舶自动地稳定在预定的航向上运行,是操纵船舶的关键设备。它的性能直接关系到船舶的航行安全和经济效益。代替人力操舵的自动舵的发展在相当程度上减少了人力,节省了燃料,降低了机械磨损,直接影响到船舶航行的操纵性、经济性和安全性。 舵机装置由操舵装置、舵机、传动机构和舵叶四部分组成。 (1)操舵装置:操舵装置的指令系统,由驾驶室的发送装置和舵机房的接受装置组成。 (2)舵机:转舵的动力。 (3)传动机构:能将多机产生的转舵力矩传递给舵杆。 (4)舵叶:环绕舵柱偏转,承受水流的作用力,以产生转舵力矩。 在自动操舵仪中,按控制系统分类可分为三种操舵方式: (1)直接控制系统或称单舵系统、应急操舵。 (2)随动控制系统。 (3)自动操舵控制系统,又称自动航向稳定系统。 自动操舵适用于船舶在海面上长时间航行.随动操舵供船舶经常改变航向时使用,如在内河、狭航道区和进出港口。当自动航向/航迹、随动操纵出现故障时,可用应急的简单操舵,直接由人工控制电磁换向阀.使舵正、反或停转。 原理:利用电罗经检测船舶实际航向α,然后与给定航向K°进行比较,其差值作为操舵装置的输入信号,使操舵装置动作,改变偏舵角β。在舵角的作用下,船舶逐渐回到正航向上。船舶回到正航向后,舵叶不再偏转。

船舶操纵简答题类型

船舶操纵简答题类型 1.前航中船舶受到扰动后,船舶运动的稳定性有哪几种,船舶的航向稳定性指的是什么? 2.图示分析前进中的船舶斜顺风航行时受力和偏转规律。 3.船舶在选择锚地时应主要考虑哪些因素? 4.简述船舶在北半球台风右半圆的避台操纵方法。 5.简述船舶在波浪中航行横摇的谐摇条件及避免谐揺的措施。 6.简述减轻单锚泊偏荡的措施。 7.简述给定船舶影响倒车停船冲程的因素。 8.试比较大风浪中航行时滞航与漂滞的区别及优缺点。 9.简述发现人员落水时的紧急措施。 10.何谓船舶的动航向稳定性,如何判别? 11.常用锚泊方式有哪几种,各有什么优缺点? 12.简述船舶纵向受浪时的危害和预防措施。 13.简述驶近落水者的“Williamson”旋回的操纵方法及适用情况。 14.试述伴流横向力产生的原因、条件及作用规律。 15.拖轮顶首协助前进中大船转首,为何存在大船前进速度的极限航速? 16.前进中的船舶在斜顶风与斜顺风航行时,哪种情况易于保向?为什么? 17.简述超大型船舶的操纵性特点。 18.何谓滑失?对螺旋桨推力、排出流、舵效有何影响? 19.绘出倒车停船轨迹,并说明为何呈现这样的形状。 20.简述影响岸壁效应的因素。 21.简述驶近落水者的“Scharnow”旋回的操纵方法及适用情况。 22.简述影响锚抓力的因素。 23.简述影响给定船舶旋回直径大小的因素。 24.简述影响舵效的因素。 25.试述沉深横向力产生的条件,成因及其致偏作用。 26.图示说明后退中的船舶在正横后来风的受力和偏转规律。 27.简述驶近落水者的“单旋回”的操纵方法及适用情况。 28.决定富余水深应考虑哪些因素? 29.绘草图说明右旋FPP单桨船利用车、舵减小掉头区的方法。 30.图示说明后退中的船舶在正横前来风的受力和偏转规律。 31.简述驶近落水者的“双半旋回”的操纵方法及适用情况。 32.试述影响船舶旋回直径大小的船型因素。 33.试述不同船速情况下船体下沉的特点。 34.简述空载船舶在大风浪中航行的弊端。 35.简述停车不对水移动的船舶在风中的偏转和运动规律。 36.简述浅水中船舶操纵运动特点。 37.什么是岸壁效应?船舶在接近岸壁航行时应如何操舵保向? 38.简述影响船舶保向性的因素。

船舶操纵性与耐波性总结

船舶操纵性:是指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能,即船舶能保持或改变其航速、航向和位置的能力。航向稳定性:表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态,当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。 回转性:表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。转首性:表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约:小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性 固定与运动坐标系的关系: 漂角:速度V 与OX 轴正方向的夹角β。舵角:舵与OX 轴之间的夹角δ。舵速角:重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。 线性水动力导数意义:船舶作匀速直线运动,在其他参数不变时,改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。水动力导数:Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数.如:Xu 等。对横向速度分量v 的导数为位置导数,如:Yv 、Nv 等。对回转角速度r 的导数为旋转导数,如:Nr 、Yr 等。对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。 ,对舵角δ的导数为控制导数,如:Y δ等。 稳定性:对处于定常运动状态的物体(或系统),若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态;当干扰去除后,经过一定的过渡过程,看是否具有回复到原定常运动状态的能力。若能回复,则称原运动状态是稳定的。直线稳定性:船舶受到瞬时扰动以后,重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。方向稳定性:船舶受到的瞬时扰动消失以后,重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。位置稳定性:船舶受到瞬时扰动,当扰动消失以后,重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。 稳定衡准数:C=-Y V (mx G u 1-N r )+N V (mu 1-Y r );C>0 表示船舶在水平面的运动具有直线稳定性;C<0 则不具有直线稳定性。 影响航向稳定性的因素:(1)为改善其航向稳定性,应使Nr 、Yv 二者的负值增加,从C 的表达式可见,此二者之乘积的正值就越大,显然有利于改善稳定性。(2) Nv 对稳定性的影响较大。只要Nv 为正值,船舶就能保证航向稳定性 (3)若沿船纵向设置升力面(如鳍、舵等能产生升力的物体),则将其加在首或尾部都能使Nr 的负值增加,但若加在首部会使Nv 增加负值,而加在尾部会使Nv 变正,故升力面设置在尾部可使Nr 负值增加的同时又使Nv 值变正,故对航向稳定性的贡献比设置在首部要大。与几何形体的关系:增加船长可使Nr 负值增加,增加船舶纵中剖面的侧面积可使Nr 、Yv 的负值增加,增加Nv 的有效方法是,增加纵中剖面尾部侧面积,可采用增大呆木,安装尾鳍,使船产生尾倾等。 船舶回转性各参数:反横距:从船舶初始的直线航线至回转运动轨迹向反方向最大偏离处的距离为S1。正横距:从船舶初始直航线至船首转向90°时,船舶重心所在位置之间的距离为S2。该值越小,则回转性就越好。纵距:从转舵开始时刻船舶重心G 点所在的位置,至船首转向90°时船舶纵中剖面,沿原航行方向计量的距离S3。其值越大,表示船舶对初始时刻的操舵反应越迟钝战术直径:从船舶原来航线至船首转向180°时,船纵中剖面所在位置之间的距离DT 。其值越小,则回转性越好。定常回转直径:定常回转阶段船舶重心点圆形轨迹的直径D 进程R ′:自执行操舵点起至回转圈中心的纵向距离;R′=S3-D/2;它表示船舶对舵作用的应答性,R′越小则应答性越好 回转过程的三个阶段: 转舵阶段:指从开始转舵到舵转至规定角度δ0为止。运动特点:V 。 ≠0 ,r 。≠0 ,v=r=0;过渡阶段:指从转舵结束起到船舶进入定长回转运动为止。运动特点:V 。 、r 。 、V 、r 都不为零且随时间发生变化。 定长回转阶段:当作用于船体的力和力矩相平衡时,船舶就以一定的侧向速度V 和回转角速 度r 绕固定点作定长圆周运动。特点:V 。=r 。 =0,v 、r 为常数。 枢心点P :船舶回转过程中,在船上还存在一个横向速度分量为零的点,称为枢心点p 。枢心点是船舶纵中线上唯一的漂角为零的点;枢心点仅仅是因为船舶转向而存在的;船舶加速时,枢心点会向船舶运动的方向移动 。反操现象:是船舶不具有直线稳定性的一种特征,回转性与稳定性相矛盾。回转衡倾的原因:船舶回转过程中,船体上承受的侧向力其作用点高度各不相同,于是形成对ox 轴的倾侧力矩,产生回转横倾。 野本模型:T r 。+r 。 =K δ 其中 K 、T 为操纵性指数。用参数K 评估回转能力。大K 意味着回转性能好。用参数T 评估直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。小T 意味着好的直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。K= T= 希望船舶有大K 、小T (但相互矛盾)。T 的单位是S ,K 的单位是S -1 转首性指数p :表示操舵后,船舶行驶一倍船长时,由单位舵角引起的首相角改变量。 诺宾指数:若平>0.3则转首性满足要求。与船体惯性 回转阻尼 舵的回转力矩相关。 操纵性试验:分为模型试验和实船试验两种,模型试验又可分为自由自航模操纵性试验和约束模操纵性试验两种。船舶固有操纵性的试验方法:回转试验、回舵试验、零速启动回转试验、Z 试验、螺线与逆螺线试验、航向改变试验、制动试验和侧向推进装置试验。 回转试验: 1首先在预定的航线上保持船舶直航和稳定航速。 2在开始回转前约一个船长的航程范围内,测量船舶的初始参数,如:航速u 、初始航向角、初始舵角、螺旋桨的初始转速n 0等。 3以尽可能大的转舵速度将舵操至规定舵角δ0并把定舵轮。随后开始测量船舶运动参数随时间的变化,包括船舶的轨迹、航速、横倾角及螺旋桨的转速等。 4待首向角改变540°时,即可结束试验。 螺线试验:评价船舶的直线稳定性,在直航中给船舶以扰动,通过观察扰动去掉后船舶是否能够恢复直航来测定直线稳定性。 1.首先在预定航线上保持匀速直航,并在操舵前测出初始航速、舵角及螺旋桨转速。 2. 执行操舵,以尽可能快的速度将舵转至一舷规定的舵角(如右舷15°) 并保持舵角不变,使船进入回转运动,待回转角速度r 达到稳定值时,记录下r 和相应的舵角δ值。 3. 改变舵角值重复以上过程,测出定常r 值及相应δ值。舵角从右舷15°开始,并按下列次序改变:右15°→右10°→右5°→右3°→右1°→ 0°→左1°→左3°- 左5°→左10°→左15° Z 形操舵试验:测定船舶操舵响应的一种操纵性试验法。进行Z 形试验时,先使船以规定航速保持匀速直航,然后将舵转至右舷规定的舵角(如右舷10°) ,并保持之,则船即向右转向,当首向角达到某一规定的舵角值时(如右舷10°) 立即将舵向左转至与右舵角相等的左舵角(左舷10°) ,并保持之。当反向操舵后,船仍朝原方向继续转向,但向右转首角速度不断减小,直至消失。然后船舶应舵地再向左转向,当左转首向角与舵角值相同时,再向右操舵至前述之右舵角。该过程如此继续,到完成五次操舵为止。 航向改变试验是研究船舶在中等舵角时的转向性能的一种较简易而实用的试验方法。 回舵试验是船舶航向稳定性的定义试验。该试验方法实质为回转试验(或螺线试验)的延续 操纵性船模试验中必须满足的相似条件:1使自航船模与实船保持几何形状相似;2通常保持无因次速度、加速度参数相等,即u/V 、v/V 、rL/V 等相等;3在水动力相似方面,只满足傅汝德数Fn 相等,保证二者重力相似。 实际进行自航模试验时保持:船体几何形状相似;质量、重心位置及惯性矩相似;在决定模型尺度时要考虑临界雷诺数的要求;选择航速时满足傅汝德数相等;机动中保持舵角相等。 船舶固有操纵性指标:直接的判据:它是由自由自航试验直接测定的参数;间接的判据:如野本的K 、T 指数,诺宾的P 指数 操纵性衡准:1回转能力,由回转试验确定。船舶以左(右)350 舵角回转时,回转圈的纵距应

船舶操纵与避碰试题A(操纵部分,含答案)

2013至2014学年第一学期期末考试《船舶操纵与避碰》试卷(必修,A卷) (考试时间:90分钟,满分:100分) 用题年级、专业(班级):2012级航海技术01、02、03班 一、单选题。(每题1分,共80分) 1. 直航船操一定舵角后,其旋回初始阶段的船体: A. 开始向操舵一侧横移,横移速度较小 B. 开始向操舵相反一侧横移,横移速度较大 C. 开始向操舵一侧横移,横移速度较大 D. 开始向操舵相反一侧横移,横移速度较小 2. 直航船操一定舵角后,其加速旋回阶段的: A. 转向角速度为变量,横移速度为常量 B. 转向角速度为常量,横移速度为变量 C. 转向角速度为变量,横移速度为变量 D. 转向角速度为常量,横移速度为常量 3. 直航船操一定舵角后,其定常旋回阶段: A. 降速达到最大,外倾角趋于稳定 B. 船速继续下降,外倾角继续增大 C. 船速继续下降,外倾角趋于稳定 D. 降速达到最大,外倾角继续增大 4. 船舶作舵旋回时: A. 船尾向转舵一侧横移;船舶重心向转舵相反一侧横移 B. 船尾向转舵相反一侧横移;船舶重心向转舵一侧横移 C. 船尾向转舵相反一侧横移;船舶重心向转舵相反一侧横移 D. 船尾向转舵一侧横移;船舶重心向转舵一侧横移 5. 船舶旋回时间是指: A. 自转舵起至航向角变化90°所用的时间 B. 自转舵起至航向角变化180°所用的时间 C. 自转舵起至航向角变化270°所用的时间 D. 自转舵起至航向角变化360°所用的时间 6. 船舶旋回时的转心位置 A. 保持不变,位于首柱后1/3至1/5船长处 B. 由船中向船首方向移动,当船舶进入定常旋回后,该位置稳定 C. 由船尾向船中移动,当船舶进入定常旋回后,该向将稳定在船中 D. 保持不变,位于船中 7. 下列有关影响旋回圈大小因素的叙述哪些是正确的?Ⅰ.方形系数大的船,旋回圈小Ⅱ.有球鼻首的船,旋回圈较小Ⅲ.船舶重载时,旋回初径有所减小Ⅳ.浅水中旋回时,旋回圈变大 A.Ⅰ~Ⅲ B.Ⅱ~Ⅳ C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ D.Ⅰ~Ⅳ 8. 船舶航行中,在船首前方发现障碍物,为了使船在最短的纵向距离上避开障碍物,应如何操纵船舶? A. 当制动纵距大于旋回纵距时,用车让 B. 当制动纵距小于旋回纵距时,用车让 C. 当制动横距大于旋回横距时,用舵让 D. 当制动纵距小于旋回纵距时,用舵让 9. 船舶根据外界风流大小预配风流压差保证船舶行驶在预定航线上,此时船舶实现的是: A.动航向稳定性 B.位置稳定性 C.直线稳定性 D.方向稳定性 10. 船舶首倾时比尾倾时的: A. 航向稳定性差,旋回圈大 B. 航向稳定性差,旋回圈小 C. 航向稳定性好,旋回圈大 D. 航向稳定性好,旋回圈小 11. 船舶的基本阻力包括: A. 摩擦阻力、涡流阻力和空气阻力 B. 摩擦阻力、涡流阻力和兴波阻力 C. 摩擦阻力、涡流阻力和波浪阻力 D. 摩擦阻力、涡流阻力和浅水阻力 12. 减速直线航行的船舶所受的各种阻力之和应: A. 等于所受到的推力 B. 大于所受到的推力 C. 小于所受到的推力 D. 等于或小于所受到的推力 13. 螺旋桨排出流的特点是: A. 流速较快,范围较广,水流流线几乎相互平行 B. 流速较慢,范围较广,水流流线几乎相互平行

船舶原理整理资料,名词解释,简答题,武汉理工大学

第一章 船体形状 三个基准面(1)中线面(xoz 面)横剖线图(2)中站面(yoz 面)总剖线图(3) 基平面 (xoy 面)半宽水线图 型线图:用来描述(绘)船体外表面的几何形状。 船体主尺度 船长 L 、船宽(型宽)B 、吃水d 、吃水差t 、 t = dF – dA 、首吃水dF 、尾吃水dA 、平均吃水dM 、dM = (dF + dA )/ 2 } 、型深 D 、干舷 F 、(F = D – d ) 主尺度比 L / B 、B / d 、D / d 、B / D 、L / D 船体的三个主要剖面:设计水线面、中纵剖面、中横剖面 1.水线面系数Cw :船舶的水线面积Aw 与船长L,型宽B 的乘积之比。 2.中横剖面系数Cm :船舶的中横剖面积Am 与型宽B 、吃水d 二者的乘积之比值。 3.方型系数Cb :船舶的排水体积V,与船长L,型宽B 、吃水d 三者的乘积之比值。 4. 棱形系数(纵向)Cp :船舶排水体积V 与中横剖面积Am 、船长L 两者的乘积之比值。 5. 垂向棱形系数 Cvp :船舶排水体积V 与水线面积Aw 、吃水d 两者的乘积之比值。 船型系数的变化区域为:∈( 0 ,1 ] 第二章 船体计算的近似积分法 梯形法则约束条件(限制条件):(1) 等间距 辛氏一法则通项公式 约束条件(限制条件):(1)等间距 (2)等份数为偶数 (纵坐标数为奇数 )2m+1 辛氏二法则 约束条件(限制条件)(1)等间距 (2)等份数为3 3m+1 梯形法:(1)公式简明、直观、易记 ;(2)分割份数较少时和曲率变化较大时误差偏大。 辛氏法:(1)公式较复杂、计算过程多; (2)分割份数较少时和曲率变化较大时误差相对较小。 第三章 浮性 船舶(浮体)的漂浮状态:(1 )正浮(2)横倾(3)纵倾(4)纵横倾 排水量:指船舶在水中所排开的同体积水的重量。 平行沉浮条件:少量装卸货物P ≤ 10 ℅D 每厘米吃水吨数: TPC = 0.01×ρ×Aw {指使船舶吃水垂向(水平)改变1厘米应在船上施加的力(或重量) }{或指使船舶吃水垂向(水平)改变1厘米时,所引起的排水量的改变量 } (1)船型系数曲线 (2)浮性曲线 (3)稳性曲线 (4)邦金曲线 静水力曲线图:表示船舶正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水的关系曲线的总称,它是由船舶设计部门绘制,供驾驶员使用的一种重要的船舶资料。 第四章 稳性 稳性:是指船受外力作用离开平衡位置而倾斜,当外力消失后,船能回复到原平衡位置的能力。 稳心:船舶正浮时浮力作用线与微倾后浮力作用线的交点。 稳性的分类:(1)初稳性;(2)大倾角稳性;(3)横稳性;(4)纵稳性;(5)静稳性;(6)动稳性;(7)完整稳性;(8)非完整稳性(破舱稳性) 判断浮体的平衡状态:(1)根据倾斜力矩与稳性力矩的方向来判断;(2)根据重心与稳心的 相对位置来判断 浮态、稳性、初稳心高度、倾角 B L A C w w ?=d B A C m m ?=d V C ??=B L b L A V C m p ?=d A V C w vp ?=b b p vp m w C C C C C C ==, 002n n i i y y A l y =+??=-????∑[]012142...43n n l A y y y y y -=+++++[]0123213332...338n n n l A y y y y y y y --=++++++P D ?= P f P f x = x y = y = 0 ()P P d= cm TPC q ?= m g b g b g GM = z z = z BM z = z r z -+-+-

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