船舶操纵课件学习PPT文档
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 4)旋回直径(finaldiameter)
• 旋回直径是指船舶作定常旋回时重心轨迹圆的 直径，亦称旋回终径，并以D表示之，它大约为 旋回初径的0.9~1.2倍。
• 5）滞距
• 亦称心距。正常旋回时，船舶旋回直径的中心O 总较操舵时船舶重心位置更偏于前方。滞 距是 该中心O的纵距，并以R．代表之，大约为1～2 倍船长，它表示操舵后到船舶进入旋回的“滞后 距离”，也是衡量船舶舵效的标准之一。
• 5)旋回时间
• 它与船舶的排水量有密切关系，排水量大，旋回
• 时间增加。万吨级船舶快速满舵旋回一周约需 6min，而超大型船舶的旋回时间则几乎要增加一 倍。
• 三、影响旋回圈大小的因素
• 旋回圈的大小与船型、舵面积、所操舵角、操舵 时间、载态、水深、船速、船舶的纵倾和横倾、 螺旋桨转速等密切相关。另外，受风、流的影响， 旋回圈的大小也有很大变化。
• 6)反移量(kick)
• 反移量亦称偏距，是指船舶重心在旋回初始阶 段向操舵相反一舷横移的距离。通常，该值 极 小，其最大量在满载旋回时仅为船长的1％左右。 但操船中应注意的是，船尾的反移量却不容忽视， 其最大量约为船长的1／5～1／10，约出现在操 舵后船舶的转头角达一个罗经点左右的时刻。反
• 移量的大小与船速、舵角、操舵速度、排水状态 及船型等因素有关，船速、舵角越大，反 移量 越大。
•
第一章 船舶操纵性能
• 操纵性能主要包括船舶的旋回性、船舶的航向稳 定性、改向性及保向性以及船舶的变速运动性能 等。
•
第一节 船舶的旋回性能
• 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。
百度文库
• 一、船舶旋回的运动过程
• 1．第一阶段(初始、内倾阶段）
• G：原航向；尾：外移；r=0； ŕ(max)；φ=0；
• 船舶旋回中定常外倾角θ的大小与船速、所操的 舵角、船舶的旋回性能和船舶的初稳性高度GM 等有关，船速越高，船舶的旋回直径越小，船舶 的初稳性高度越低，定常外倾角θ越大。
• 船速大于30kn的高速船，定常外倾角可达120～ 140。
• 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 .
• 2．描述船舶旋回运动状态的运动要素
• 主要有漂角、转心及其位置、旋回中的降速和旋 回中的横倾等。
• 1)漂角
• 船舶首尾线上某一点的线速度与船舶首尾面的交 角叫做漂角。
• 通常所说 的漂角是指船舶重心处的线速度u(与船 舶首尾面的交角，也就是船首向与重心C点处旋 回圈切线方向的夹角，用夕表示之。一般船舶的 漂角大约在30～150之间。
• 1．表征旋回圈大小的几何要素
• 1)进距
• 进距也称纵距，是指从操舵开始到船舶的航向转 过任一角度时重心所移动的纵向距离。通常，旋 回资料中所说的纵距，特指当航向转过900时的 进 距 ， 并 以 Ad 表 示 之 ， 它 大 约 为 旋 回 初 径 的 0．6～1．2倍。
• 2)横距(transfer)
• 横距是指从操舵开始到船舶的航向转过任一角 度时船舶重心所移动的横向距离。通常，旋回资 料中所说的横距，特指当航向转过900时的横距， 并以了，表示之，它大约为旋回初径的一半。
• 3)旋回初径(tacticaldiameter)
• 旋回初径是指从操舵开始到船舶的航向转过 1800时重心所移动的横向距离，并以Dr表示之。 它大约为3～6倍的船长。
• 漂角越大的船舶，其旋回性越好，旋回直径也越 小。超大型船舶较一般货船的方形系数值较高， 长宽比较低，有着较好的旋回性，它在定常旋回 中的漂角也较大，最大可达到200左右。
• 2)转心及其位置
• 转心P的位置是旋回圈的曲率中心O作船舶首尾 面的垂线的垂足。在转心处，横移速度及漂角均 为零。
• 在旋回的初始阶段，转心约在重心稍前处，以后 随船舶旋回不断加快，转心随着旋回中的漂角的 增大而逐渐向船首方向移动；当船舶进入定常旋 回阶段即船舶旋回中的漂角保持不变时，转心P 逐渐稳定于某一点，对于不同船舶，该点的位置
一般船舶降速幅度大约为25％～50％，超大型油船 降速幅度最大可达到原航速的65％。
4)旋回中船舶出现的横倾(1ist)
• 内倾将变为外倾，并且因横向摇摆惯性的存在将 产生最大的外倾角θmax。，最大外倾角一般为定 常外倾角的1．2～1．5倍， θmax的大小与操舵 时间有关，操舵时间越短， θmax越大。
• 大约在离船首柱后1／3～1／5船长处；船处于后 退中，转心位置则在船尾附近。
• 对于不同船舶而言，旋回性能越好、旋回中漂
• 角β越大的船舶，其旋回时的转心越靠近船首。
3)旋回中的降速
首转过900左右船舶进入定常旋回后，速度不再下 降。减速的幅度与旋回初径Dr与船长L的比值有 密切的关系，Dr／L值越小，旋回性越好，减速 越显著。
• 阻力=0；内倾;V不变
• 2．第二阶段(过渡） • ŕ ↓；r ↑； φ ↑；外倾; V ↓；N（r) ↑ • 3．第三阶段 （定常旋回阶段） • ŕ =0;r定常； φ ↑(线性） • N（α）+N（β）+N（r ）=0
• 二、旋回圈的大小及其要素
• 定速直航(一般为全速)的船舶操一定舵角(一般为 满舵)后，其重心所描绘的轨迹叫做旋回圈 (turningcircle)。
• 4．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，而对横距和旋回初径的影 响不大，旋回直径则不受其影响。
• 5．舵面积比
• 拖船为l／20～1／25，渔船为1／30～1／40，高 速货船为1／35～1／40；大型油船一般仅为1／ 65～1／75，一般货船为l／45～1／60。
• 1． 方形系数Cb
• 船舶的方形系数越大，船舶的旋回性越好，旋回
• 2．船体水线下侧面积形状及分布
• 船首部分分布面积较大者或船尾比较瘦削的船舶， 旋回性较好，旋回圈较小，但航向稳定性较差； 而船尾部分分布面积较大者，旋回性较差，旋回 圈较大，但航向稳定性较好。
• 3．舵角
• 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， 其旋回初径的增力n率较大。
• 旋回直径是指船舶作定常旋回时重心轨迹圆的 直径，亦称旋回终径，并以D表示之，它大约为 旋回初径的0.9~1.2倍。
• 5）滞距
• 亦称心距。正常旋回时，船舶旋回直径的中心O 总较操舵时船舶重心位置更偏于前方。滞 距是 该中心O的纵距，并以R．代表之，大约为1～2 倍船长，它表示操舵后到船舶进入旋回的“滞后 距离”，也是衡量船舶舵效的标准之一。
• 5)旋回时间
• 它与船舶的排水量有密切关系，排水量大，旋回
• 时间增加。万吨级船舶快速满舵旋回一周约需 6min，而超大型船舶的旋回时间则几乎要增加一 倍。
• 三、影响旋回圈大小的因素
• 旋回圈的大小与船型、舵面积、所操舵角、操舵 时间、载态、水深、船速、船舶的纵倾和横倾、 螺旋桨转速等密切相关。另外，受风、流的影响， 旋回圈的大小也有很大变化。
• 6)反移量(kick)
• 反移量亦称偏距，是指船舶重心在旋回初始阶 段向操舵相反一舷横移的距离。通常，该值 极 小，其最大量在满载旋回时仅为船长的1％左右。 但操船中应注意的是，船尾的反移量却不容忽视， 其最大量约为船长的1／5～1／10，约出现在操 舵后船舶的转头角达一个罗经点左右的时刻。反
• 移量的大小与船速、舵角、操舵速度、排水状态 及船型等因素有关，船速、舵角越大，反 移量 越大。
•
第一章 船舶操纵性能
• 操纵性能主要包括船舶的旋回性、船舶的航向稳 定性、改向性及保向性以及船舶的变速运动性能 等。
•
第一节 船舶的旋回性能
• 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。
百度文库
• 一、船舶旋回的运动过程
• 1．第一阶段(初始、内倾阶段）
• G：原航向；尾：外移；r=0； ŕ(max)；φ=0；
• 船舶旋回中定常外倾角θ的大小与船速、所操的 舵角、船舶的旋回性能和船舶的初稳性高度GM 等有关，船速越高，船舶的旋回直径越小，船舶 的初稳性高度越低，定常外倾角θ越大。
• 船速大于30kn的高速船，定常外倾角可达120～ 140。
• 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 .
• 2．描述船舶旋回运动状态的运动要素
• 主要有漂角、转心及其位置、旋回中的降速和旋 回中的横倾等。
• 1)漂角
• 船舶首尾线上某一点的线速度与船舶首尾面的交 角叫做漂角。
• 通常所说 的漂角是指船舶重心处的线速度u(与船 舶首尾面的交角，也就是船首向与重心C点处旋 回圈切线方向的夹角，用夕表示之。一般船舶的 漂角大约在30～150之间。
• 1．表征旋回圈大小的几何要素
• 1)进距
• 进距也称纵距，是指从操舵开始到船舶的航向转 过任一角度时重心所移动的纵向距离。通常，旋 回资料中所说的纵距，特指当航向转过900时的 进 距 ， 并 以 Ad 表 示 之 ， 它 大 约 为 旋 回 初 径 的 0．6～1．2倍。
• 2)横距(transfer)
• 横距是指从操舵开始到船舶的航向转过任一角 度时船舶重心所移动的横向距离。通常，旋回资 料中所说的横距，特指当航向转过900时的横距， 并以了，表示之，它大约为旋回初径的一半。
• 3)旋回初径(tacticaldiameter)
• 旋回初径是指从操舵开始到船舶的航向转过 1800时重心所移动的横向距离，并以Dr表示之。 它大约为3～6倍的船长。
• 漂角越大的船舶，其旋回性越好，旋回直径也越 小。超大型船舶较一般货船的方形系数值较高， 长宽比较低，有着较好的旋回性，它在定常旋回 中的漂角也较大，最大可达到200左右。
• 2)转心及其位置
• 转心P的位置是旋回圈的曲率中心O作船舶首尾 面的垂线的垂足。在转心处，横移速度及漂角均 为零。
• 在旋回的初始阶段，转心约在重心稍前处，以后 随船舶旋回不断加快，转心随着旋回中的漂角的 增大而逐渐向船首方向移动；当船舶进入定常旋 回阶段即船舶旋回中的漂角保持不变时，转心P 逐渐稳定于某一点，对于不同船舶，该点的位置
一般船舶降速幅度大约为25％～50％，超大型油船 降速幅度最大可达到原航速的65％。
4)旋回中船舶出现的横倾(1ist)
• 内倾将变为外倾，并且因横向摇摆惯性的存在将 产生最大的外倾角θmax。，最大外倾角一般为定 常外倾角的1．2～1．5倍， θmax的大小与操舵 时间有关，操舵时间越短， θmax越大。
• 大约在离船首柱后1／3～1／5船长处；船处于后 退中，转心位置则在船尾附近。
• 对于不同船舶而言，旋回性能越好、旋回中漂
• 角β越大的船舶，其旋回时的转心越靠近船首。
3)旋回中的降速
首转过900左右船舶进入定常旋回后，速度不再下 降。减速的幅度与旋回初径Dr与船长L的比值有 密切的关系，Dr／L值越小，旋回性越好，减速 越显著。
• 阻力=0；内倾;V不变
• 2．第二阶段(过渡） • ŕ ↓；r ↑； φ ↑；外倾; V ↓；N（r) ↑ • 3．第三阶段 （定常旋回阶段） • ŕ =0;r定常； φ ↑(线性） • N（α）+N（β）+N（r ）=0
• 二、旋回圈的大小及其要素
• 定速直航(一般为全速)的船舶操一定舵角(一般为 满舵)后，其重心所描绘的轨迹叫做旋回圈 (turningcircle)。
• 4．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，而对横距和旋回初径的影 响不大，旋回直径则不受其影响。
• 5．舵面积比
• 拖船为l／20～1／25，渔船为1／30～1／40，高 速货船为1／35～1／40；大型油船一般仅为1／ 65～1／75，一般货船为l／45～1／60。
• 1． 方形系数Cb
• 船舶的方形系数越大，船舶的旋回性越好，旋回
• 2．船体水线下侧面积形状及分布
• 船首部分分布面积较大者或船尾比较瘦削的船舶， 旋回性较好，旋回圈较小，但航向稳定性较差； 而船尾部分分布面积较大者，旋回性较差，旋回 圈较大，但航向稳定性较好。
• 3．舵角
• 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， 其旋回初径的增力n率较大。