船艇操纵基本原理讲解
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1、船速 （1）、额定船速 （2）、海上船速 （3）、经济船速 （4）、港内船速
2、船舶启动性能 船舶在静止状态中开动主机，使船舶达到与主机 功率相应的速度所需的时间和航行距离的性能称 为启动性能。
3、船舶制动性能。 1、停车冲程、冲时 船舶在各种速度情况下，停车至船舶速度为零时所滑 行的距离为停车冲程；滑行过程所需的时间为停车冲 时。 2、倒车冲程、冲时 船舶在各种速度下倒车至船舶完全停住所滑行的距离 为倒车冲程，又称紧急停船距离或最短停船距离；滑 行全过程所需时间为倒车冲时，又称紧急停船时间。
三、船舶操纵性能的基本概念
（一）基本概念。 船舶操纵性是指船体、螺旋桨和舵在水中作相 对运动，产生水动力，使船舶保持或改变其水 平运动状态的性能。或者说是船舶对驾驶员操 纵的反应能力。它包括船舶的方向性和启、制 动能力。
（二）、船舶操纵性的优劣与下列因素有关：
1、传统船体中纵剖面两舷的线型是否均匀对称；正舵 时舵叶中线平面和舵杆轴线是否与中纵剖面在同一平 面内，边舵的中线平面是否与中纵剖面平行或舵叶是 否对称；螺旋桨推力轴线是否在船体的中纵剖面上。 2、船舶浮态的变化会引起水动力作用点的位置以及回 转运动时侧阻力的大小和作用点位置的变化。 3、船舶操纵性的优劣与舵面积系数有密切关系。
（1）、双螺旋桨船比单螺旋桨船有下列有点：
1、在主机功率相同的条件下，双螺旋桨船的螺旋桨盘 面积大，负荷轻，推进效率高； 2、在螺旋桨盘面积都相同的条件下，双螺旋桨的直径 小，能适应浅水区航行； 3、可用两部主机正、倒车配合操舵操纵船舶； 4、舵机失灵时，可利用两部主机正倒车短时间操纵船 舶； 5一部主机失灵，可利用另一部主机短时间航行以寻找 泊位停泊； 6、双螺旋桨同时正转或反转是，其SWT、WT和RST 大小相等，方向相反，故航向稳定性较好。
船艇操纵基本原理
授课人：杨科军
2012年9月17 日
一、船艇操纵的基本原理
（一）、概念
什么是舵: 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。
（二）、舵压力
（1）、舵压力产生的原理。
船舶正舵航行时，舵叶两侧的流速对称相等，不 产生压力。当操其某一个角后，在舵叶周围，除有平 行流外，还存在附加环流，平行流和附加环流两者间 的流向相反，使流速下降，压力增大，这样，在舵叶 两侧产生压力差。
（三）、舵效
（1）、舵效的概念。 船舶在各种不同的运动状态下，用舵设备操纵船舶 所表现的综合效果称为舵效，包括正舵的稳向性、 小舵角的保向性、一般舵角的改向性和大舵角的旋 回性。
（2）、舵效的判别 船舶操舵后能在较短的时间和纵、横距内完成较大 的改向角，则认为该船的舵效较好；反之，则较差。
（3）、影响舵效因素 1、舵角。 2、舵面积系数。 3、舵速。 4、舵性。 5、船体水下测面积。 6、吃水。 7、横倾。 8、风、流、污底及浅水。 9、舵效与螺旋桨正转进航、反转倒航有关。
（四）、特种舵
包括：襟翼舵、转动导管螺旋桨、异步转动导管螺 旋桨、Z型回转螺旋桨、平旋推进器、横向喷流舵、 倒车舵等。
二、船、桨、舵效应横向力
（一）、概念 船体、螺旋桨、舵叶三者在水中工作时互相影
响而产生力学效应。这种力学效应将直接影响船舶 操纵性能。
（二）、双螺旋桨船的船、桨、舵效应横向力
双螺旋桨船包括有外旋、内旋和同向旋三种。 外旋双螺旋桨船是指进车时右舷桨右旋、左舷桨 左旋的双螺旋桨船。内旋双螺旋桨船是指进车时 右舷桨左旋，左舷桨右旋的双螺旋桨船。
3、影响船舶冲程的因素。
1）、排水量：在船速一定时，排水量越大，冲程 越长。 2）、船速：其他条件一定时，船速越大，冲程越 长。 3）、主机倒车功率及类型。主机倒车功率大，倒 车冲程就小。 4）、推进器类型。 5）、船型系数。 6）、外界因素。顺风顺流时冲程增长，反之，则 较短；浅水域中船舶冲程较深水中短；船体污底 程度严重，船舶阻力增加，船舶冲程相应减小。
（Hale Waihona Puke Baidu）、推力偏心效应横向力（TET）
1、推力偏心效应横向力产生原因。 双螺旋桨船舶的双桨以不同工况工作，则推力的 合力作用线便不通过船舶的重心，引起推心偏心， 产生推力偏心转船力矩。
（3）、分水效应横向力（BDT）
1、概念 当两螺旋桨以不同工况工作时，将在分水踵 （包括船尾部）或中舵两侧产生压力差，而出 现横向力，称为分水效应横向力。
4、船舶水线面以上建筑面积的大小、形状和 分布情况的变化，将引起风动力的大小和作用 点位置的变化。 5、船舶的排水量以及货物的配载等等将使船 舶的惯性、惯性矩发生变化，对船舶操纵性亦 有影响。 6、主机功率的大小和螺旋桨的数目、转速、 转向、负荷和倒车时的螺旋桨效率等，都影响 着船舶的操纵性能。
（三）、船舶启、制动性能。
4、船舶停船性能 1）、制动纵距 2）、制动横距 3）、制动偏航角
（2）、影响舵压力的因素
1、降低舵压力的流体现象。 1）、失速现象 2）、空泡现象 3）、空气吸入现象
2、舵的尺度、形状等因素的影响。 1）、舵叶展弦比的影响 2）、舵的外形及剖面形状影响 3）、舵面积大小的影响
3、船体、伴流和螺旋桨尾流的影响。 1）、船体的干扰及船尾形状的影响 2）、伴流对舵压力的影响 船体周围有一部分伴随船舶运动而运动的水流称伴 流。 3）、螺旋桨尾流的影响 舵叶安装在螺旋桨后方，受到螺旋桨诱导速度的影 响。 4）、滑失的影响 螺旋桨旋转运动产生诱导速度，它是随滑失的增加 而增加的。 5）、斜流的影响
分析图
通过上图可得出下列结论：
1、双桨单舵船，当开左进三右一或左进停车是，操 右舵有利于回转，实践证明如此用车操纵船舶，船 舶旋回掉头耗时最短。 2、双桨单舵船，开左进三右退或左进一右退三车时， 以操中舵较为有利。 3、双桨双舵船，当开左进三右进一、左进三右车停 或左进三右倒三时，均可操右舵，以利于船舶旋回 运动。 4、双桨单舵船与双桨双舵船均操中舵，当开左进三 右进一、左进三右车停、或左进三右倒三时，前者 有碍于船舶的回转，后者无碍于船舶回转。
2、船舶启动性能 船舶在静止状态中开动主机，使船舶达到与主机 功率相应的速度所需的时间和航行距离的性能称 为启动性能。
3、船舶制动性能。 1、停车冲程、冲时 船舶在各种速度情况下，停车至船舶速度为零时所滑 行的距离为停车冲程；滑行过程所需的时间为停车冲 时。 2、倒车冲程、冲时 船舶在各种速度下倒车至船舶完全停住所滑行的距离 为倒车冲程，又称紧急停船距离或最短停船距离；滑 行全过程所需时间为倒车冲时，又称紧急停船时间。
三、船舶操纵性能的基本概念
（一）基本概念。 船舶操纵性是指船体、螺旋桨和舵在水中作相 对运动，产生水动力，使船舶保持或改变其水 平运动状态的性能。或者说是船舶对驾驶员操 纵的反应能力。它包括船舶的方向性和启、制 动能力。
（二）、船舶操纵性的优劣与下列因素有关：
1、传统船体中纵剖面两舷的线型是否均匀对称；正舵 时舵叶中线平面和舵杆轴线是否与中纵剖面在同一平 面内，边舵的中线平面是否与中纵剖面平行或舵叶是 否对称；螺旋桨推力轴线是否在船体的中纵剖面上。 2、船舶浮态的变化会引起水动力作用点的位置以及回 转运动时侧阻力的大小和作用点位置的变化。 3、船舶操纵性的优劣与舵面积系数有密切关系。
（1）、双螺旋桨船比单螺旋桨船有下列有点：
1、在主机功率相同的条件下，双螺旋桨船的螺旋桨盘 面积大，负荷轻，推进效率高； 2、在螺旋桨盘面积都相同的条件下，双螺旋桨的直径 小，能适应浅水区航行； 3、可用两部主机正、倒车配合操舵操纵船舶； 4、舵机失灵时，可利用两部主机正倒车短时间操纵船 舶； 5一部主机失灵，可利用另一部主机短时间航行以寻找 泊位停泊； 6、双螺旋桨同时正转或反转是，其SWT、WT和RST 大小相等，方向相反，故航向稳定性较好。
船艇操纵基本原理
授课人：杨科军
2012年9月17 日
一、船艇操纵的基本原理
（一）、概念
什么是舵: 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。
（二）、舵压力
（1）、舵压力产生的原理。
船舶正舵航行时，舵叶两侧的流速对称相等，不 产生压力。当操其某一个角后，在舵叶周围，除有平 行流外，还存在附加环流，平行流和附加环流两者间 的流向相反，使流速下降，压力增大，这样，在舵叶 两侧产生压力差。
（三）、舵效
（1）、舵效的概念。 船舶在各种不同的运动状态下，用舵设备操纵船舶 所表现的综合效果称为舵效，包括正舵的稳向性、 小舵角的保向性、一般舵角的改向性和大舵角的旋 回性。
（2）、舵效的判别 船舶操舵后能在较短的时间和纵、横距内完成较大 的改向角，则认为该船的舵效较好；反之，则较差。
（3）、影响舵效因素 1、舵角。 2、舵面积系数。 3、舵速。 4、舵性。 5、船体水下测面积。 6、吃水。 7、横倾。 8、风、流、污底及浅水。 9、舵效与螺旋桨正转进航、反转倒航有关。
（四）、特种舵
包括：襟翼舵、转动导管螺旋桨、异步转动导管螺 旋桨、Z型回转螺旋桨、平旋推进器、横向喷流舵、 倒车舵等。
二、船、桨、舵效应横向力
（一）、概念 船体、螺旋桨、舵叶三者在水中工作时互相影
响而产生力学效应。这种力学效应将直接影响船舶 操纵性能。
（二）、双螺旋桨船的船、桨、舵效应横向力
双螺旋桨船包括有外旋、内旋和同向旋三种。 外旋双螺旋桨船是指进车时右舷桨右旋、左舷桨 左旋的双螺旋桨船。内旋双螺旋桨船是指进车时 右舷桨左旋，左舷桨右旋的双螺旋桨船。
3、影响船舶冲程的因素。
1）、排水量：在船速一定时，排水量越大，冲程 越长。 2）、船速：其他条件一定时，船速越大，冲程越 长。 3）、主机倒车功率及类型。主机倒车功率大，倒 车冲程就小。 4）、推进器类型。 5）、船型系数。 6）、外界因素。顺风顺流时冲程增长，反之，则 较短；浅水域中船舶冲程较深水中短；船体污底 程度严重，船舶阻力增加，船舶冲程相应减小。
（Hale Waihona Puke Baidu）、推力偏心效应横向力（TET）
1、推力偏心效应横向力产生原因。 双螺旋桨船舶的双桨以不同工况工作，则推力的 合力作用线便不通过船舶的重心，引起推心偏心， 产生推力偏心转船力矩。
（3）、分水效应横向力（BDT）
1、概念 当两螺旋桨以不同工况工作时，将在分水踵 （包括船尾部）或中舵两侧产生压力差，而出 现横向力，称为分水效应横向力。
4、船舶水线面以上建筑面积的大小、形状和 分布情况的变化，将引起风动力的大小和作用 点位置的变化。 5、船舶的排水量以及货物的配载等等将使船 舶的惯性、惯性矩发生变化，对船舶操纵性亦 有影响。 6、主机功率的大小和螺旋桨的数目、转速、 转向、负荷和倒车时的螺旋桨效率等，都影响 着船舶的操纵性能。
（三）、船舶启、制动性能。
4、船舶停船性能 1）、制动纵距 2）、制动横距 3）、制动偏航角
（2）、影响舵压力的因素
1、降低舵压力的流体现象。 1）、失速现象 2）、空泡现象 3）、空气吸入现象
2、舵的尺度、形状等因素的影响。 1）、舵叶展弦比的影响 2）、舵的外形及剖面形状影响 3）、舵面积大小的影响
3、船体、伴流和螺旋桨尾流的影响。 1）、船体的干扰及船尾形状的影响 2）、伴流对舵压力的影响 船体周围有一部分伴随船舶运动而运动的水流称伴 流。 3）、螺旋桨尾流的影响 舵叶安装在螺旋桨后方，受到螺旋桨诱导速度的影 响。 4）、滑失的影响 螺旋桨旋转运动产生诱导速度，它是随滑失的增加 而增加的。 5）、斜流的影响
分析图
通过上图可得出下列结论：
1、双桨单舵船，当开左进三右一或左进停车是，操 右舵有利于回转，实践证明如此用车操纵船舶，船 舶旋回掉头耗时最短。 2、双桨单舵船，开左进三右退或左进一右退三车时， 以操中舵较为有利。 3、双桨双舵船，当开左进三右进一、左进三右车停 或左进三右倒三时，均可操右舵，以利于船舶旋回 运动。 4、双桨单舵船与双桨双舵船均操中舵，当开左进三 右进一、左进三右车停、或左进三右倒三时，前者 有碍于船舶的回转，后者无碍于船舶回转。