船舶操纵和避碰规则

霍尔锚
通常锚泊时抓力系数 4
斯贝克锚 4～6
波尔锚 7～11
AC-14型 7～11
链的抓力系数 砂底－0.75 泥底－0.6
T0
四、锚与锚泊
y
s
l
单锚泊出链长度
（1）悬垂链长S;
S
Y (Y 2T0 ) Wc
（2）卧底链长L;
L T0 a wa cWc
（3）出链长度Lc为
T0 a wa cWc
C（min） 1 2 3 4 5 6 7
排水量(t) ～36000 ～45000 ～55000 ～66000 ～78000 ～91000 ～105000
C（min） 8 9 10 11 12 13 14
排水量(t) ～120000 ～136000 ～152000 ～171000 ～190000 ～210000 ～
（3）回转产生横倾及减速 横倾：回转过程中船舶会出现横倾现象，
其规律是：先内倾，后外倾。
减速：回转时船速将大幅下降，旋回中 船速下降与相对旋回初径DT/L密切相关， DT/L越小，旋回性能越好，降速越明显。 实船和船模试验结果表明，当DT/L=3时 可降速40%-50%
一、船舶操纵性能
（4）影响回转圈大小的因素 方形系数Cb：船型肥大Cb大，旋回性好。 吃水：吃水大旋回性差 吃水差：增加尾倾，旋回性变差
二、环境因素对操船的影响
确定富余水深的实例
欧洲引水协会（EMPA），对进出阿母斯特丹等港口的 船舶，建议采用如下的富余水深。
水域 外海航道 港内航道
港内
大型船 吃水的20％ 吃水的15％ 吃水的10％
VLCC 吃水的15％ 吃水的10％ 吃水的5％
马六甲海峡、新加坡海峡对吃水15M以上的船舶及 DW15万吨的以上的船舶过境时，规定了至少保持3。 5M富余水深。
二、环境因素对操船的影响
岸吸与岸推正好形成一个力偶，结果使船 首转向航道中央，而船尾迅速向岸边吸 拢。
越靠近岸边，水深越浅，航道越狭窄，航 速越快，船体越肥胖的船型，岸吸与岸 推形象越明显。
二、环境因素对操船的影响
5.船间的相互作用
两船平行接近时引起的 现象
波荡：处于他船行波不 同位置而受到向前加速 和向后减速的作用
C（min） 15 16 17 18 19 20
一、船舶操纵性能
倒车冲程 万吨级船舶 6～8L 5万吨级油轮 8～11L 10万吨级油轮 10～13L 15～20万吨油轮 13～16L
4.舵力与转船力矩 （1）舵力及其影响因素
舵的水动力在垂直于舵叶剖面中心线的法向分力称为舵力。 影响舵力的主要因素：舵叶面积、船速和舵角。 舵叶面积、船速和舵角越大，舵力越大，船舶的操纵性越好。 舵力的大小与船速的平方成正比。
二、环境因素对操船的影响
追越中两船的相互作用
B
B
B
A 位1 B
A 位2
B
A 位4
A 位3
A 位5
二、环境因素对操船的影响
两船间相互作用的回转力矩达最大值时，比满 舵旋回35度回转力矩大得多。因此在浅窄航道 追越中，为减轻、避免船间的相互作用，应注 意增大两船的横距、降低船速以确保安全。 距离的选择
一、船舶操纵性能 纵距
（5）不同类型船 舶的旋回性能
满载大型油轮
瘦削型船
集装箱
浅吃水、空载船
横距
船舶变速对旋回圈的 影响
二、环境因素对操船的影响
1.风 船舶操纵中受风的影响 使船的航速增加或减少 与重心形成的风压力矩使船发生偏转 风压倾倒力矩使船舶倾斜
二、环境因素对操船的影响
（2）转船力矩 舵力对船舶重心G之矩称为转船力矩。
（3）舵角极限 钢质海船机械舵角的极限是35°
一、船舶操纵性能
5.船舶回转圈及其几何要素 （1）回转圈
在转舵后，船舶重心的运动轨 迹曲线称为回转圈。 （2）回转圈几何要素 偏距Kk 进距Ad 横距Tr 旋回初径DT 回转直径D 相对回转直径D/L
一、船舶操纵性能
日本濑户内海主要港口规定富余水深为10％ｄ＋50CM。
三、港作拖轮及其运用
1.港作拖轮的种类及其特性 种类 1 ） 可 变 螺 距 推 进 器 (CONTROLLABLE PITCH
PROPELLER)
三、港作拖轮及其运用
1.港作拖轮的种类及其特性 种类 2 ） 平 旋 推 进 器 (VOITCH-
风力 风力可由下式表示：
Fa 9.8 aCava 2 Aa c os2 Ba sin 2
2


二、环境因素对操船的影响
风力矩 风压与力臂的乘积。 风对船舶操纵的影响 在风力矩的作用下船将发生偏转。 在风压的作用下，船将向下风漂移
二、环境因素对操船的影响
2.流 水动力及其转船力矩 水动力由下式表示：
Fw 9.8 w Cw vw2 L d
2
转船力矩：水动力与力臂的乘积
二、环境因素对操船的影响
流对船速和舵效的影响 船速：航速与流速的矢量之和 舵效：可以等效认为顶流时舵效较顺流
时为好 旋回：顺流旋回，其最大纵距、旋回直
四、锚与锚泊
2.锚抓力与出链长度
根据试验，当底质为泥沙时，锚的抓力于 链长、水深的关系如下表
出链长度/水深
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
抓力/锚在空气中的重量 0.66
1.01
1.39Biblioteka 1.742.09四、锚与锚泊
单锚泊抓力 单锚泊时的锚抓力可用下式表达： P=Pａ＋Pc＝λwａ＋λwcｌ
锚的种类
浅水效应。此时可发现船首水花声减小，船尾 出现明显的追迹浪，车叶打出泥浆水，以及船 体振动等。当H/d＜1.5时，这种增加倍率将急 剧增大。 将出现船体下沉，纵倾增大，阻力增加，螺旋桨 负荷增加，推进效率下降，因而使船速下降。
二、环境因素对操船的影响
浅水对操纵性与旋回性的影响 舵力下降 旋回性下降 航向稳定性提高 冲程减小
SCHNEIDER PROPELLER)
三、港作拖轮及其运用
1.港作拖轮的种类及其特性 种类 3）Z型传动推进器
三、港作拖轮及其运用
1.港作拖轮的种类及其特性 种类 4）固定螺距推进器(FIXED PITCH PROPELLER)
三、港作拖轮及其运用
港作拖轮的特性 1）VSP型的拖力要比CPP型稍差,但机动性能良
P

1 2
w

C
yw

Lw

d

(u
y

vc
)2

1 2
a

Cya

Ba

va2
船舶横向水阻力
横向风压阻力
三、港作拖轮及其运用
所需拖轮马力的简易估算方法： 总的拖轮马力=船舶载重吨X10%
四、锚与锚泊
1.锚的用途 锚泊 港内用锚助操 1）．抑制船速 2）．控制船身横向移动 3）．协助调头 4）．稳住船首 应急操纵上的使用 1）．避免碰撞、触礁、上滩 2）．保证狭水道航行安全时使用 3）．海上漂滞使用 4）．系泊时缓和船体受外力的摇动 5）．搁浅后固定船体以及协助脱浅
船舶操纵和避碰规则
主讲：苏维顺 厦门海事局
一、船舶操纵性能
1.推进系统介绍 推进系统由以下部分组成 主机 调速器 换向装置 传动轴 螺旋桨 螺旋桨种类： 定距桨FPP 可变螺距桨CPP
一、船舶操纵性能
定距桨与可变螺距螺旋桨对比
项目 结构 换向 倒车推力 装配船型
好,横向牵引力可达到直向的45%左右,可正横向 方向进车。 2）CPP型前进推力很大，但后退拉力和运动性能 稍差。另外，CPP型拖轮的拖力受波浪的影响 很大，有时可降至一半；而VSP和Z型拖轮因 耐波性能好，故波浪对其拖力影响甚微。 3）Z型采用的是360度旋转式螺旋桨，牵引力很 大且操纵性能也佳，可向任意方向提供强有力 的推力。
+
Y (Y 2T0 ) Wc
四、锚与锚泊
经验公式： （1）当风速为20M/S时，出链长度为：
Lc 3H 90m
（2）当风速为30M/S时，出链长度为：
Lc 4H 145 m
四、锚与锚泊
3.港内锚地锚泊所需水 域
单锚泊旋回半径R=船 长L+实际出链长度 Lc
船间最小安全距离 D=L2+2LC2
定距桨FPP 简单 慢 较进车差别大 大、中、小型
可变螺距CPP 复杂 快 与进车差别不大 中、小型船
一、船舶操纵性能
2.船舶操纵性 （1）船舶操纵性
船舶能保持或改变航向、航速和位置的性能称为船舶操纵性。 操纵性包括航向稳定性、回转性、转首性等。 （2）航向稳定性 保持原来航向的能力，称为航向稳定性。 （3）回转性和转首性 回转性是指船舶经操舵后，船舶改变原航向作圆弧运动的性能。
转头：当船首向与他船 散波方向存在夹角时， 受波峰波谷不同方向的 作用力，其结果产生了 使船转头的力矩
波峰
增 速
减 速
波峰
波峰 波峰
二、环境因素对操船的影响
吸引与排斥：前进中的船舶，首尾处于 水位升高，压力增高从而给靠近的他船
水位升高 以排斥作用；而船中部分水位下降，压 力降低，则给靠近的船舶以吸引作用。
三、港作拖轮及其运用
2.运用拖力的方式及带缆
吊拖（LEADING
L
AHEAD）：
一般情况下应使拖缆的
2L
俯角小于15度，即拖缆
长度应大于被拖船拖缆
出口至水面高度的4倍，
不小于45M。实际上一
般取拖缆长度为拖轮长