第5章 船舶操纵设备2
船舶设备操作规程
船舶设备操作规程第一章：总则第一条：为了规范船舶设备操作行为，保障船舶设备操作安全，提高操作效率，制定本规程。
第一条：船内设备操作人员应具备相关操作资质，并经过相应的培训和考核合格方可操作。
第二条：船内设备操作人员应按照航行规定，进行安全操作，不得违反相关规定。
第三条：船内设备操作人员应熟悉所操作设备的结构、性能和使用方法，掌握常见故障的处理办法。
第四条：船内设备操作人员应按照设备使用手册和操作规程进行操作，不得擅自改变设备的工作参数和设置。
第五条：船内设备操作人员应定期对设备进行检查和维护，并记录相关信息。
第一条：船外设备操作人员应具备相关操作资质，并经过相应的培训和考核合格方可操作。
第二条：船外设备操作人员应熟悉所操作设备的结构、性能和使用方法，掌握常见故障的处理办法。
第三条：船外设备操作人员应戴好个人防护装备，并按照操作规程进行操作，不得违反相关规定。
第四条：船外设备操作人员应定期对设备进行检查和维护，并记录相关信息。
第四章：设备使用安全规程第一条：设备使用前，应仔细检查设备是否完好无损，如有损坏应及时维修或更换。
第二条：设备使用过程中，应严格遵守相关安全操作规程，确保自身和他人的人身安全。
第三条：设备使用过程中，如发现设备异常情况应立即停止使用，并及时报告相关部门。
第四条：设备使用完毕后，应进行清洁和维护，确保设备的长期正常使用。
第五章：设备操作纪律第一条：设备操作人员应遵守设备操作纪律，保持工作环境整洁。
第二条：设备操作人员应按照工作任务完成操作，不得进行无关操作。
第三条：设备操作人员应保持良好的工作态度，不得滋生不良的工作氛围。
第四条：设备操作人员应按照船舶管理规定和相应的操作程序进行操作。
第六章：设备操作考核第一条：设备操作人员应定期进行操作技能考核，不合格者应接受再培训和再考核。
第二条：设备操作人员应定期接受上级领导的检查和指导，确保操作规程的贯彻执行。
第七章：附则第一条：对于违反本规程的设备操作人员，将按照船舶管理规定进行处理。
船舶设备操作规程
船舶设备操作规程
《船舶设备操作规程》
船舶设备操作规程是船舶上的重要管理制度，它对船舶设备的操作和使用进行了详细的规定，旨在确保船舶设备的安全使用和操作。
船舶设备操作规程是船舶上实施的一项重要制度，在船员操作设备时必须严格遵守规定，确保船舶设备的正常运行和船舶的安全。
船舶设备操作规程包括了船舶上各种设备的操作细则，包括主机、辅机、舵机、电器设备、润滑设备等。
其中，主机和辅机是船舶上最为重要的设备，对其操作和使用规定尤为严格。
船舶设备操作规程明确规定了主机、辅机的操作步骤、注意事项、常见故障处理方法等，以确保设备的安全、稳定和高效运行。
此外，船舶设备操作规程还规定了船舶上设备的日常维护、保养和检修制度。
船舶设备的正常维护和保养对于确保设备的长期安全运行至关重要，因此规程中对于设备的日常维护和保养进行了详细规定，并制定了相应的检修计划和制度。
船舶设备操作规程不仅是保障船舶设备安全运行的一项制度，也是一项保障船员生命财产安全的重要制度。
船员在接受相应的培训后，必须严格遵守规程，严守船舶设备的操作规定，做到履职尽责，确保船舶设备的安全运行和船员的安全。
船舶设备操作规程的制定和实施，对于保障船舶设备的安全、高效运行具有重要意义，是船舶管理中不可或缺的一部分。
只
有加强船舶设备操作规程的制度管理，掌握船舶设备的操作技术，做到预防为主，确保船舶设备的安全运行，才能保证船舶的安全航行和货物的安全运输。
ch5舵设备与操舵
第二节 舵的种类和结构
一、舵的类型
3.按舵叶的剖面形状分：
1）平板舵（flat-plate rudder单板舵）： 失速早，阻力大，舵效差。 2）流线型舵（streamlined rudder） （又称复合舵或复板舵）： 水动力性能好、舵效高（升力系数高、 阻力系数低）、舵承压力小（叶体空心）、 强度高。{广泛被采用} 构造较复杂。
第二节 舵的种类和结构
一、舵的类型
4.特种舵：
1）整流帽舵（bulb rudder）： （它改善了螺旋桨后的水流状态）改善推进效率及舵效。 2）主动舵（active rudder）：低速航行、停车时使用。 增加船舶操纵性、舵上的螺旋桨可用作微速推进器。 3）襟翼舵（flap-type rudder）：又称可变翼形舵。 转船力矩大（增加转舵后的舵叶拱度比）但所须转舵力矩 较小。 4）反应舵：又称迎流舵。减少阻力，增加推力。
第一节 舵设备的组成和作用原理
三、转舵扭矩
舵机工作时施加于舵杆的扭矩称为转舵力矩或转舵 扭矩MR。将舵叶转至舵角δ位置，需要克服的水动 力矩（即舵杆扭矩）和舵承的摩擦扭矩。 采用平衡舵，以减小舵力中心至舵杆中心的距离x， 可以显著减少转舵扭矩，从而可以减小舵机所需功 率。
极限舵角： 航行的使用极限舵角一般为35°。
舵设备是船舶的主要操纵设备，其作用是使在航船舶保 持或改变船艏向或运动方向，及使船舶作旋回运动。
第一节 舵设备的组成和作用原理
二、舵的水动力及舵力转船力矩
1.舵叶面积和展弦比
舵面积的大小对船舶的操纵性能有重要影响，设计时总面积的确定： [矩形舵的展弦比=高/宽]
2.舵的水动力
由Joessel公式 可知： Ｒ∝AＲ；Ｒ∝ＶR2 ； Ｒ与δ大小有关； 另外，Ｒ还与舵断面积形状有关。
船舶操纵设备
舵机要扭转舵杆舵叶偏转，还必须通过转舵装置来完成转舵装置在舵机和舵叶间起着传递力矩的辅助作用。目前使用较多的有舵柄式转舵装置和舵扇式转舵装置两种。
④锚链舱是存放锚链的舱室，位于船首防撞舱壁之前，锚机的下面，其形状为圆形锚链舱的直径的30倍，可不必人工排链。左右锚链舱是分开的，在中间的纵舱壁上设有人孔及壁梯，供人员进出链舱。舱底上面垫有木板和舱底钢花板，并有排水管系，以便排出积水。
⑤弃链器是在紧急情况必须弃锚时，能使末端锚链迅速脱离船体的一种专用装置。
②锚链筒船首两侧，穿过甲板与外壳板，由甲板链孔和筒体三部分组成，是锚链进出船体和收藏锚杆的孔首。锚链筒内设有冲洗锚链用的喷水孔，由甲板水管系进水，以便起锚时冲洗锚链。为防止海水从锚链筒涌上甲板和保证人员的安全，在甲板链孔处设有防浪盖。
③锚链管是锚链进出锚链舱的管道。装在锚机左、右链轮的正下方，正对锚链舱的中央，其直径为链径的7~8倍。锚链管的甲板管口装有防水盖，开航后应关闭，防止海水进入锚链舱。
（3）锚机（windlass）
锚机是抛锚、起锚，以及绞收缆绳的机械装置。锚机的链轮轴成水平布置的叫卧式锚机，是一般商船采用的锚机；成垂直布置的叫立式锚机，多用于军舰。按动力不同，分为电动锚机、液压锚机和蒸汽锚机三种，结构大致相同。电动锚机广泛应用于内燃机船上，蒸汽锚机目前海船已少用，油船上为了防火防爆，也还有用蒸汽锚机。
绞车按用户的要求可配置：
电动，液压或柴油机驱动
遥控装置
恒张力装置或自动收放系统
自动排缆装置
船舶操纵设备.txt老子忽悠孩子叫教育，孩子忽悠老子叫欺骗，互相忽悠叫代沟。▲ 男人 这花花世界，我要用什么颜色来吸引你。
船舶操纵设备
船舶主要设备
船舶操纵
4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。
下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。
4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。
该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。
图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。
图中信息A 为本船运动状态，信息B为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。
操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。
舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。
推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。
螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。
20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。
随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。
目标设定预测模型操船信息模型设定正确得到必要信息决定优先顺序指令N N Y Y Y N 螺旋桨转速舵 角锚的使用缆的使用拖船的使用A B C D图4–25 船舶操纵流程图4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。
航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。
1. 自动操舵系统人 船操纵环境 图4–24 船舶操纵系统 图4–25 船舶操纵流程图 A B C D N NN Y Y Y 目标设定 预 测 模 型 操船信息 模型设定正确 得到必要信息决定优先系列 预 测 模 型1) 常规PID 自动舵在航海自动化系统中，船舶是系统的调节对象，若略去动力装置的影响，船舶运动状态的调节，将由舵来实现，并从船首方向表现出来。
第5章 舵设备(船舶结构与设备课件)
1.舵叶（rudder stock）
舵杆是舵叶转动的轴，并用以承受和传递作用在舵叶上 的力及舵给予转舵装置的力。其下部与舵叶连接，上部与转 舵装置相连。 为了使舵在受损时不必拆开船体内的部分就能修理，把 舵杆分作上舵杆和下舵杆两段制造，然后用法兰接头连接。 上舵杆的顶端称舵头。舵头通过舵杆套筒伸至舵机室与 转舵装置相连接。上舵杆下端是法兰接头，与舵叶连接。 为了使万一法兰螺母脱落而螺栓不至滑落，安装时，螺 母应朝下，并用水泥包搪。
齿轮襟翼式舵
1-舵叶（rudder blade）； 2-位于舵杆筒内的舵杆（Rudder stock in rudder trunk）； 3-襟翼（flap）； 4-铰轴（hinge line）；
5-舵机（steering engine）；
6-舵机座（steering engine foundation）； 7-密封套与轴承（gland and bearing）； 8-舵顶（rudder dome）； 9-舵承（rudder carrier） 10-转动襟翼的传动装置（flap actuator）
6）倒车舵
（1）正车整流，加强正车舵效； （2）倒车舵效；
（3）侧移功能。
7）全向推进器
又称Z轴螺旋桨。能绕竖轴作360度旋转，用以推进和操 纵船舶的螺旋桨或导管推进器。主机输出功率通过一级伞齿 轮转动竖轴，再通过二级伞齿轮传递给推进器，形成一个Z字 形传动系统。另设有油压泵驱动蜗轮蜗杆，以驱使整个推器 装置作360°水平回转。Z形轴系与导流管螺旋桨全部安装在 一个圆筒体上，整个装置可吊出或安装在甲板开口处。转向 螺旋桨的单位马力推力大，操纵性能良好，装双全向推进器 的拖轮具有就地回转、平移、倒退等能力。后退推力与前进 推力基本相同，可以驾机合一遥控作业。导管前安装网罩可 保护螺旋桨。这种舵适用于港作拖轮等小型船舶。
操纵设备及助操设施
8.驾驶室与舵机室之间应设有通信设施。 9.舵角位置
1)主操舵装置为动力操纵的，应在驾驶室显示。舵角的显示装置应独立 于操舵装置的控制系统； 2)在舵机室内能看到舵角的指示。
10.液压动力操舵装置应满足
液压系统的循环油箱应设低位警报器，在驾驶室和机器处所内易于观察的 地方发出声、光警报。
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标准长度：锚链的长度以“节”为单位，我国规定每节锚链的标准长
度为27.5m，且每节锚链的链环数应为奇数。
（二）锚链的组成
• 一根完整的锚链由若干节锚链通过连接链环或连接卸扣连接而成，每 节锚链又由许多链环组成。 • 如用连接链环连接各节锚链，则连接链环的两端为普通链环。如用连 接卸扣连接各节锚链，则连接卸扣两端依次连接末端链环→加大链环 →普通链环，以保证强度的平顺过渡。
《船舶操纵》
操纵设备及助操设施
（五）操舵装置的基本性能和要求 1.应配备满意的主、辅助操舵装置。其布置应使两者之一
在发生故障时，不致导致另一装置不能工作。
2.监控与供电要求：
1)应在驾驶室和适当的主机控制位置装设指示其电动机正 在运转的设备。 2)供电独立，其中之一可以由应急配电板供电。
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3.主操舵装置和舵杆：
1)具有足够强度，并能在船舶最大航海吃水和最大营运前进航速 时进行操舵，能使舵自任一舷35°转至另一舷35°，并且于相同条件下在 自一舷的35°转至另一舷30°所需的时间不超过28s； 2)当舵柄处的舵杆直径(不包括航行冰区的加强)大于120mm时，操舵装置 应为动力操纵； 3)在最大后退航速时不致损坏，但不需验证。
1)主操舵装置，应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器； 2)主操舵装置应设置两套独立的控制系统，且每套系统均应能在驾驶 室控制。但不要求设双套操舵手轮或手柄。如控制系统是由液压遥 控传动装置组成，则除10000总吨及以上的油船、化学品船或气体运 输船外，不必设置第二套独立控ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统； 3)对辅助操舵装置为动力操纵的，则也应能在驾驶室和舵机室进行控 制，并应独立于主操舵装置的控制系统。
《船舶操纵》课件
船舶操纵的基本原则
01
遵守国际海上避碰规则 ，确保船舶之间的安全 避让。
02
根据船舶的装载状态、 吃水、风流影响等因素 ，合理调整船速和航向 。
03
注意观察周围环境和条 件，及时采取必要的措 施应对突发情况。
04
保持船员良好的心理状 态，避免因紧张或疏忽 导致的操作失误。
PART 02
船舶操纵性能
、航速、航向等因素，以便更好地进行避让操作。
船舶的应急操纵
总结词
应急操纵是船舶在紧急情况下采取的特殊操纵方式， 要求驾驶员熟悉应急操纵程序和方法，确保船舶在紧 急情况下能够安全脱险。
详细描述
应急操纵是船舶在紧急情况下采取的特殊操纵方式， 要求驾驶员熟悉应急操纵程序和方法。在应急操纵中 ，驾驶员需要保持冷静，迅速判断情况并采取适当的 措施。例如，在失火、碰撞等紧急情况下，驾驶员需 要迅速停车、倒车、转向等操作，以避免危险扩大。 此外，驾驶员还需要了解各种应急设备的使用方法， 如消防器材、救生设备等，以便在紧急情况下能够正 确使用。
PART 05
船舶操纵安全与管理
船舶操纵安全制度与规则
船舶操纵安全制度
为确保船舶操纵安全，必须制定和遵 守相关制度，包括航行制度、停泊制 度、作业制度等。
船舶操纵规则
遵循国际海事组织（IMO）和国内海 事管理机构制定的船舶操纵规则，确 保船舶在航行、停泊和作业过程中的 安全。
船舶操纵安全检查与评估
船舶操纵包括船舶推进、转向 、减速、停车和倒车等基本操 作。
Байду номын сангаас
船舶操纵是航海技术的重要组 成部分，是航海人员进行船舶 驾驶和操作的基本技能。
船舶操纵的重要性
船舶操纵是保证船舶 安全航行和作业的重 要手段。
船舶结构与设备-第5章-舵设备PPT课件
一、一般自动舵
• 3、自动舵的调节 • 1）灵敏度调节 • 又叫天气调节，航摆角调节。调节舵对偏
航信号的敏感程度，即死区大小。 • 海况差时调低。
•52
3、自动舵的调节
• 2）舵角调节
• 调节 k 1 ，又叫比例调节。
• 重载、空载舵叶浸水面积小、海况差时 调高。
•53
3、自动舵的调节
• 3）微分调节（反舵角调节或速率调节）
•26
二、舵机
• 2、液压舵机(hydraulic stearing gear) • 1）、液压舵机的组成、特点
（1）组成：电动机、油泵、管路、转舵 机构。
（2）特点：传动平稳、无噪声、操作方 便能实现无级调速、可靠性高、尺寸小、 重量轻、布置紧凑。
•27
粤海铁1号2号火车轮渡舵机
•28
2、液压舵机
• 4、设置要求：除可共用舵柄或舵扇外，辅 助操舵装置不应属于主操舵装置中的任何 部分。
•23
一、操舵装置的设置
• 5、配置方案： 1）一套主操舵装置和一套辅助操舵装置 2）主操舵装置设置两套相同的动力设备，并设两
套操舵控制系统： a、一套随动控制 b、一套手柄控制
•24
一、操舵装置的设置
随动控制 手柄控制
•50
自动舵的启用
• 当船舶航行于海上，不需要人工操舵时， 可由随动操舵方式转换为自动操舵方式。
• 压舵旋钮和自动改向调节旋钮（如设有） 归零位
• 船舶稳定在指定的航向上。 • 当处于正舵时，将选择开关从随动转至自
动位置上，船舶就进入自动操舵状态。
• 根据船舶载重情况和海况，调节主操舵台 面板上的有关旋钮。
２）充气试验 Ｐ=0.005d+0.025(N/mm2)、保持
船舶操纵系统图解
船舶操纵系统图解船舶操纵系统第一节操纵系统概述为了满足船舶在各种工况下的航行需要，将船舶主机的起动、换向和调速等各装置联结成一个统一整体，并可集中控制的所有机构、设备和管路，总称为柴油机推进装置的操纵系统。
小型柴油机的推进装置，其起动、调速及换向系统的控制件距离近，通常分别设置，各自操纵。
近年来不少船舶也通过机械、气动等型式传输集中至机舱集控台或驾驶室，对推进装置集中操纵。
大、中型柴油机为操纵方便和工作可靠，都将各控制部分通过各种方式有机地联系以便集中控制和远程控制。
随着自动化技术和电子技术的发展，各种遥控技术已广泛地应用于柴油机的操纵机构。
特别是近年来电子计算机技术和微处理机已用于主机遥控、巡回检测和工况监视等方面，不仅大大减轻了轮机人员的劳动强度，改善了工作条件，还可以避免人为的操作差错，提高船舶运行的安全性、操纵性和经济性。
目前，主机遥控技术水平越来越高，船舶正朝着全面自动化和智能化的方向发展。
一、对操纵系统的要求在船舶柴油机中，操纵部分是最复杂的一部分，其部件多、零件杂、相互牵连制约，近代自动化技术和遥控技术在操纵系统的应用，更增加了操纵系统的复杂程度。
为了保证操纵系统能够可靠地工作，对船舶柴油机的操纵系统有下列基本要求：（1）必须能迅速而准确地执行起动、换向、变速和超速保护等动作，并能满足船舶规范上相应的要求。
（2）具有必要的连锁装置，以避免操作差错而造成事故。
起动连锁装置：盘车机未脱开不能起动，换向未到位不能起动。
换向连锁装置：转向与要求不符时不能起动，不允许在较高转速下换向，运转过程中不能自行换向。
滑油保安连锁装置：当滑油压力下降至许用下限值时，将油量调节杆推至零油位，使柴油机自行熄火停车。
（3）必须设有必要的监视仪表和安全保护、报警装置。
在操纵台（或遥控操纵台）上有转速、转向、气压、油压、水温等醒目的仪表，并对直接影响安全运行的有关压力和温度等置有报警装置和安全保护装置。
（4）操纵机构中的零部件必须灵活、可靠、不易损坏。
船舶动力设备操作教案
船舶动力设备操作教案第一章：船舶动力设备概述1.1 教学目标让学生了解船舶动力设备的基本概念、分类及作用。
让学生掌握船舶动力设备的主要组成部分。
让学生了解船舶动力设备的工作原理。
1.2 教学内容船舶动力设备的定义与分类。
船舶动力设备的主要组成部分：发动机、传动装置、辅机等。
船舶动力设备的工作原理及操作流程。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解船舶动力设备的基本概念、分类及作用。
采用案例分析法，分析船舶动力设备的主要组成部分。
采用实操演示法，讲解船舶动力设备的工作原理及操作流程。
1.4 教学评估课堂问答：了解学生对船舶动力设备基本概念的掌握情况。
案例分析报告：评估学生对船舶动力设备主要组成部分的理解程度。
实操考核：检查学生对船舶动力设备操作流程的熟悉程度。
第二章：船舶发动机原理与操作2.1 教学目标让学生了解船舶发动机的基本原理。
让学生掌握船舶发动机的主要组成部分。
让学生熟悉船舶发动机的操作流程。
2.2 教学内容船舶发动机的定义与分类。
船舶发动机的主要组成部分：燃烧室、气缸、活塞等。
船舶发动机的操作流程：启动、停止、调试等。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解船舶发动机的基本原理。
采用案例分析法，分析船舶发动机的主要组成部分。
采用实操演示法，讲解船舶发动机的操作流程。
2.4 教学评估课堂问答：了解学生对船舶发动机基本原理的掌握情况。
案例分析报告：评估学生对船舶发动机主要组成部分的理解程度。
实操考核：检查学生对船舶发动机操作流程的熟悉程度。
第三章：船舶传动装置与操作3.1 教学目标让学生了解船舶传动装置的基本原理。
让学生掌握船舶传动装置的主要组成部分。
让学生熟悉船舶传动装置的操作流程。
3.2 教学内容船舶传动装置的定义与分类。
船舶传动装置的主要组成部分：齿轮、传动轴、离合器等。
船舶传动装置的操作流程：切换、调试、维护等。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解船舶传动装置的基本原理。
采用案例分析法，分析船舶传动装置的主要组成部分。
船舶操纵设备概论
船舶操纵设备概论1. 引言船舶操纵设备是指船舶用于控制航向、速度和位置等方面的各种设备。
在航海中，操纵设备的可靠性和操作性都非常重要，直接关系到船舶的安全和航行效率。
本文将对船舶操纵设备的基本概念、功能以及常见类型进行介绍。
2. 舵机操纵系统舵机操纵系统是船舶最常见的操纵设备之一。
它由船舶的舵机、船舶操纵台和相关的连接机构组成。
舵机通过操纵台上的控制杆或按钮，向船舶的舵机传递指令，从而改变船舶的航向。
舵机操纵系统通常配备有调整舵角的装置，可以实现精确的舵向控制。
3. 主机操纵系统主机操纵系统是控制船舶速度和方向的重要设备。
船舶的主机通常由柴油机、蒸汽机或涡轮机等动力装置驱动。
主机操纵系统通过操纵台上的控制杆或按钮，向主机传递指令，控制主机的工作状态和输出功率，从而控制船舶的速度和航行方向。
4. 推进器操纵系统推进器操纵系统用于控制推进器的旋转和推力。
船舶的推进器通常由螺旋桨或喷水推进器等设备组成。
推进器操纵系统通过操纵台上的控制杆或按钮，向推进器传递指令，调整推进器的旋转角度和推力大小，从而实现对船舶的加速、减速和转向等操作。
5. 辅助操纵设备除了舵机、主机和推进器操纵系统外，船舶还配备有一些辅助操纵设备，用于提供更多功能和方便操作。
常见的辅助操纵设备包括： - 舵角表：用于显示船舶当前的舵角大小，帮助操作员了解船舶的航向状态。
- 航速表：用于显示船舶当前的航速，帮助操作员了解船舶的速度情况。
- 方向舵指示器：用于显示方向舵的转向情况，帮助操作员掌握推进器操纵的效果。
6. 操纵设备故障与维修船舶操纵设备的故障可能会导致船舶失去操纵能力，造成严重的安全事故。
因此，船舶操纵设备的维修和故障处理十分重要。
船舶的操纵设备通常由专业的维修人员进行维护和保养，以确保其良好的工作状态。
在操纵设备发生故障时，操作员需要及时采取措施，如切换备用设备或发送求救信号。
7. 结论船舶操纵设备是确保船舶安全和顺利航行的重要组成部分。
第5章 船舶操纵设备1
第三节 舵的类型和结构
5.在最大航速及最大舵角范围内，舵本身无空 泡现象发生，为此舵的导边越肥越好。 6.选择舵的外形应尽可能符合强度的要求，如 悬挂舵采用上底大下底小的梯形等。 7.注意工艺简便，一般宜采用长方形等等。
第三节 舵的类型和结构
三、舵的结构
现代商船的舵多采用复板的空心流线型舵，一般流线型 平衡舵的结构主要由舵叶、舵杆、舵承三部分组成。
第三节 舵的类型和结构
4）反应舵（reaction rudder）：又称迎流舵，它 以螺旋桨的轴线为界，舵叶的上下线型分别向左右 扭曲一些，使由螺旋桨射出的水流对舵没有冲击作 用，而离开舵时呈直线向后流去。结果舵居中时舵 的上下两部分具有舵压力，且具有向前的分力，助 船推进，即能从尾流中收回一部分旋转的动能增加 推力。 图 5-14 反应舵
第三节 舵的类型和结构
图 5-5 舵的类型（按舵杆的轴线位置分）Biblioteka a-不平衡舵b-平衡舵
c-半平衡舵
d-平衡悬挂舵
第三节 舵的类型和结构
2.按舵叶的支承情况分类
1）双支承舵（double bearing rudder） 有两个支承点的舵。支承点可为舵承、舵托等。 上支承点一般是在船体上。 下支承点对于双支承的平衡舵，是在舵叶下端的舵托处， 对于双支承的半悬挂/半平衡舵，是在舵叶的半高处。
第三节 舵的类型和结构
（3）半平衡舵（semi-balanced rudder） 舵叶的上半部分做成不平衡舵，下半部分做成平衡舵。 半平衡舵与尾柱连接在一起，使舵比较坚固可靠， 有利于保持航向的稳定性，比较适合于大型船舶。 当前比较流行的航海舵（mariner rudder）就属于半平衡舵。 平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间，一般为小于0.2。
船舶操纵设备概论
船舶操纵设备概论船舶操控设备是指用来操纵船只运动和控制船舶各种设备、装置和系统的总称。
船舶操纵设备的设计和运用能够直接影响到船舶的航行安全和操纵效率。
本文将介绍船舶操纵设备的概述，包括舵机系统、推进系统、操舵系统和其他辅助设备等。
舵机系统是船舶操纵设备中最关键的部分之一、舵机是通过舵机操纵系统来控制舵角的设备，通常由驾驶台上的舵盘、舵机、舵机传动装置等组成。
当舵盘被转动时，舵机会收到信号并将舵角调整到相应位置。
舵机系统的设计和运用影响到船舶的横向稳定性、舵效性能以及船舶的操纵精度。
现代舵机系统还常常采用了电动舵机以及自动舵驾驶系统，提高了船舶操纵的自动化程度和操控的准确性。
推进系统是船舶操纵设备中的另一个关键部分。
推进系统是指用来驱动船舶前进或后退的设备，通常包括主推进器、辅助推进器、船舶推进器控制系统等。
主推进器作为船舶操纵设备中的核心部分，通常由柴油机、发电机、主柴油机、涡轮机等组成。
推进系统的设计和运用决定了船舶的推进能力和驾驶控制性能，对船舶的航行速度、速度控制和操纵能力产生重要影响。
操舵系统是船舶操纵设备中的另一个重要组成部分。
操舵系统是由舵机和操舵传动装置组成的，它主要用于改变舵盘转动的力矩和力量，并将力矩和力量传递给船舶舵片，从而改变船舶的航向。
操舵系统的设计和运用对船舶的操纵性能和航向稳定性起着关键作用。
现代船舶操舵系统常常采用电动操舵系统和液压操舵系统，提高了操纵的准确性和船舶的操纵性能。
除了舵机系统、推进系统和操舵系统之外，船舶操纵设备还包括其他一些辅助设备。
比如，船舶姿态控制系统用于保持船舶在运动过程中的平稳和安全；船舶操纵仪表系统用于显示船舶的航行状态和操纵参数；船舶通信和导航设备用于指导和控制船舶的航行方向和航行路线等。
总之，船舶操纵设备是实现船舶操纵和控制的重要装备和系统。
舵机系统、推进系统、操舵系统以及其他辅助设备的设计和运用能够直接影响到船舶的航行安全、航行速度、航向稳定性以及船舶操纵的准确性和效率。
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它的偏舵角和偏航角的关系是：
式中：k1-比例系数； k2-微分系数； k3-积分系数。 特点：1）能加快给舵速度 2)能自动消除单侧偏航角 3)结构复杂，造价高 4)比较完善的自动舵 综上：比例系数k1根据船型、海况、装载情况调节。 微分系数k2根据船舶偏航惯性调节。 积分系数k3根据风流或螺旋桨不对称产生单侧干扰调节
第八节 操舵要领及注意事项
1.按舵角操舵 舵工在听到值班驾驶员下达舵角舵令后，应 立即复诵并迅速、准确地把舵轮转到所命令的舵 角上，及时报告。在值班驾驶员下达新的舵令前， 舵工不得任意更动舵的位置。 船舶在进出港、靠离泊及海上采取避让措施时通 常采用按舵角操舵的方法。
第八节 操舵要领及注意事项
第六节 自动舵
四、自动舵的使用操作程序 各种类型的自动舵都和罗经、舵机组合起来， 并且都具有自动、随动和手柄（应急）三种操舵方 式。下面以图5-34所示国产红旗-4型自动操舵仪为 例，说明自动舵的使用操作程序。
第六节 自动舵
图 5-34 红旗－4型操舵仪
1-选择开关（selector switch）； 2-分罗经调节孔（compass louver）； 3-灵敏度（sensitivity）； 4-压舵（meeting rudder）； 5-微分调节（differential coefficient controlling）； 6-分罗经（compass repeater）； 7-舵角指示器（helm indicator）； 8-灯光（lighting）； 9-航向改变（course changing）； 10-比例调节（proportional controlling）； 11-机组开关（unit switch）； 12-电源开关（power switch）； 13-应急舵控钮（jury rudder controlling）
Log speed 计程仪
Compass 罗经
Steering Gear 操舵装置 Rudder Angle Feedback 舵角反馈器 Vessel 船舶 Rudder 舵
Vessel movement
船舶动态
第七节 自适应自动舵和航迹舵
2．使用航迹舵应注宜的事项 （1）航迹舵是自动舵中的一种，因此，在规定不 能使用自动舵的场合，同样不要使用航迹舵。 （2）在进行避让操船时，应中止使用航迹舵。待 驶过让清以后，需重新启动航迹舵时，必须提醒 驾驶员确认下一个转向点的正确性．同时，还应 指示下一个计划航向的数值，要求驾驶员调整船 舶的航向使其基本对准下一个转向点。
第八节 操舵要领及注意事项
3.按导标（参照物）操舵 近岸尤其是狭水道或进出港航行时，特别、 明显的固定物体较多，此时可利用这些物体作为 参照物进行操舵，即按导标（参照物）操舵。 使船首对准某个导标（参照物）航行。舵工应根 据值班驾驶员所指定的导标，操舵使船首对准该 目标后，记下航向度数，报告给值班驾驶员。如 发现偏离，应立即进行纠正
第六节 自动舵
6．零位修正调节（zero set control） 用来修正自动舵中航向指示刻度盘与陀螺罗经 的同步误差。自动舵的指令来自航向信号。船舶航 向以陀螺罗经（主罗经）为准。自动舵上的航向指 示器（分罗经）若／与主罗经不同步，将产生误差。 调节时，应先取下螺帽，用专门钥匙插人，旋转刻 度盘，使它的读数与陀螺罗经一致，然后将调节旋 钮的指针拨回零位。
第七节 自适应自动舵和航迹舵
4.卡尔曼滤波器—从不规则噪声中提取需要信息，估 算偏航角，实现实时的天气调节。 5.最佳控制器—发出最佳舵令。 由最佳增益计算器和舵角指令计算器两部分组成。 最佳增益计算器针对船速、估值函数和MRACS（自 适应控制系统）的评估值进行计算，实现最佳控制。 舵角指令计算器则针对最佳增益计算器输出值、卡 尔曼滤波器输出的预计偏航角和偏舵角速度进行计 算，产生使船舶回到原航向的舵角指令。 6.增益调节器—自动选择节能方式和保向方式的部分 “育龙轮”的PR-7000型自动舵就是自适应自动舵。
d (k1 k 2 k 3 dt ) dt
第六节 自动舵
PID控制器使操舵性能有很大提高，但他有两 个缺点: ①当船舶装载、航速等状态或风、浪、流等航行环 境发生变化，船舶的操纵性能随之发生变化时，自 动操舵仪的控制特性不能随之自动作相应变化。 ②为了提高船的航向保持的精度，自动操舵仪对偏 航信号极为敏感，因而操舵频繁且舵的摆动幅度较 大。这样，不仅增加操舵的能源消耗和舵机磨损， 还将引起水阻力的增加，导致船速降低，影响经济 效益。
2.按罗经（航向）操舵 船舶在海上及大多数狭水道航行时，大都按罗 经操舵的方法使其保持所需的航向上。 一般情况下，如转向角超过30º ，可用10º ～15º 舵 角；如转向角小于30º ，则宜用5º ～10º 舵角。操 舵角的大小主要依据变更航向幅度和船速快慢。用 舵后船舶开始转向，当船舶逐渐接近新航向时，应 根据船舶惯性和回转角速度的大小，按经验提前回 舵并可向反方向压舵，以防船舶回转过头。 当发现船首总是固定向一侧偏转时，应采用适当的 反向舵角，来消除这种偏转，习惯称为“压舵”。
第六节 自动舵
1．随动操舵 1）通知机舱接通驾驶室自动舵电源，然后把驾驶 室上的双电源开关（即机组转换开关）放在“1”或 “2”的位置上。一般较大型船舶操舵装置都使用有 两套相同动力的机组，航行时只使用一套，另一套 备用。 2）将操舵仪的电源开关放在自（随）动位置。 3）将操舵仪上的操舵方式选择开关放在“随动” 位置。 4）转动手轮即可操舵。
第六节 自动舵
三、自动舵的调节 1．灵敏度调节（sensitivity control） 又称天气调节，也叫航摆角（yawing）调节。 它是调节自动舵系统开始投人工作的最小偏航角， 也就是调节系统死区的大小，死区调得很小，即偏 航角很小（一般为0. 2度~0. 5度），舵机就开始 工作，这样灵敏度就高。在良好海况下，灵敏度可 以调高些，这样偏舵角可用得小，船舶的偏航也能 及时克服，航迹可走得直；反之，在恶劣海况下， 航向偏摆厉害，灵敏度太高，势必使舵机频繁启动， 不断工作而容易受到损坏。
第七节 自适应自动舵和航迹舵
其自动驾驶仪的工作原理如图5-37所示。
Display 显示器 Integrated NAV system 综合导航仪 Routeing Data 航路数据 Alarm system报警系统
Micro-Processing 微处理器
AUTO PILOT 自动舵
Auto/ow-up/Non-Followup Select Switch选择开关
第六节 自动舵
4．压舵调节（checking control） 又称积分调节。用一固定信号使舵叶偏转一个固 定的角度（压舵角） ，以抵消单侧偏航的作用。在 有不对称偏航情况下，设有积分环节自动压舵的自 动舵，使用压舵调节向左或向右进行压舵。压舵的 大小根据实际需要，所压的舵角可以从舵角指示器 上读出。
第六节 自动舵
2．舵角调节（rudder angle control） 舵角调节又称比例调节。调节的是自动舵的偏 舵角和偏航角的比例。比例系数一般为0. 5~4。万 吨船在实际使用中比例系数以2~3为宜。刻度的档 次越高，比例系数越大，偏舵角越大。调节时应根 据海况、船舶装载情况和舵叶浸水面积等不同情况 而定。海况恶劣、空载、舵叶浸水面积小，应选用 高档；风平浪静、船舶操纵性能好时用低档。
能适应船舶运动特性和海况的变化，自动确定 各项系数，得到最佳控制，减少操舵次数，减小舵 角，减少阻力，节省油耗。 组成: 1.一般自动舵。 2.数学模型—船舶运动特性标准模型 3.辨识装置—是一个自动计算、比较、鉴别和改正 的装置，它通过建立最新的数学模型，连续地将实 船和模拟船信号进行比较、改正，并结合不同海况 的干扰设置值进行辨识，得出最佳的船舶运动特性。
第七节 自适应自动舵和航迹舵
第七节 自适应自动舵和航迹舵
二、航迹舵（navpilot） 航迹舵是趋于发展完善的一种全自动驾驶仪， 其基础是在原自动舵的控制系统上配置一套航迹舵 组件（装置）。此组件以微机为核心，通过初始人 工输入航路数据、位置偏移量及硬件部分连接计程 仪、陀螺罗经、定位仪（GPS），由上述输人的信 号及数据通过微机软件进行计算、分析与处理，然 后给出一个指标航向到自动舵组件中去执行，使船 能够沿着计划航线航行，并能在预定的转向点上转 向，从而达到无人驾驶。
第七节 自适应自动舵和航迹舵
（3）当定位传感器长期无船位时，航迹舵应指示 提醒驾驶员转到其他的操舵方式。对作为定位仪所 给出的船位，要与其他定位方式予以比较，确认其 可靠性。如发现船位不可靠时，应立即转到其他的 操舵方式。 （4）在利用航迹舵自动转向时，驾驶员必须对周 围的海域、船位与所采用的航迹带宽度、对转向前 后的海面状况均了解清楚（包括对转向后的转向点 的确认）。 （5）航迹带宽度应根据航行区域与海况确定。 （6）当在自动校正风流压影响及航向修正量过大 （例如大于10度）时，应同时发出报警指示。
第六节 自动舵
2．自动操舵 1）注意压舵及航向改变旋钮均应放在“0”位上。分 罗经刻度应与主罗经刻度一致。夜间用灯光调节旋钮 将面板的照明亮度调至恰当程度。 2）先将灵敏度调高一些。 3）操手轮使船首正好在要求的航向上。驾驶台上及 操舵仪上的舵角指示器均正好在“0”上时，将选择开 关从“随动”转至“自动”。 4）根据具体海况及船舶装载情况，转动“天气调 节”、“比例调节”及“微分调节”等旋钮使之配合 得当，得到以最小的偏舵角和最小的偏航次数，而有 最好的航向稳定性。
第七节 自适应自动舵和航迹舵
综上：使用自动舵时，有下列情况时应换成人工操舵： 1. 避让时和雾航时； 2. 航行到复杂海区时； 3. 狭水道航行时； 4. 航行于渔区、礁区等复杂海区时； 5. 大风浪中航行时； 注意：使用自动舵航行时应每4小时（每个班次）检 查手操舵装置一次。 使用自动舵时，正确的步骤是： 1. 接通电源开关 2. 把船舶稳定在指定的航向上 3. 选择开关从“随动”转至“自动” 4. 根据情况调整有关旋钮