第五章 抗沉性
[工学]第五章 抗 沉 性
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V1 V
体积渗透率μv的大小视舱室用途及装载情况而定， 我国《海船法定检验技术规则》规定的μv的数值加表5-l 所示。
面积渗透率：进水面积a1与空舱面Байду номын сангаасa
船舱内实际进水的面积 面积渗透率 空舱的面积
a1 a a
或
a1 a a
y
x L/2
C L/2
z
W W1
xF
C
L1 d L
—，纵稳性高为GM —L，水线面面积为AW， 吃水为d)，横稳性高为GM
进入该舱的水看成是在C处增加了重量为p＝ωV的液体载荷，进水 舱内自由液面对于其本身的纵向主轴和横向主轴的惯性矩分别为ix
船舶原浮于水线WL处，排水量为△ ，首尾吃水为dF及dA(平均
漂心纵向坐标为xF，进水舱的体积为V，其重心在C(x,y,z)处。可把
及iy 。对于这类舱室,进水后船舶的浮态及稳性按下列步骤进行计算。
舱室进水后船舶的浮态及稳性计算
p 1.平均吃水增量： d wAW wix p d (d z GM ) 2.新的横稳性高： G1M 1 GM p 2 p wiy GM L 3.新的纵稳性高： G1M L1 p p py 4.横倾角正切： tg ( p)G1M 1
p d AW p d G1 M 1 GM (d z GM ) p 2 G1 M L1 GM L p py tg ( p)G 1 M 1
4.横倾角正切
5.纵倾角正切
p ( x xF ) tg ( p )G1M L1
L p ( x xF ) 6.由于纵倾而引起 d F ( xF ) 2 ( p )G1M L1
抗沉性
1:舱顶在水线以下且封闭的。
进水后舱室充满水，进水量不变，无自由液面。
此类侵水对船舶的稳性和浮态影响较小，可作为装载固体质量来处理。
2：舱顶在水线以上，舱内和舱外水不相同，有自由液面，作为增加液体重量来考虑，并考虑自由液面。
3:舱顶在水线以上，破口在舷侧水线附近或以下，进水后舱内和舱外水想通，水面保持一致。
实质是损失了一部分浮力，用逐步逼近增重法来计算进水后的浮态和稳态。
:4：浮态：船体破损侵水后的最终平衡水线沿船舷距甲板上边缘至少要有76mm的干舷高度。
稳性;对称浸水，当采用固定排水量法计算时，最终平衡状态的剩余稳性高度GM》50mm，不对称时可允许横倾角大于7.
5：舱壁甲板：横向水密舱板所能够达到的最高一层的甲板。
限界线;舱壁甲板上表面以下76mm的线。
分舱载重线：决定分舱长度时的载重线。
可浸长度：沿着船长方向以某一点c为中心的舱，在规定的分舱载重线和渗透率的情况下，以C点所做的舱的长度。
许可舱长：考虑到船长和船舶业务性质对抗沉性要求时所允许的实际舱长，称为许可舱长。
渗透率：舱室实际进水量与理论进水量之比。
6：有区别，因为钢材和面粉的渗透率不同。
7：一：实际装载的渗透率的u值大于规定值二是：船舶破舱浸水钱的载重水线低于规定的分舱载重线。
抗沉性
抗沉性定义船体水下部分发生破损,船舱淹水后仍能浮而不沉和不倾覆的能力。
概述规范对船长在50m及以上的客船和科学考察船、100m以上的货船和50m以上的渔船或拖船均有详细的规定和要求。
中国宋代造船时就首先发明了用水密隔舱来保证船舶的抗沉性，军舰的抗沉性尤为重要。
《国际海上人命安全公约》对船舶抗沉性作了规定,适用于载客超过12人的船舶(客船).公约对客船抗沉性的要求有两种体系,可任选一种进行核算.一种体系为:全船任一舱,相邻两舱或三舱淹水后,船仍能保持不超过所限制的浮态并具有不小于0.05米的初稳心高,称为一舱制,二舱制或三舱制.舱制依船的大小和载客人数通过计算来确定.另一体系为:在限定的允许破舱后的浮态和稳性的条件下,计入各部位的船舱的受损概率,计算出的船舶破舱后的生存力指数(概率)应达到规定值,这一指数依船的大小和载客人数而定.船舶主体部分的水密分舱的合理性,分舱甲板(水密舱壁所达到的那层甲板)的干舷值和完整船舶稳性的好坏等,是影响抗沉性的主要因素。
吃水对大角稳性及抗沉性影响吃水对大角稳性及抗沉性影响：在型深D不变情况下，增加吃水降低了干舷，使储备浮力减少，大角横倾时，甲板边缘提前入水，对抗沉性及大角稳性都是不利的。
吃水深的船航行时不易产生砰击和漂移，吃水浅的船在海上航行时耐波性较差。
船长对抗沉性的影响增加船长对改善抗沉性有利，包括可浸长度增加和海损时稳性损失相对下降。
型深对抗沉性影响吃水d一定时，型深D大，则干舷F大，船舶储备浮力大。
当船舱破损淹水时，型深D大的船经下沉后，还可保留一定量的干舷(剩余干舷)，而且具有足够的生存力和安全性。
对有抗沉性要求的船舶，按该规则计算出要求的许可舱长不能满足总布置的需要，而需将许可舱长加长时，就需加大型深。
型深是提高抗沉性极为重要的因素。
抗沉性
课题四：船舶抗沉性的分析与计算
1、进水舱的分类和渗透率 2、舱室进水后船的浮态及稳性计算 3、可浸长度曲线、分舱因素和许用舱长
一、知识目标
1、掌握进水舱的分类和渗透率的概念 2、了解增加重量法和损失浮力法的基本原理 3、掌握安全限界线、极限破舱水线、可浸长度（曲线）、
张 远 双
水以后船舶的极限破舱水线恰与限界相切。
船舱在船长方向的位置不同，其可浸长度也不同。以可浸长度 的中点至中横剖面的距离为横坐标，以可浸长度为纵坐标所作的曲
线称为可浸长度曲线。
张 远 双
2018/9/22
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船 舶 性 能 计 算
讨论：
1、以上绘制的是渗透率μv＝1.0的情况，因而必须对求得的可浸 长度除以实际渗透率，以求得实际渗透率时的可浸长度曲线，并注明 实际渗透率的具体数值。 渗透率越小的舱室破损，可能的进水量就越小，可浸长度就可越 大。 2、可浸长度曲线的两端，被船舶首尾垂线处θ=arctan2的斜直 线所限制。
相邻三舱破损后仍能满足抗沉性要求（但相邻四舱破损后不满 足）的船称为三舱制船。
……
若用分舱因数F来表示，则： 对于一舱制船：1.0≥F＞0.5。
张 远 双
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对于二舱制船：0.5≥F＞0.33 。
对于三舱制船：0.33≥F＞0.25 。
……
15
船 舶 性 能 计 算
思考题
P94 T5-10：已知某船的可浸长度曲线，现要在舱长的中点x1和 x2处分别布置两个货舱，试在习图5－1上画出该两个货舱的舱壁极限 位置。
张 远 双
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船 舶 性 能 计 算
二、极限破舱水线（或极限海损水线）
抗沉性
张 远 双
为普遍的典型情况。
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3
船 舶 性 能 计 算
三、渗透率
对破损船的浮态和稳性起影响作用的是进水舱的实际进水体积， 而不是进水舱本身的型容积。
船舱内有各种结构、设备、机械和货物等，它们在舱内已占据 了一定的空间。因此，船舱内实际能进水的体积V1总是小于空舱的
型体积V，两者的比值称为（体积）渗透率μV。
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许用舱长和分舱因数等概念
二、能力目标
能用可浸长度曲线解决合理分舱问题
1
船 舶 性 能 计 算
1、进水舱的分类和渗透率
一、抗沉性的概念
所谓抗沉性，船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的 浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。 抗沉性讨论的是破舱浮性和稳性，以前谈到的浮性和稳性可称为 完整浮性和稳性。 船舶具备抗沉性的主要原因：1、合理分舱（用水密舱壁将船体 分隔成适当数量的舱室，当一舱或数舱进水后，控制进水量，船舶的 下沉和倾斜不超过规定的极限位置）；2、干弦（储备浮力） 在船舶静力学，抗沉性问题包括下列两个方面的内容： 1、破舱浮态和稳性计算：船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性 计算。 2、合理分舱：从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极限 长度，即可浸长度的计算。我们主要学习“合理分舱”。
5
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船 舶 性 能 计 算
讨论
当船舶破损进水量不超过排水量的10％～15％时，可应用上面 两种方法并依据初稳性公式来计算船舶的破舱浮态和稳性。 1、两种方法均可用于三类进水舱的计算。 但一般来说，第一、二类舱用增加重量法，第三类舱用损失浮 力法计算较为方便。
2、若同一进水舱用上述两种方法计算，所得的最后结果：
航海概论名词解释摇摆性
航海概论名词解释摇摆性
1. 净载重量：净载重量是船舶具体航次所能装载货物的最大重量，等于载重量减去该航次总储备量（包括航次所需要的燃润料、淡水、粮食、供应品、船员、行李等重量）及船舶常数。
2. 浮性：船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。
3. 稳性：是指船舶在外力矩（如风、浪等）的作用下发生倾斜，当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。
4. 抗沉性：是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。
5. 地理经度：为地球椭圆体格林子午线与该点子午线在赤道上所夹的短弧。
6. 地理纬度：为地球椭圆体子午线上该点的法线与赤道面的夹角。
7. 真航向：以真北线为基准，顺时针方向计量到船舶的航向线的角度称为真航向。
8. 真方位：以真北线为基准，顺时针方向计量到物标方位线的角度称为真方位。
9. 海里：航海上度量距离的长度单位是海里，它等于地球椭圆子午线上纬度的弧长。
一海里标准长度是1852m.
10. 气压：单位截面上大气柱的重量称为大气压强，简称大气压或气压。
一个标准大气压=101325pa
11. 相对湿度：实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比称为相对湿度。
12. 露点温度：当空气中的水汽含量不变且气压一定时，降低气温，使空气刚还达到饱和时的温度称为露点温度。
13. 气团：是指气象要素（主要是指温度和湿度）的水平分布比较均匀的大范围的空气团。
14. 冷气团：是指温度低于下垫面的气团。
15. 暖气团：是指温度高于下垫面的气团。
船舶静力学概论 第六章 破舱稳性
T v AW
2）浮心高度变化
zB
v
(T
T
2
z)
3）新的初稳心高
G1M1
GM
v
[T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2
T
z]
GML近似不变
4）横倾角：
tan
py
( p)G1M1
5）纵倾角：
tan p(x xF ) ( p)G1M L1
6）首尾吃水增量：
TF
TA
[
L 2
xF
]
p(x xF ) ( p)G1M
进水前船舶各参数为：T 、T 、 、GM 、GM L 、A 、x
F
A
W
F
进水体积 v ，重心在 (x,y,z)处，进水面积 a ，形心
在(xa,ya) 处,进水后损失了浮力 wv ，需增加吃水来补偿。
1）平均吃水的增量：
T v AW a
2）剩余水线面面积（AW-a）的漂心 F’：
xF
AW xF AW
式计算船舱进水后的浮态和稳性。有两种处理方法：
1、增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的 液体载荷；
2、损失浮力法：把破舱后的进水区域看成是不属于船 的，即该部分浮力已损失，并由增加吃水来补偿。
这两种方法的计算所得的最后结果完全一致，但算出的 稳心高不同。
一、第一类舱室
可用增加重量法或损失浮力法进行计算.
8）横倾角： 9）纵倾角：
tan v( y yF )
GM 1
tan v(x xF )
GM L1
10）首尾吃水增量：
TF
[L 2
xF ] tan
TA
[
L 2
第五章抗沉性
§5一．进水舱的分类进水量≯10～15%△，可用初稳性理论解决。
1．增加重量法（变排水量法）：舱室型体积=1；特点：进水量＝增加的重量，无自由液面；可完全用第三章载荷装xW、Fx，y，z）△+p9浮态及稳性计算p1⎠2M11LFFFddddδδ++=′′710AAAddddδδ++=浮态及稳性计算p1方法：破舱后，该舱在WL水线下的进水面积（即损失水线面积）为a ，其（补偿浮力：（A W -a ）*δd v aA d W −=δ（或有效水线面面积）)′()(22T x a W F I i ay A a y =−+−−()[]()22⎟⎞⎜⎛−′−−−+−F F W F a y x x a A x x a i ⎠⎝）；作用点在⎟⎞⎜⎛+′′,,d d y x F F δ⎠⎝2()FB v x x x δ′⎧−−⎪=⎪∇6．横、纵稳性高的变化：0=G Z δ（船重心保持不变，即）7．新的横、纵稳性高度：10．由于纵倾引起的吃水变化：11．船舶的最终吃水：d⎧∑x a§5一、概念WL二、可浸长度计算原理破舱前1、绘制极限破舱水线；~2、计算及，绘曲线,进水舱的容积曲线；i v i x i i x v3、计算可浸长度；在横剖面面积曲线上x 处截取CD＝v,并使2013-5-625§5一．分舱因数分舱因数注意点。
抗沉性
2、计算步骤及计算公式
(1)平均吃水的增量
v d Aw a
( xF , y F ) (2)剩余水线面面积的漂心位置F′
A x axa xF w F Aw a
yF
ay a Aw a w
(3)剩余水线面面积（Aw-a）对通过其漂心F′的横向及纵向惯性距
I T I T (i x ay a ) ( Aw a) y F
i y GM L P P
tg
tg
Py ( P )G1 M 1
P( x x F ) ( P )G1 M L1
(6）由纵倾引起的首尾吃水变化
d F ( x F )
d A ( x F )
L 2
L 2
P( x x F ) ( P)G1 M L1
第五章 抗沉性
本章重点
1 、船舶在一舱或数舱进水后浮态及稳性 ( 破舱稳性 Impaired stability)的计算。 2、从保证船舶抗沉性的要求出发，计算分舱的极 限长度即可浸长度的计算。
● 抗沉性定义：指船舶在一舱或数舱破损进水 后仍能保持一定浮性和稳性。 ● 在船舶设计阶段，需要考虑抗沉性问题，抗 沉性是用水密舱壁将船体分隔成适当数量的 舱室来保证的，要求一舱或数舱进水后，船 舶的下沉不超过规定的极限位置，并保持一 定的稳性。
P( x x F ) ( P)G1 M L1
（7）船舶最后的首尾吃水
' dF d F d d F
' dA d A d d A
三、第三类舱室
这类舱室舱内的水面与船外海水保持在同一水平面上，其进水量需 由最后水线来确定，而最后水线位置又与进水量有关。
进水舱的分类及渗透率
§5-3 可浸长度的计算
舱壁甲板边线
边界线
76mm
WL
我国《海船法定检验技术规则》规定：民用船舶的下沉极限 是在舱壁甲板上表面的边线以下76mm处，即船舶在破损后至 少应有76mm的干舷。
在船舶侧视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的一条曲线（与 甲板边线相平行）称为安全限界线（简称限界线）。
限界线上各点的切线表示所允许的最高破舱水线（或称极限 破舱水线）。
1. 增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的 液体重量；
2. 损失浮力法（固定排水量法）：把破舱后的进水区 域看成是不属于船的，即该部分的浮力已经损失， 损失的浮力借增加吃水来补偿。对于整个船舶来说， 其排水量不变，故又称为固定排水量法。
三、渗透率
体积渗透率：
体积渗透率
船舱内实际进水体积 空舱的型体积
(
L 2
xF
)
p(x xF ) ( p)G1M
L1
7.船舶最后的
d
' F
dF
d
dF
首尾吃水：
d
' A
dA
d
d A
三、第三类舱室
W W1
F’
F
xF
C
L1
L
z
d
xa
x’F
y’F
xa
ya
C
L/2
L/2
船舶原浮于水线WL处，排水体积为，吃水为d，横稳性高
为GM，纵稳性高为GM L，水线面面积AW , 漂心纵向坐标为xF。 设进水舱在水线WL下的体积为v，重心在c(x, y, z)处，该舱在 WL处的进水面积为a, 其形心在f (xa, ya )处，a称为损失水线面 面积。当海水进入该舱后，船舶即损失了浮力wv，但因船的 重量没有改变，故需下沉至W 1L1处，以获得补偿浮力。
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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。
船舶静力学第五章抗沉性(OU)
它们的横稳性高G—M和纵稳性高G—ML也不同。
三、渗透率
由于舱内有各种结构构件、设备、机械和货物，舱内 实际进水的体积V1总是小于空舱的型体积V，两者之比成 为体积渗透率：
体积渗透率
船舱内实际进水体积 空舱的型体积
V1 V
体积渗透率μv的大小视舱室用途及装载情况而定， 我国《海船法定检验技术规则》规定的μv的数值加表5-l 所示。
tg p(x xF )
( p)G1M L1
d F
(L 2
xF )
p(x xF ) ( p)G1M L1
d A
(
L 2
xF
)
p(x xF ) ( p)G1M
L1
d
' F
dF
d
dF
d
' A
dA
d
d A
二、第二类舱室
舱内的水虽与船外海水不相联通，但因舱室未被灌 满，故存在自由液面。在用增加重量法进行计算时， 要考虑到自由液面对稳性的影响。
如图所示，船在舱室进水前浮于水线WL处，首尾吃水为dF
— 及dA(平均吃水为d)，排水量为△，横稳性高为GM，纵稳性高 — 为GML，水线面面积为AW，漂心纵向坐标为xF，进水舱的体积
为V，其重心在C(x,y,z)处。可把进入该舱的水看成是在C处增 加了重量为p＝ωV的液体载荷，且没有自由液面。因此，舱室 进水后船舶的浮态及稳性可按下列步骤进行计算。
首尾吃水：
d
' A
dA
d
d A
三、第三类舱室
这类舱室破损进水后，舱内的水面与船外海水保持同一水平面， 其进水量需由最后的水线来确定，而最后的水线位置又与进水量 有关。因此，用增加重量法进行计算就很不方便。对于这类舱室 宜采用损失浮力法来进行计算，并认为舱室进水后船的排水量和 重心位置保持不变。
《船舶设计原理》部分答案
1基本概念：绿色设计思想：减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
船舶绿色设计：利用绿色设计基本思想，设计出资源省，能耗低，无污染，效益高的绿色船型。
能效设计指数试航速度：是指满载时主机在最大持续功率前提下，新船于静，深水中测得的速度。
服务速度：是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。
续航力：一般是指在规定的航速和主机功率情况下，船一次所带的燃油可供连续航行的距离。
自持力：是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。
全新设计法：在没有合适母型船的情况下，往往采用边研究、边试验、边设计的方法母型设计法：在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船，并在其基础上，根据设计船的特点，运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。
四新：新技术、新设备、新材料、新工艺最小干舷船：对载运积载因数小的重货船，其干舷可为最小干舷，并据此来确定型深D ，这类船称为最小干舷船。
富裕干舷船：对载运积载因数大的轻货船，按最小干舷所确定的D ，其舱容往DWTV E E EEDI ref ⨯-=节能装置设备消耗往不能满足货舱容积的要求，因而D需根据舱容来定，从而实际干舷大于最小干舷，这类船称为富裕干舷船。
结构吃水：如结构按最大装载吃水设计，则此时的吃水称为结构吃水。
出港：到港：载重型船：运输船舶中，载重量占排水量较大的船舶，如散货船、油船等。
这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。
布置型船：船舶主尺度由所需的布置地位决定，而载重量不作为主要因素考虑的一类船舶。
如客船等。
舱容要素曲线：是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。
容量方程：吨位：船舶登记吨位（RT）：是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的吨位，包括总吨位和净吨位。
⒈总吨位（GT）：是以全船围蔽处所的总容积（除去免除处所）来量计，它表征船的大小。
潜艇原理第五讲-潜艇的稳性(续)、潜艇的抗沉性
1
它的浮心垂向坐标 z B 和重心垂向坐标 zG 可根据力矩平衡原 理求得
1 1
g zG PzP P 1 z1 P 2z zG1 P P 1
zG gvz1 P( z P z1 ) P2z gv
§3.7 装卸载荷对潜艇初稳性的影响
潜艇在大修或进行现代化改装时，通常都要增加或卸下一些设 备。若增加的设备位于耐压艇体内部，为了满足水下平衡，只须卸
下同样重量的固体压载就可保证艇的重量不变。为了保持纵倾不变，
需对一些固体压载作纵向移动，这类问题的实质就是移动载荷，这 时，由于重量和浮态都不发生变化，只有重心的垂向位置发生了变 化。
HEU AUVLAB
§3.6 潜艇的水下稳性及潜浮稳度图
潜伏稳度图
zG , zB , zM , G M G M1 , (V )
浮力调整舱、首 尾纵倾水舱、淡 水舱、燃油舱等 自由液面对稳心 高修正值 第一种情况下（通海阀、通 气阀均关闭）主压载水舱自 由液面对稳心高修正值。
HEU AUVLAB
§3.4 潜艇在水面状态时的大倾角稳性
静稳性曲线的特征 （ 1）静稳性曲线在原点处的斜率等于初稳心高；
（ 2）稳定平衡与不稳定平衡位置；
缓慢增加的横倾力矩 逐渐作用于潜艇上
HEU AUVLAB
§3.4 潜艇在水面状态时的大倾角稳性
静稳性曲线的特征 （ 3）最大静稳性臂及其对应的横倾角； （ 4）甲板边缘入水角；
HEU AUVLAB
§3.5 潜艇的动稳性
动稳性概念
潜艇在受力后的运动情况
d 之间， （ 3）在倾角 ＝1 ～ MH<MR，潜艇减速倾斜；
（ 4）当 ＝ 时，角速度等零， d 潜艇停止倾斜，但这时 MH<MR，故潜艇开始复原。
天津大学 船舶静力学 第五章 抗沉性
2012-4-28
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§5—1 进水舱的分类及渗透率
一．进水舱的分类
第一类舱：舱顶在水线以下，海水灌满（顶未破），没自由液面，舱内 水与舷外海水相通；
双层底、顶盖在水线以下的舱柜属于这种情况。
第二类舱：舱顶在水线以上（或以下），未灌满，有自由液面，舱内水 与舷外海水不相通；
为调整船舶浮态而灌水的舱以及船体破洞已被堵塞注水但水没有 抽干的舱室都属于这类情况。
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3、计算可浸长度； 在横剖面面积曲线上 x 处截取CD＝vi,并使 S AOC = SBOD
则A，B间的水平距离为可浸长度，其中点至船中的距离为 该舱的位置。
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§5—4 分舱因数及许用舱长
一．分舱因数 F
分舱因数——是用以决定许用舱长的一个因数，其值与船长、用途 和船舶业务性质有关。F≤1
−
xF
⎟⎞tgθ ⎠
7
d F ′ = d F + δd + δd F
δd A
=
−⎜⎛ ⎝
L 2
+
xF
⎟⎞tgθ ⎠
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d
′
A
=
dA
+ δd
+ δd A
10
浮态及稳性计算：
1
δd
=
p wAW
2
G1M 1
=
GM
+
Δ
p +
p
⎜⎛ d ⎝
+
δd 2
−
z
−
GM
⎟⎞ ⎠
−
wi x Δ+ p
3
G1M
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第五章抗沉性
第一节进水舱分类与渗透率
船舶抗沉性又称船舶不沉性,是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不至于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性，船舶除了具备足够的储备浮力外，一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。
一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时，水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内，阻止进水向其他舱室漫延，而不致使浮力损失过多。
这样，就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力，保证了船舶的不沉，也为堵漏施救创造了有利条件。
对于不同用途、不同大小和不同航区的船舶，抗沉性的要求不同。
它分“一舱制”船、“二舱制”船、“三舱制”船等。
“一舱制”船是指该船上任何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般远洋货船属于“一舱制”船。
“二舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
“三舱制”船是三舱破损进水而不致造成沉没的船舶。
一般化学品船和液体散装船属于“二舱制”船或“三舱制”船。
对“一舱制”船也不是在任何装载情况下一舱进水都不会沉没，因为按抗沉性原理设计舱室时是按照舱室在平均渗透率下的进水量来计算的。
所谓渗透率是指某舱的进水容积与该舱的舱空的比值。
所以满载钢材的杂货船，货舱进水时其进水量就会较大地超过储备浮力，就不一定保证船舶不沉。
船舶在破损进水后是否会倾覆或沉没，在一定程度上还与船上人员采取的抗沉性措施是否得当有关。
船舶破损进水后的措施有很多，如抽水、灌水、堵漏、加固、抛弃船上载荷、移动载荷或调驳压载水等。
这些措施都是为了保证船舶浮力，有时为了减少船舶倾斜、改善船舶浮态和稳性，常常通过采用灌水或调驳到相应的舱室的办法来达到现代舰船几乎都设有双层底和水密横舱壁，而将整个船体分成几个单独的水密舱室，并在水线以上留有足够的干舷高度，以保持一定的储备浮力。
这样，当某些部分受损进水后，仍可保持一定的浮态和稳性。
第四节《破损控制手册》简介
为保证船舶安全，履行SOLAS 公约的要求，本轮编制了《破损控制手册》。
编制《破损控制手册》的目的是为了帮助船员判断船舶进水情况的严重性，并能立即采取相应的措施，尽快恢复船舶的稳性。
《破损控制手册》能够为船上高级船员提供船舶破损的相关资料，当船舶发生破损时，可为他们提供破损控制的准确信息。
要求：为了遵守法规、确保生命、财产的安全，船长应充分重视，并组织全体高级船员学习了解本船《破损控制手册》的全部内容。
所有的高级船员都要熟悉和掌握船舶破损控制图的内容和控制要求。
一、船舶破损控制图
要求将本轮《破损控制图》内容复印后，插入此位置。
（轮机长负责）
二、各货舱、水舱、油舱的通风管、测量管、溢流管在甲板的位置图：
要求按船舶的布置画出或复印平面图、插入此位置。
（轮机长负责）
三、本轮各类排水泵的排量和最大排水能力：
(请按本船情况填写) （轮机长负责）
1、水泵最大排量：通用泵：立方米/小时用于货舱和机舱；
压载泵：立方米/小时有连接管路，平时关闭，需要是打开；
主海水泵：立方米/小时用于机舱；
消防泵：立方米/小时用于
2、综合最大排水能力：货舱：立方米/小时（需打开压载管路连接阀）
机舱：立方米/小时（需打开压载管路连接阀）
压载舱：立方米/小时
四、特殊情况的处理：
（轮机长负责完成，具体内容可参考提示）
1、设备设施损坏后如何控制总说明：
①迅速关闭所有水密、气密装置；
②确定船上人员的安全处所，测量舱柜及舱室以确定损坏范围，进行重复测量以确定进水速度；
③警告：油水操作可能会导致船舶横倾及纵倾的加剧！增加自由液面将会降低船舶的稳性！
2、进水发生后不能自动关闭装置的非水密道门的位置
3、其他阻缓水流的障碍物的情况介绍。
4、进入或逃出水密舱柜的方法介绍
进入：进入水密舱柜前，应严格执行相关操作规程，确保人身安全。
尤其应对水密舱柜的含氧量进行测量，必要时进行通风；确保两人以上，在水密舱柜道门外留有专人负责通信联络，应为进入水密舱柜的工作人员提供足够的照明。
逃出：紧急情况下需要从水密舱柜立即撤离时，水密舱柜内的工作人员首先保持冷静清醒的头脑，沿进入路线反向迅速撤离。
注意行动的有条不紊，前后联络，相互协调，相互照顾；若条件允许，撤离后立即关闭水密舱柜的水密道门，以防止可能的进水情况进一步恶化。
五、船舶发生破损后的应急措施
执行公司体系文件，启动应急反应程序
公司联系号码：电话：传真：
报告内容：破损原因、部位、时间、地点、气象、程度、发展趋势等。
1、船舶碰撞造成破损后的应急措施
⑴、船首撞入他船或被他船撞入后，可视情采取停车或保持微速前进措施，尽量保持两船咬合状态，防止扩大破损范围或从破损处大量进水造成船舶迅速沉没；
⑵、应尽可能立即停车以减少破损面扩大，并立即进入堵漏排水部署；
⑶、尽可能操纵船舶，使受损部位处于下风舷；
⑷、近岸航行的碰撞，若有沉没危险，则应考虑抢滩的提前准备工作；
⑸、对碰撞时的船首向、船位、碰撞时间、与他船碰撞的角度、部位、损害程度及所采取的
措施应尽可能完全准确地记录，并将船名、船籍港、出发港、目的港通知对方船长。
2、调整横倾及纵倾的注意事项
⑴.成功的堵漏加上排水，恢复船舶稳性并保持正浮状态是最理想的结果。
然而，完全控制破损舱室的进水并将其排空，对于大型船舶因碰撞而造成较大破口来说，实现上述目标尚有实际困难，能够做到的只是控制进水范围而已。
船舶破损进水后可能造成船舶的横倾及纵倾，有时为减少进水，需要调整船舶的横倾及纵倾，使之达到最安全状态。
⑵.向相反的一舷注水，可以改变船舶的横倾，但应注意注水会造成船舶储备浮力的减小并造成新的自由液面，进一步恶化船舶的稳性；向前后大量压水可以改变船舶纵倾，但会影响船体强度，因此要慎用。
通过减小吃水可以减小进水量，尤其破损部位在水线附近更是如此。
减小吃水的方法可以酌情考虑排水、向他船驳货或抛弃部分货物。