第一章 船舶操纵基础0203(船长)

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第1章船舶操纵基础理论

第1章船舶操纵基础理论

生的回转力矩尽可能大,也就是希望T尽量小,K尽量大。
一.船舶操纵性指数K、T
1. 指数K、T的物理意义 (2)运动学意义 按给定的初始条件:t=0,r=0,可以求解上述方程式,得到 船舶转向角速度的表达式:
r K 0 (1 e )
对于具有航向稳定性的船舶,T>0,T绝对值越小,随着t的增 大,e-t/T将衰减得越快。 对于不具有航向稳定性的船舶,T<0,随着t的增大,e-t/T将
2. 指数K、T的无因次化及其量值 (2)K′、T ′的量值 K ′ 、T ′的值是通过Z形实验求得的。有10、15、20度等几种 实验。一般取10度实验结果为标准。 对于一般船舶的操纵性能,K’、T’在下列范围内:
满载货轮(L=100~160m)K’=1.5~2.0
T’=1.5~2.5 满载油轮(L=150~250m)K’=1.7~3.0 T’=3.0~6.0
2. 特征参数 (1) 航向超越角(Overshoot Angle) 航向超越角指每次进行反向操舵后,船首向向操舵相反一侧继 续转动的增加值。可见,航向超越角是从航向变化量方面对船舶转 动惯性的一种度量。超越角越大,船舶转动惯性越大。一般用第一 超越角和第二超越角作为衡量船舶惯性的参数。 (2) 航向超越时间(Overshoot Time) 航向超越时间指每次进行反向操舵时刻起至船首向开始向操舵 一侧转动的时刻之间的时间间隔。航向超越时间是从时间方面对船 舶转动惯性的一种度量。超越时间越长,船舶转动惯性越大。一般 用第一超越时间和第二超越时间作为衡量船舶惯性的参数。
四、Z形操纵试验(Zig-zag tests)
1. 试验方法 (3) 发令,迅速转右舵到指定的舵角(10°),并维持该舵角; (4) 船舶开始右转,当船舶航向改变量与所操舵角相等时,迅 速转左舵到指定的舵角(10°),并维持该舵角; (5) 当船舶向左航向改变量与所操左舵角相等时,迅速转右舵 到指定的舵角(10或20),并维持该舵角; (6) 如此反复进行,操舵达5次时,可结束一次试验。

《船舶操纵与避碰—船舶操纵》教学课件—01船舶操纵性能

《船舶操纵与避碰—船舶操纵》教学课件—01船舶操纵性能

第二阶段 (过渡阶段)
• 过渡阶段:转舵结束起到船舶进入定 常回转运动为止的动态过程
• 受力情况:随船舶横移、漂角增大, 作用于船体的流体力和力矩增大;
• 运动特点 : 斜航运动; 旋回加速; 纵向速度下降; 内倾渐渐向外倾变化。
第三阶段(定常阶段)
• 定常阶段(steady turning) : 受力与运动处于稳定状态
6.舵角
规律:
– 在极限舵角的范围之内,操不同舵角时的旋回初径变 化情况,总的趋势是,随着舵角的减小,旋回初径将 会急剧增加,当然旋回时间也将增加。
– 对于不同的船舶,随着舵角的减小,旋回初径的增加 率是不一样的,其中舵的高宽比小的船舶,其旋回初 径的增加率较大。
7.操舵时间
操舵时间主要对船舶的进距影响较大,进距随操 舵时间的增加而增加;
• 降速幅度:
– 与旋回初径DT有密切的关系,DT/L值越小,旋回性越好, 降速越显著。
– 一般船舶旋回中的降速幅度大约为旋回操舵前船舶速度的 25%~50%,而旋回性能很好的超大型油轮最大可达到原 航速的65%。
3. 横倾(list)
横倾变化
– 船舶操舵不久,将因舵力横倾力矩而出现少量内倾; – 接着由于船舶旋回惯性离心力矩的作用,内倾将变为外倾; – 因横向摇摆惯性的存在将产生最大的外倾角θmax,最大外
第一章 船舶操纵性能
• 第一节 船舶旋回性能 • 第二节 船舶航向稳定性和保向性 • 第三节 船舶变速运动性能 • 第四节 船舶操纵性能试验 • 第五节 IMO船舶操纵性衡准的基本内容
第一节 船舶旋回性能
• 在实际操船中,对舵的使用大致可分为小舵角的 保向操纵、一般舵角的转向操纵及大舵角的旋回 操纵三种。定速直航的船舶操某一大舵角后进入 定常旋回的运动性能称为船舶的旋回性能,它是 船舶操纵性当中极为重要的一种性能。

第1章 船舶操纵基础理论解读

第1章 船舶操纵基础理论解读

第一章船舶操纵基础理论通过本章的学习,要求学员概念理解正确,定义描述准确,对船舶操纵性能够正确评估,并具有测定船舶操纵性能的知识。

根据船舶操纵理论,操纵性能包括:1)机动性(旋回性能和变速运动性能)2)稳定性(航向稳定性)第一节船舶操纵运动方程为了定量地描述船舶的操纵运动,我们引入船舶操纵运动方程,用数学方法来讨论船舶的运动问题。

一、船舶操纵运动坐标系1.固定坐标系Ox0y0z0其原点为O,坐标分别为x0,y0,z0,由于我们仅讨论水面上的船舶运动,因此,该坐标系固定于地球表面。

作用于船舶重心的合外力在x0,y0轴上的投影分别为X0和Y0对z0轴的合外力矩为N2. 运动坐标系Gxyz其原点为点G (船舶重心),坐标分别为x ,y ,z ,该坐标系固定于船上。

这主要是为了研究船舶操纵性的方便而建立的坐标系。

x ,y ,两个坐标方向的运动速度分别为u 和v ,所受的外力分别为X 和Y ,对z 轴的转动角速度为r ,z 轴的外力矩为N 。

二、 运动方程的建立根据牛顿关于质心运动的动量定理和动量矩定理,船舶在水面的平面运动可由下列方程描述:y 0⎪⎩⎪⎨⎧===ϕZ og o og o I N y m Y x m X该式一般很难直接解出。

为了方便,将其转化为运动坐标系表示,这样可以使问题大为简化。

经过转换,得:⎪⎩⎪⎨⎧=+=-=r I N ur vm Y vr u m X Z )()( 该方程看似复杂,但各函数和变量都与固定坐标系没有关系,因此,可以使问题大为简化。

三、 水动力和水动力矩的求解对于上述方程中的水动力和水动力矩可表示为:⎪⎩⎪⎨⎧===),,,,,,(),,,,,,(),,,,,,(δδδr v u r v u f N r v ur v u f Y r v u r v u f X N Y X经过台劳级数展开,可得X ,Y ,N 对各自变量的偏导数,称为水动力导数和水动力矩导数,它们可以通过船模试验求得。

船长船舶操纵及管理.

船长船舶操纵及管理.

一、船舶操纵方面(注明日期及时间)1.1、独立操纵船舶进出港口名、次数及心得体会。

在红旗123轮实习期间,独立操纵船舶进出港口共 22 次(一)长江深水航道#251浮或南槽灯船←→吴淞口,共14 次 ,其中跟学李船长操船进出港3次,独立操纵船舶进出港共11次。

满载长江口深水航道进口心得体会:(1)重载船进口,一般选择横沙高潮前2-4小时过#251浮。

因这段时间实行交通管制,所以应按交管中心安排的时间过#251浮。

吴淞交管中心一般安排我轮在横沙高潮前3-4小时过#251浮。

(2)长江口灯船—W4灯浮航段此段航道轴线方向为270º,长江口灯船-#251灯浮航程:5.7海里,#251灯浮-W4灯浮航程:2.75海里。

横沙高潮前2-4小时,顺时针回转流,潮流流向约为250º-295º,流速为2.5-4.5kn,由北面南下的直接进口船舶,一般从长江口灯船和#251灯浮之间进入航道内(或从长江口灯船北面,沉船浮的南面,通过长江口灯船进入航道内),航向和航道的夹角不应太大,以减少左舷的流压,并且拉大和#251灯浮的横距(若从长江口灯船进入航道内与灯船横距保持0.5海里)。

如前面已有慢速近距进口船,进入航道的航速不可能太快,流压更明显,就要密切注意#251灯浮方位的变化,及时调整航向和航速,防止碰撞#251灯浮。

在判断船位是否进入航道时,可用#251灯浮和#253灯浮的串视方法或用#253灯浮和#254灯浮的开门大小来判断船位是否进入航道内;或参考利用GPS船位的纬度为31º06ˊ08〞N时,此时的位置正好在航道轴线上。

(3)W4灯浮-W3灯浮此段航道轴线方向为305º, 航程:14海里。

该航段基本呈现旋转流特性,随着航行时间的推移,潮流向从260º逐步变成310º,流速为4.5-6kn。

因长江口深水航道灯浮已进行全面调整,转向可分两次进行,当正横W4浮转至285°,当#255浮与#257浮成串视线时,向右转向305°,当抱着W4浮转向后,应特别注意,由于转向,必然造成失速,而此时流压角最大可达20º-30º左右,因此应及时调整流压角并在转向前尽量加车,尽快把速度提到10kn以上,以减小流压的影响,避免被流压到#256浮;应特别注意,有时转向不及时,或是与前面船距离太近而无法加速时,在强流作用下,船位偏在航道左侧,为修正船位,必然要继续向右转,这样必然造成加大了流压角,流压更加明显,碰撞#256灯浮在所难免。

船舶操纵知识点归纳

船舶操纵知识点归纳

{(1)定常旋回阶段第一章船舶操纵性基础1、定义:保向、改向、变速。

2、船舶操纵性能:①变速性能:(1)停船性能(2)启动性能(3)倒车性能②旋回性能③保向性能④航向稳定性能3、一些主要概念:①转心:转轴与船舶首位线交点(垂足)通常位于船首之后1/3L (船长)它的位置稍有移动②通常作用在船上的力及力矩:水动力、风动力、舷力、推力③漂角:船舶运动速度与船首位线的夹角4、①水动力及其力矩:水给予船舶的运动方向相反的力②特点:船前进时,水动力中心在船中前船后退时,水动力中心在船中后③附加质量:惯性质量及惯性矩大型船舶纵向附加质量≈0.07m (m 为船的质量)附加惯性矩≈1.0Iz (Iz 为船的惯性矩)④水动力角:水动力方向与船首位线的夹角它是漂角的函数,随它漂角的增大而增大⑤水动力中心大概位置:前进平吃水:漂角为0时,中心在船首之后1/4L (船速越低,越靠近船中,前进速度为0时,在船中)后退平吃水:漂角为0时,中心距船中1/4L⑥水动力距:与力矩系数水线下面积、船体形状有关力矩系数是漂角的函数5、船体阻力摩擦阻力→主要阻力占70%—90%速度越大,其值越大(与V 2成正比)兴波阻力(低速时:与V 2成正比;船高速时:急剧增大)涡流阻力空气阻力:约占2%附体阻力6、船舶的变速性能①停船性能(冲程):与惯性有关②冲程:往往是对水移动的距离(对水移动速度为0)③一般万吨船:倒车停船距离为6—8L倒车冲程:5万:8~10L 10万吨:10~13L 15—20万吨:13~16L④当船速降到60%~70%时,转速降到25%~35%倒车⑤换向时间:从前进三到后退三所需时间汽轮机:120s~180s 内燃机:90s~120s 蒸汽机:60s~90s7、船舶的旋回性:转船阶段①旋回圈:过渡阶段—变速旋回阶段{剩余阻力:附加阻力:{②旋回初径:操舵后航向转过180°时,重心移动的横向距离一般为3~6L③旋回直径:船定常旋回时,重心轨迹圆的直径通常为旋回初径的0.9~1.2倍④进距:开始操舵到航向转过任一角度,重心移动的纵向距离通常为旋回初径的0.6~1.2倍⑤横距:指操舵让航向转过任一角度,垂心所走的横向距离约为旋回初径的1/2倍⑥制距:操舵开始时的重心位置到定常旋回率重心的纵向距离1~2L(2)船舶旋回运动是舷力的横向分量、水动力横向分量共同作用的结果(3)船舶旋回运动中的性能:降速车旋回的初始阶段:内倾;定常旋回:外倾旋回时间:旋回360°所需的时间;万吨级船旋回时间约为:6min(4)影响旋回特性的因素:①方形系数大旋回性好旋回圈小②船首水线下面积多旋回性好旋回圈小③船尾有钝材或船首瘦削旋回性差旋回圈大④舵面积大旋回性好旋回圈小⑤吃水增大横距、旋回初径增大,反移量减小⑥横倾,影响较小:低速时,向底舷一侧旋回旋回性好高速时,向高舷一侧旋回旋回性好船速低于某一值时,旋回圈加大⑦浅水:水变浅阻力加大转船舵力作用小旋回圈大旋回性变差⑧旋回圈在实际操船中的应用:反移量(kick ):向操舵相反一舷移动的距离0.1~0.2L (10%~25%L )9、操纵指数:k r r T =+.(T :追随性指数.r :r 的导数角速度<r>的加速度k:旋回性指数)阻尼力矩惯性力矩=T (T 大,惯性大,实际操舵中T 越小越好)阻尼力矩转舵力矩=k (k 大,转舵效应好,实际操舵k 越大越好)无因次的k’、T’)(')('v L T T v L k k ==(k/T 表示舵效){{第二节航向稳定性及保向性1、船向稳定性定义:船受外力干扰,干扰消失后,不用舵的前提下,船能自动恢复直线运动①恢复到原航向平行的航向航向稳定性(方向稳定性)稳定性②彻底恢复到原航行完全相同的航向上③直线稳定航向稳定性:方形系数低,长/宽高的船航向稳定性好瘦船稳定性好船首侧面积大航行稳定性差(例如:球鼻首bulous)2、保向性概念:船首线运动受外力干扰通过用船纠正使其恢复到原航向与航迹上继续做直线运动一般来说:航向稳定性好的船保向性好3、影响保向性因素瘦船好浅吃水差船尾肥大(有钝材)好干舷高差尾倾较首倾好轻载比满载保向性好(如有风,另当别论)船速高好水深浅好逆风逆流好第三节变速性能补充1、启动性能:静止定常运动定常速度v、所需距离与排水量成正比,与v2成反比,与阻力成正比经验:满载启动距离20L轻载为满载的1/2~2/32、减速性能:停车冲程:对水速度为0通常对水移动能维持舵效的最低速度,即认为停船万吨级船2节、超大船3节,即认为停船一般货船停船冲程8~20L、超大船停船冲程20L3、制动性能:前进三后退三变螺距船CPP是FPP船紧急停船距离的60%~80%总结:排水量大停船距离大船速大停船距离大污底严重停船距离小主机功率大停船距离小顺流顺风停船距离大第四节船舶操纵性试验1、旋回试验:在直航情况下,左35°或右35°,使船旋回旋回试验的目的:测定旋回圈,评价船舶旋回性2、冲程试验冲程条件:风流小水深≥3Bd 采用投掷法测定倒车使船停下(这种试验)要求船首改变90°3、螺旋试验、逆螺旋试验该试验目的,判断船舶航向稳定性好坏逆螺旋试验:求取船舶达某一回旋角速度所需舵角4、Z 性试验该试验主要评价船舶首摇抑制性,也可测定旋回性,追随性,航向稳定性获得操纵性指数第五节IMO 要求1、①对旋回性:进距<4.5L 旋回初径<5L操10°舵角航向改变10°时的进距<2.5L②对停船性:全速倒车停船距离<15L超大船倒车停船距离<20L③对于首摇抑制性、保向性3、Z 型试验结果:左右10°舷角第一超越角:a 、当L/v <10s 时:<10°b 、当L/v >30s 时:<20°c 、当10s <L/v <30s 时:[5+21(L/v )]°第二超越角:a 、当L/v <10s 时:<25°b 、当L/v >30s 时:<40°c 、当10s <L/v <30s 时:<[17.5+0.75(L/v )]°第三章车、舵、锚、缆、拖船第一节螺旋桨(propeller )1、关于阻力的补充摩擦阻力占到70%~80%,它与大约船速1.852的次方成正比2、吸入流与排出流①进入螺旋桨的流吸入流:范围广、流速慢、流线平行②螺旋桨排出的流排出流:范围小、流速快、水流旋转3、推力有船速关系(还与滑失有关)推力:排出流对船的反作用力船速一定,螺旋桨转速高推力大螺旋桨转速一定,船速高推力小4、滑失:螺旋桨对水实际速度与理论上能前进速度之差理论速度滑失滑失比=螺旋桨推力主要取决于其转速及滑失比。

《船舶操纵》课件

《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。

第1章 船舶操纵基础理论讲诉

第1章 船舶操纵基础理论讲诉

第一章船舶操纵基础理论通过本章的学习,要求学员概念理解正确,定义描述准确,对船舶操纵性能够正确评估,并具有测定船舶操纵性能的知识。

根据船舶操纵理论,操纵性能包括:1)机动性(旋回性能和变速运动性能)2)稳定性(航向稳定性)第一节船舶操纵运动方程为了定量地描述船舶的操纵运动,我们引入船舶操纵运动方程,用数学方法来讨论船舶的运动问题。

一、船舶操纵运动坐标系1.固定坐标系Ox0y0z0其原点为O,坐标分别为x0,y0,z0,由于我们仅讨论水面上的船舶运动,因此,该坐标系固定于地球表面。

作用于船舶重心的合外力在x0,y0轴上的投影分别为X0和Y0对z0轴的合外力矩为N2. 运动坐标系Gxyz其原点为点G (船舶重心),坐标分别为x ,y ,z ,该坐标系固定于船上。

这主要是为了研究船舶操纵性的方便而建立的坐标系。

x ,y ,两个坐标方向的运动速度分别为u 和v ,所受的外力分别为X 和Y ,对z 轴的转动角速度为r ,z 轴的外力矩为N 。

二、 运动方程的建立根据牛顿关于质心运动的动量定理和动量矩定理,船舶在水面的平面运动可由下列方程描述:y 0⎪⎩⎪⎨⎧===ϕZ og o og o I N y m Y x m X该式一般很难直接解出。

为了方便,将其转化为运动坐标系表示,这样可以使问题大为简化。

经过转换,得:⎪⎩⎪⎨⎧=+=-=r I N ur vm Y vr u m X Z )()( 该方程看似复杂,但各函数和变量都与固定坐标系没有关系,因此,可以使问题大为简化。

三、 水动力和水动力矩的求解对于上述方程中的水动力和水动力矩可表示为:⎪⎩⎪⎨⎧===),,,,,,(),,,,,,(),,,,,,(δδδr v u r v u f N r v ur v u f Y r v u r v u f X N Y X经过台劳级数展开,可得X ,Y ,N 对各自变量的偏导数,称为水动力导数和水动力矩导数,它们可以通过船模试验求得。

11规则机考船舶操纵新题库知识点大副超准 (3)

11规则机考船舶操纵新题库知识点大副超准 (3)

第一章船舶操纵性能1.与船舶排水量成正比,与相应的2.船舶由静止状态进车,达到相应稳定航速的时间与船舶排水量成正比,与相应的稳定的船速的成正比,与螺旋桨推力成反比。

3.船舶由静止状态启动主机,到达到常速,满载船的航进距离约为船长的20倍,轻载约为满载的1/2---2/3。

4.船停船距离(冲程)/冲时:船在前进中下令停止主机至船对水停住的滑行距离和时间。

5.实测停车距离(冲程)/冲时:船在前进中下令停止主机至船对水余速将至2节时或对水速度降低到保持舵效的最低速度的滑行距离和时间。

6.停车冲程与船速的平方成正比,与排水量成正比。

7.航行船舶停车后速度变化:呈非线性变化,开始时速度下降快,而后下降慢,至终为08.影响冲程大小的因素与:排水量、初速度、船舶阻力、污底和浅水有关。

9.减速常数是指船舶停车后船速每递减一半所需的时间,减速常数随排水量的不同而不同,一般万吨船约为4Min.10.倒车距离(冲程)/冲时:船在前进中下令倒车至船对水停住移动时的滑行距离和时间。

11.倒车停止性能:从发令开始至船对水停止移动的这段时间所前进的距离。

12.实测倒车距离(冲程)/冲时:船在前进中下令倒车至船对水停住时的滑行距离和时间。

13.倒车停船距离:万吨级6-8L, 5万吨8-10L,10万吨10-13L,15-20万吨级13-16L14.航行中船舶下令倒车后,速度的变化是主机倒车转速达到最大时下降快。

15.船舶航行中进行倒车,通常在关闭油门后,等船速降至全速的60%-70%,转速降至额定转速的25%-35%,停止主机在进行倒车启动。

16.全速倒车后,右旋螺旋桨船,向右偏转,航向变化可能超过90度,压载状态较满载状态右偏量更大。

左满舵比右满舵旋回圈小。

17.主机换向所需时间:蒸汽机指示功率60-90s,内燃机制动功率90-120s,汽轮机轴功率120-180s。

18.对船舶停车冲程和倒车冲程都有影响的因素是水深、风流条件、污底程度。

船舶操纵基本原理

船舶操纵基本原理

船舶制动能力是指船舶在某一船速下,主机停车或 倒车以后,船舶对主机工况的反应能力。它可用主 机停车或倒车后船舶对岸相对静止所需的时间和船 舶滑行距离的长短来衡量。 第二节 旋回圈要素与船舶操纵性的关系 船舶在定速直航状态下,操某一舵角 (一般为满舵), 船舶将作纵向和横向相结合的复合运动,称为旋回 运动。船舶作旋回运动时重心运动的轨迹,称为旋 回圈。旋回圈几何特征是: 最初重心除继续前移外,同 时向操舵相反一侧横移,随 后变成瞬时曲率半径r1逐渐 插入图11(船舶操纵75页)。 减小的螺旋线;当航向改变 量θ≈900~1200之后,进入 定常旋回运动,此时,曲率

半径r值称为定常旋回圈半 径。旋回圈及其诸要素如图 1-1所示。 1、旋回圈要素 1)进距LA 进距是指船舶开始操舵到航向转过某一角度时,船 舶重心向前移动的直线距离。进距又称纵距,通常 所说的进距是指航向转过90°时的进距。其中沿原 航向前进的最大距离,称为最大纵距,用LAmax 表示。 2)横距LT 横距是指船舶开始操舵到航向转过某一角度时,船 舶重心向操舵一侧偏横向移动的距离。通常所说的 横距是指当航向转过90°时的横距。其中向操舵一 侧偏移的最大距离称最大横距,用LTmax表示。






左右。 9)横倾 船体横倾时,由于左右浸水体积不等,低速时,受阻力推力 转船力矩作用,操舵向低舷侧回转的旋回圈直径较小;高速 时,受首波峰压力转船力矩的作用,向高舷侧回转的旋回圈 直径较小。 10)对右旋单桨船,慢速航行时,由SWT的作用,向左回 转的旋回圈在直径较小,但对V型船尾高速航行掉头时,由 于伴流效应横向力、尾流螺旋性效应横向力均使船首右偏, 且大多能克服水面效应横向力的作用,因此向右回转时,其 旋回圈直径小于向左回旋的旋回圈直径。同理,左旋单桨船 航进中旋回的情况正好相反。 11)外界因素 (1)浅水 (2)污底 (3)逆风回转时的旋回圈直径小于顺风回转时的旋回圈直径; (4)流速分布的均匀程度,掉头方向的选择对旋回圈直径有 效明显的影响。

船舶操纵知识点整理

船舶操纵知识点整理

2. 碰撞后的应急操船措施333.抢滩34四、海上搜救34(1)单旋回(single turn) 34(2)Williamson 旋回(Williamson turn) 35(3)Scharnow 旋回(Scharnow turn) 35第一章船舶操纵绪论1.船舶操纵定义船舶操纵分为常规操纵和应急操纵两大类。

常规操纵包括用小舵角保持航向、中等舵角改变航向以及加速减速操纵;应急操纵包括用大舵角进行旋回的用全速倒车进行进行紧急停船。

还包括侧推设备和拖船协助。

2.研究内容船舶受控运动规律、船舶操纵安全标准、港口设计航道工程以及其他水工设施。

3.船舶分类小型船舶:一万吨以下;中型船舶:3-5万吨;大型船舶:载重吨8万吨以上、船长250米以上的船舶。

20万吨VLCC 30万吨ULCC。

4.船舶数据杂货船船速一般为13-18节方形系数为0.65-0.7散货船船速一般为12-17节方形系数为0.8-0.85油船船速一般为12-16节方形系数为0.8-0.85集装箱船船速14-25节方形系数0.5-0.75.船舶运动学参数船舶运动学参数包括位置、船速、漂角、转向角、角速度等。

漂角是指船舶重心处的船速矢量与船舶首位线之间的交角,漂角等于横向速度比纵向速度的反正切。

航向角是指水平面内船舶首尾线与固定坐标系X轴的交角。

船舶转动时,如果船上的每一点都绕某一垂线做圆周运动,这一垂线称为转轴,转轴与船舶首尾线的交点叫做转心。

定常旋回时,一般转心在船首之后约三分之一船长处。

船舶存在尾倾时转心向后移动。

在转心处只有平动没有转动。

转心处的漂角为0.只有纵向速度。

6.船舶操纵运动方程7.附加质量和附加惯性矩物体在流体中变速运动,推动物体的力不仅要为增加物体的动能做功,还要为增加周围流体的动能做功。

因此质量为m的物体要获得加速度a,施加在它上面的力F将大于物体质量m与加速度a的乘积,增加的这部分质量就是附加质量。

若写为公式,则:,称为该物体的附加质量。

船舶操纵重点

船舶操纵重点

影响 因素
K’、T’ 变化
舵角 增加 同时 减小
吃水 增加 同时 增大
尾倾 增加 同时 减小
大可达到原航速的65%。
4) 旋回中船舶出现的横倾(List)
旋回中船舶出现的横倾是一个应予注意的不安全因素。船舶 在大风浪中大角度转向或掉头时,如船舶在波浪中横摇的相位与 旋回中外倾角的相位一致,则船舶将有倾覆的危险,这是操船中 应予避免的一个重要问题。另外值得注意的是,由于舵力所产生 的内倾力矩有利于抑制船舶的外倾角,因此当船舶在旋回中一旦 产生较大的外倾角时,切忌急速回舵或操相反舷舵,否则会进一 步增大外倾角,威胁船舶的安全。
对于不同船舶而言,旋回性能越好、旋回中漂角B越大 的船舶,其旋回时的转心越靠近船首。
3) 旋回中的降速
船舶在旋回中,主要由于船体斜航(存在漂角)时阻力增加,以 及舵阻力增加和推进效率降低速度的25 %~50%,而旋回性能很好的超大型油船在旋回中的降速幅度最
—反移内倾。
2、第二阶段 (过渡阶段)
操舵后随着船舶横 移速度的和漂角的增大, 船舶的运动逐渐偏离首 尾面而向外转动,进入 内倾消失,外倾出现并 逐渐增大的加速旋回阶 段
—正移外倾。
3、第三阶段 (定长旋回)
随着旋回阻尼力矩 的增大,当船舶所受的舵 力转船力矩N(a)、漂角水 动力转船力矩N(B)和阻 尼力矩N(r)相平衡时,船 舶的旋回角加速度变为零, 船舶的旋回角速度达到最 大值并稳定于该值,船舶 将进入稳定旋回阶段。
再如,当船舶前部已离出码头拟进车离泊时,如操大 舵角急欲转出,则由于尾外摆而将触碰码头。为避免发生事 故应适当减速,待驶出一段距离后再使用小舵角慢慢转出。
第二节 船舶操纵方程及船舶操纵性指数
一、船舶操纵运动方程

船舶操纵考点总结

船舶操纵考点总结

第一章船舶操纵性能基本概念1.船舶操纵性能可分为固有操纵性和控制操纵性,固有操纵性:包括追随性、定长旋回性、航向稳定性;控制操纵性:包括改向性、旋回性、保向性。

2.转心:从瞬时轨迹曲率中心O 点作船舶首尾线的垂线可得瞬时转动中心P 点,简称“转心”。

船舶定常旋回时,一般转心位于船首之后约1/3 - 1/5 船长处;尾倾时,转心后移,首倾时,转心前移。

3.漂角:漂角是指船体上一点的船速矢量与船舶首尾线之间的交角;漂角一般指船舶重心处的漂角,用符号β 表示,左舷为负,右舷为负。

4.水动力及其力矩:水给予船舶的运动方向相反的力。

5.水动力作用中心:水动力作用中心是指船体水下部分的面积中心,随漂角β 的增大而逐渐向后移动。

船舶平吃水时,当漂角为0,船舶向前直航时,水动力中心在船首之后约1/4 船长处,且船速越低,越靠近船中;⏹当漂角为180º,即船舶后退时,水动力中心在距离船尾之前约1/4 船长处,且船退速越低,越靠近船中。

⏹船舶空载或压载时往往尾倾较大,船体水下侧面积中心分布在船中之后,水动力作用中心要比满载平吃水时明显后移。

6.引航卡(Pilot Card):船长与引航员之间关于船舶操纵性能进行信息沟通的资料卡;每航次由船长填写;内容包括本船的主尺度、操纵装置性能、船在不同载况时主机不同转速下的航速以及船舶特殊操纵装置(侧推器)等信息。

7.驾驶台操纵性图(Wheelhouse Poster):详细概述船舶旋回性能和停船性能的图表资料;置于驾驶台显著位置;内容包括深水和浅水(=1.2),满载和压载情况下船舶的旋回圈轨迹图及制动性能(停船试验)资料。

8.船舶操纵手册(Maneuvering Booklet):详细描述船舶实船操纵性试验结果的手册;它是重要的船舶资料之一;内容包括旋回试验、Z形操纵试验和停船试验的试验条件、试验记录以及试验分析等;操纵手册包括全部驾驶台操纵性图上的全部信息;除实船试验结果之外,操纵手册中的大部分操纵信息估算结果。

船舶操纵知识点归纳

船舶操纵知识点归纳

{(1)定常旋回阶段第一章船舶操纵性基础1、定义:保向、改向、变速。

2、船舶操纵性能:①变速性能:(1)停船性能(2)启动性能(3)倒车性能②旋回性能③保向性能④航向稳定性能3、一些主要概念:①转心:转轴与船舶首位线交点(垂足)通常位于船首之后1/3L (船长)它的位置稍有移动②通常作用在船上的力及力矩:水动力、风动力、舷力、推力③漂角:船舶运动速度与船首位线的夹角4、①水动力及其力矩:水给予船舶的运动方向相反的力②特点:船前进时,水动力中心在船中前船后退时,水动力中心在船中后③附加质量:惯性质量及惯性矩大型船舶纵向附加质量≈0.07m (m 为船的质量)附加惯性矩≈1.0Iz (Iz 为船的惯性矩)④水动力角:水动力方向与船首位线的夹角它是漂角的函数,随它漂角的增大而增大⑤水动力中心大概位置:前进平吃水:漂角为0时,中心在船首之后1/4L (船速越低,越靠近船中,前进速度为0时,在船中)后退平吃水:漂角为0时,中心距船中1/4L⑥水动力距:与力矩系数水线下面积、船体形状有关力矩系数是漂角的函数5、船体阻力摩擦阻力→主要阻力占70%—90%速度越大,其值越大(与V 2成正比)兴波阻力(低速时:与V 2成正比;船高速时:急剧增大)涡流阻力空气阻力:约占2%附体阻力6、船舶的变速性能①停船性能(冲程):与惯性有关②冲程:往往是对水移动的距离(对水移动速度为0)③一般万吨船:倒车停船距离为6—8L倒车冲程:5万:8~10L 10万吨:10~13L 15—20万吨:13~16L④当船速降到60%~70%时,转速降到25%~35%倒车⑤换向时间:从前进三到后退三所需时间汽轮机:120s~180s 内燃机:90s~120s 蒸汽机:60s~90s7、船舶的旋回性:转船阶段①旋回圈:过渡阶段—变速旋回阶段{剩余阻力:附加阻力:{②旋回初径:操舵后航向转过180°时,重心移动的横向距离一般为3~6L③旋回直径:船定常旋回时,重心轨迹圆的直径通常为旋回初径的0.9~1.2倍④进距:开始操舵到航向转过任一角度,重心移动的纵向距离通常为旋回初径的0.6~1.2倍⑤横距:指操舵让航向转过任一角度,垂心所走的横向距离约为旋回初径的1/2倍⑥制距:操舵开始时的重心位置到定常旋回率重心的纵向距离1~2L(2)船舶旋回运动是舷力的横向分量、水动力横向分量共同作用的结果(3)船舶旋回运动中的性能:降速车旋回的初始阶段:内倾;定常旋回:外倾旋回时间:旋回360°所需的时间;万吨级船旋回时间约为:6min(4)影响旋回特性的因素:①方形系数大旋回性好旋回圈小②船首水线下面积多旋回性好旋回圈小③船尾有钝材或船首瘦削旋回性差旋回圈大④舵面积大旋回性好旋回圈小⑤吃水增大横距、旋回初径增大,反移量减小⑥横倾,影响较小:低速时,向底舷一侧旋回旋回性好高速时,向高舷一侧旋回旋回性好船速低于某一值时,旋回圈加大⑦浅水:水变浅阻力加大转船舵力作用小旋回圈大旋回性变差⑧旋回圈在实际操船中的应用:反移量(kick ):向操舵相反一舷移动的距离0.1~0.2L (10%~25%L )9、操纵指数:k r r T =+.(T :追随性指数.r :r 的导数角速度<r>的加速度k:旋回性指数)阻尼力矩惯性力矩=T (T 大,惯性大,实际操舵中T 越小越好)阻尼力矩转舵力矩=k (k 大,转舵效应好,实际操舵k 越大越好)无因次的k’、T’)(')('v L T T v L k k ==(k/T 表示舵效){{第二节航向稳定性及保向性1、船向稳定性定义:船受外力干扰,干扰消失后,不用舵的前提下,船能自动恢复直线运动①恢复到原航向平行的航向航向稳定性(方向稳定性)稳定性②彻底恢复到原航行完全相同的航向上③直线稳定航向稳定性:方形系数低,长/宽高的船航向稳定性好瘦船稳定性好船首侧面积大航行稳定性差(例如:球鼻首bulous)2、保向性概念:船首线运动受外力干扰通过用船纠正使其恢复到原航向与航迹上继续做直线运动一般来说:航向稳定性好的船保向性好3、影响保向性因素瘦船好浅吃水差船尾肥大(有钝材)好干舷高差尾倾较首倾好轻载比满载保向性好(如有风,另当别论)船速高好水深浅好逆风逆流好第三节变速性能补充1、启动性能:静止定常运动定常速度v、所需距离与排水量成正比,与v2成反比,与阻力成正比经验:满载启动距离20L轻载为满载的1/2~2/32、减速性能:停车冲程:对水速度为0通常对水移动能维持舵效的最低速度,即认为停船万吨级船2节、超大船3节,即认为停船一般货船停船冲程8~20L、超大船停船冲程20L3、制动性能:前进三后退三变螺距船CPP是FPP船紧急停船距离的60%~80%总结:排水量大停船距离大船速大停船距离大污底严重停船距离小主机功率大停船距离小顺流顺风停船距离大第四节船舶操纵性试验1、旋回试验:在直航情况下,左35°或右35°,使船旋回旋回试验的目的:测定旋回圈,评价船舶旋回性2、冲程试验冲程条件:风流小水深≥3Bd 采用投掷法测定倒车使船停下(这种试验)要求船首改变90°3、螺旋试验、逆螺旋试验该试验目的,判断船舶航向稳定性好坏逆螺旋试验:求取船舶达某一回旋角速度所需舵角4、Z 性试验该试验主要评价船舶首摇抑制性,也可测定旋回性,追随性,航向稳定性获得操纵性指数第五节IMO 要求1、①对旋回性:进距<4.5L 旋回初径<5L操10°舵角航向改变10°时的进距<2.5L②对停船性:全速倒车停船距离<15L超大船倒车停船距离<20L③对于首摇抑制性、保向性3、Z 型试验结果:左右10°舷角第一超越角:a 、当L/v <10s 时:<10°b 、当L/v >30s 时:<20°c 、当10s <L/v <30s 时:[5+21(L/v )]°第二超越角:a 、当L/v <10s 时:<25°b 、当L/v >30s 时:<40°c 、当10s <L/v <30s 时:<[17.5+0.75(L/v )]°第三章车、舵、锚、缆、拖船第一节螺旋桨(propeller )1、关于阻力的补充摩擦阻力占到70%~80%,它与大约船速1.852的次方成正比2、吸入流与排出流①进入螺旋桨的流吸入流:范围广、流速慢、流线平行②螺旋桨排出的流排出流:范围小、流速快、水流旋转3、推力有船速关系(还与滑失有关)推力:排出流对船的反作用力船速一定,螺旋桨转速高推力大螺旋桨转速一定,船速高推力小4、滑失:螺旋桨对水实际速度与理论上能前进速度之差理论速度滑失滑失比=螺旋桨推力主要取决于其转速及滑失比。

船艺与操纵 一级船长

船艺与操纵 一级船长

船艺与操纵一级船长渔船船艺与操纵一级船长第一章船舶常识判断题1、干舷高度是指载重线下缘至甲板线下缘之间的距离。

(X)2、船舶最大尺度是靠离泊、过桥梁或架空线,进入船坞及能否过船闸,狭水道、港内操纵应掌握的重要数据。

(O)3、干舷高度是指载重线下缘至甲板下缘之间的水平距离。

(×)4、船舶干舷指在船中处由吃水线到舵楼顶边的垂直距离。

(×)5、一容积吨是100立方米的容积。

(×)6、最大长度是船首最前端与船尾最后端之间的距离,不包括外板和两端永久性固定突出物在内的水平距离。

(×)7、干舷是由设计水线至上甲板边缘的垂直距离。

(×)8、船舶干舷指在船中处由吃水线到上甲板边板上缘的垂直距离。

(O)9、一容积吨是100立方英尺的容积。

(O)10、船舶干舷越大,储备浮力越小。

(X)11、稳心是船舶正浮时的浮力作用线与倾斜后浮力作用线的交点。

(O)12、船舶稳性越好,GM值越小。

(×)13、满载水线以上船体体积所具有的浮力称为储备浮力。

(×)14、船舶吨位是用来表示船舶大小、运载能力的。

(O)15、船舶登记吨的用途是能反映出船舶本身的重量和所装载货物的重量。

(X)16、船舶吨位是用来表示船舶的大小、运载及续航能力的。

(X)17、船舶重量吨的用途是能反映出船舶本身的重量和所装载货物的重量。

(O)18、船舶干舷越大,储备浮力也越大。

(O)19、同一艘船舶其容积吨和载重吨的大小不相等。

(O)20、同一艘船舶其容积吨和重量吨的大小相等。

(X)选择题1、公制水尺中数字的高度及相邻数字间的间距是: A、6厘米 B、10厘米 C、12厘米 D、15厘米答案:B(2、平静水面中,当水面与吃水标志数字下端相切时,吃水的正确读取方法是: A、以该数字为准 B、相切处按比例读取 C、以相切处相邻两数字的平均值为准 D、以水面下第一数字为准答案:A3、平静水面看水尺时,如读得整数,则是以水线在: A、数字的上缘为准 B、数字的中间为准 C、数字的下缘为准 D、两相邻数字的中间为准答案:C4、载重线标志的主要作用是确定: A、载重量 B、船舶吨位C、船舶干舷D、船舶吃水答案:C5、载重线标志的作用有:①确定船舶干舷;②限制船舶的装载量;③确定船舶的总吨位;④保证船舶具有足够的储备浮力。

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回转性越好
(8)船舶转心P 定义:由船舶旋回曲率中心O点 作船舶首尾线的垂线,垂足 点P即为转心。 特性: ①转心处的漂角为零,转心处 无横移速度。 ②漂角大,旋回性能好的船舶, 转心越靠前。 转心P 的位置: ①开始操舵时约在重心稍前处。 ②进入定常旋回时,转心P约在 船首柱 后1/3~1/5船长处。
2)第二阶段——过渡阶段 (1)定义:转舵阶段结束至船舶进入定常 旋回运动阶段的中间 阶段。随着船舶 斜航运动的出现,同时船首回转不断 发展,漂角增大。 (2)特征: ①船速明显下降。 ②船舶重心开始正向横移。 ③船舶加快向朝舵一侧偏转。 ④船体开始外倾。
3)第三阶段-定常旋回阶段
(1)定义:船舶作匀速圆周运动时即进入 定常旋回运动阶段。 (2)特征: ①船体所受合力矩、旋回角加速度为零。
(二)航向稳定性的判别 1、 T指数判别 船舶在保持正舵条件下, 外界干扰消失任意时刻 t,船舶偏转原航向转头 角度R,得操纵运动方程:
r = r 0 e–t/T r 0为外界干扰消失后的初始 回转角速度。

T<0
T>0
o
T值较大 T值较小
t
• T>0,且T值越小,回转角速度r衰减越快,船
舶很快稳定在新航向上。
四、旋回圈要素在实际操船中的应用 (一)尾反移量的应用 1.人落水时:应立即操落水者一舷满 舵,并停车,使船尾迅速摆离落 水者,以免使之卷入螺旋桨。 2.前方发现障碍物时:应立即操满舵 使船首让开, 当估计船首已可避 开时,再操相反一舷满舵以便让 开船尾。
3、离泊时:当船首已摆出码头,拟进 车离泊时,如很快操大舵角进车 离泊,则会因为船尾外摆较大而 触碰码头。所以应适当减速,用 小舵角慢慢驶离。 4、船舶过弯道时:如船速快,大舵角 转向,则会产生较大的船尾反移 量,因此应保持足够的船岸间距。
(二)其他要素的应用 1.最晚施舵点:两船对遇时,进距之和 可用来估算最晚施舵点。 2.心距可用来估算两船对遇时用舵无法 让开的距离。 3.掉头所需水域:旋回初径和进距可用 来估算用舵旋回掉头所需水域的大 小。
三、船舶航向稳定性与保向性
• (一)航向稳定性的定义 • 是指船舶在受外界瞬时干扰作用, 船首发生偏转,当干扰消除后,在 保持正舵的条件下,船舶转头运动 将如何变化的性质。称为航向稳定 性。
• 2、方向稳定性 • (1)定义:当干扰消除后,在船舶保 持正舵的条件下,若船舶最终能恢复 到原来的航线上作直线运动,仅仅是 与原来运动轨迹存在一横向偏量,则 称船舶具有方向稳定性或静航向稳定 性。
• (2)型态:
• (3)特点:船舶越首倾,船体侧面积 在船首分布越多,静航向稳定性就越 差。
3、位置稳定性 (1)定义: 当干扰消除后,在船舶保 持正舵的条件下,若船舶最终自行能恢 复到原来的航线上去,航向与原航相同, 且运动轨迹没有偏离,则具有位置稳定 性; (2)型态:
• (4)旋回直径D • 是指船舶作定常 旋回运动时,重 心轨迹圆的直径, 亦称旋回终径, 以D表示,一般 为旋回初径的 0.9-1.2倍。
• (5)滞距Re
• 滞距是指从操舵 开始时,船舶重 心至定常旋回曲 率中心的纵向距 离。又称心距, 以Re表示,一般 为1-2倍的船长。
(6)反移量Lk ①定义:是指操 舵后,船舶重 心在旋回初始 阶段从原航向 向操舵相反一 侧横移的距离, 又称偏距。
(10)旋回中横倾 ①船舶操舵后,船舶开始出现少量 内倾,随后船舶有内倾变为外倾, 在由内倾向外倾的过程中,由于船 舶横向摇摆惯性的原因,会出现最 大外倾角θm,这是旋回的过渡阶 段尤其应注意的危险现象。进入定 常旋回阶段,船舶将稳定在一定常 外角θc。
②外倾角大小的估算 :
tanθc =Vtr· GB / g· GM 式中:GM:初稳性高度(m); GB:重心浮心间距(m) Vt:定常旋回切线速(m/s); r:角速度(m/s); g:重力加速度(m/s2);
• 2)吃水差 • 船舶尾倾时旋回圈变大,尾倾量每 增加1%船长,旋回初径增加约10 %。反之,首倾量每增加1%船长, 旋回初径月减小10%。 • 高速船在高速航行时,由于船尾下 沉,增加尾倾,所以旋回圈增大。
• 4)其他因素 • (1)横倾 • 总的来说,横倾对旋回圈影响不大。 船舶在前进时如存在横倾,船首受其 影响会发生偏转。低速时,推力—阻 力转矩的作用下,推首向低舷侧偏转, 若向低舷侧旋回,旋回圈小;高速时, 首波峰压力转矩主要作用下,推首向 高舷侧偏转,若向高舷一侧旋回,旋 回圈小。
(9)旋回速降 ①原因:斜航阻力、舵阻力、 惯性离心力的纵向分力增加以 及推进器效率降低。进入定常 旋阶段船速下降达到最大值并 稳定在一个定值上。一般可降 速1/4-1/2。
• ②定常旋回时的船速Vt与旋回开始的初
始船速V0的比值Vt/V0称为速降系数。 旋回中船速下降与DT/L(相对旋回初径) 的关系,DT/L越小,即速降剧烈,旋回 性越好,速降越明显,Vt/V0越小 。 • ③肥大型船旋回中降速比瘦削型船大。 同样,由于船舶在浅水中得旋回性变 差,所以浅水中的旋回速降就小一些。 实船试验:旋回性能好的船舶( DT/L =3),可降速40﹪-50﹪。
• (2)浅水 • 在深、浅水中,舵力变化不大,但 浅水中旋回时阻力明显增加,因此 旋回圈变大,漂角减小。当水深与 吃水之比小于2时,旋回圈将明显 增大。
(3)污底和风流 (1)船体污底越多,摩擦阻力增加, 旋回圈变大,但影响很小。 (2)顶风顶流将使纵距减小,顺风 顺流将使纵距增大。 (3)船舶旋回方向与螺旋桨旋转方 向一致,旋回圈将有所增大,反之 则有所减小。
(1)螺旋试验 是从右满舵开始,经零舵角至左满舵,依次逐渐 慢慢减小舵角,而后以同样的方法从左满舵回到 右满舵进行各舵角旋回,测得各舵角与对应的 定常旋回角速度γ之间的关系,如图所示:
如属于aoa’ oa曲线形式的,是单 γ(右) 值对应,该船具有航向稳定性。 A B C a 如曲线呈现ABCDA’DECBA,带 有环形BCDE这种曲线形式的, (右) 则不具备航向稳定性。该曲线的 O b c 环形范围越宽、面积越大,则船 E f D 舶的航向稳定性越差。如果环宽 γ(左) 大于20°,则操纵船舶就会变得 很困难。
• 最大外倾角θm的大小除与影响定常外倾角 因素有关外,还与操舵速度有关。
• 操舵速度越快, θm越大,瞬时最大外倾角 θm约为定常外倾角θc的1-2倍。
(11)旋回时间
①定义:
旋回时间是指船舶旋回360°所需的时间。
②影响因素:
它与旋回初始船速、排水量有密切关系。排 水量大,旋回时间增加;船速提高,旋回时 间缩短。
②转头角速度达到最大并稳定于该值。 ③船舶降速达到最大值。 ④外倾角、横移速度也趋于稳定。
2、旋回圈要素及影响旋回圈大小的因素 1)旋回圈要素 定速直航(一般是全速)的船舶操一定舵角(一般是满 舵)后,船舶将作旋回运动,其重心所描绘的轨迹称旋回圈。
Tr
Admax
DT
Lk
β
(1)进距(纵距)Ad 是指开始操舵到航 向转过任一角度时 重心所移动的纵向 距离,又称纵距。 通常所说的纵距是 指航向转过90o时 的进距,以Ad表示, 一般为旋回初径的 0.6-1.2倍。
二、船舶的旋回性能
定速直航的船舶 操某一大舵角后 进入定常旋回的 运动性能称为船 舶的旋回性能。 它是船舶操纵性 能中极为重要的 一种性能。
1、船舶旋回运动 过程及其特征 船舶在作旋回 时根据其旋回过程 中的运动状态的不 同,可将船舶的旋 回运动分为三个阶 段:
1)第一阶段——转舵阶段 (1)定义:船舶从开始转舵起至转至指 定舵角止(约8~15s),称为转舵阶段。 (2)特征: ①船速下降。 ②船舶重心反向横移。 ③船首朝操舵一侧偏转。 ④船舶内倾。
③大小:
一般万吨船快速满舵旋回的时间约6min, 而超大型船舶的旋回时间则几乎要增加一倍。
3、影响旋回圈大小的因素 • 1)操舵方面的因素 • (1)舵角 • 在极限舵角范围内,舵角大小与旋回 初径的关系:舵角增大,旋回初径变 小。在所操舵角为15°以下时,多角 越大。旋回初径明显减小。所操舵角 大于15时,随着舵角增加,旋回初径 减小的幅度减小。
• (2)操舵时间 • 按SOLAS公约将舵自任何一舷的35°转至 另一舷的30°的时间应不超过28S。在实际 操船中一般认为从正舵位置操舵至最大舵 角35°需要15S。如果操舵时间超过15S, 则所需时间越长,旋回圈变大,心距、进 距而变大,横距所受影响较小。
• (3)船速 • 除船速很低或高速船高速航行中旋回之外, 在一般商船速度范围内,船速对旋回初径 的影响却很小,船速增加,旋回初径将稍 微变大。但船速对旋回时间影响明显,船 速越快,旋回时间大大缩短。 • 值得注意的是,主机的使用方式对船舶旋 回圈的大小有明显的影响,船舶在航进中 减速旋回时,旋回圈将增大;相反,船舶 在静止中或低速中加车进行旋回,即旋回 加速,旋回圈明显变小。
(2)横距Tr
是指开始操舵到航向 转过任一角度时船舶 重心向操舵一侧移动 的横向距离。通常所 说的横距是指当航向 转过900时的横距, 以Tr表示,约为旋回 初径的一半。
• (3)旋回初径DT • 是指开始操舵到航 向转过180 o时重心 所移动的横向距离。 该值越小,船舶的 旋回性能越好,以 DT表示,一般为36倍的船长。
• T>0,且T值越大,回转角速度r衰减越慢, 航向稳定性越差。 • T<0,船舶将不断偏转下去,船舶不具备航 向稳定性。
• 2、经验判断:航进很少用舵较好保向。 • 3、实船实验结果,螺旋试验(正螺旋试验和逆螺 旋试验)(转头角速度与舵角的关系;单值对应 和多值对应)。试验目的用于评价船舶航向稳定 性的好坏。
• (3)舵面积比(AR/Lpp×d) • 其他条件相同时,舵面积比大,舵 的转船力矩增大,使旋回性变好, 旋回圈减小。但同时也增加了旋回 阻矩,超过了一定值后,旋回圈会 有所增大。因而一定类型的船舶都 有一个最佳的舵面积比值。
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