船舶操纵
船舶操纵
第五節靠離碼頭繫離泊操縱時，船舶處於低速、大漂角、淺窄水域和舵效差的運動狀態和環境。
由於船舶處於低速運動狀態，因此受其外界風流和周圍環境影響較大，操縱比較困難。
在繫離泊操縱前，必須認真、全面地做好準備工作，並根據客觀實際情況制定完整的操縱計劃。
在靠離泊操縱中，要求沉著冷靜、膽大心細，合理而靈活地運用俥、舵、錨、纜、側推器和拖船等操縱手段。
隨時把船置於最有利的位置，以獲得最大的機動餘地，才能確保繫離泊操縱的順利完成。
一、靠碼頭操縱(一)靠泊計劃1.靠泊前的準備工作(1)掌握本船的船舶特性靠泊前，必須掌握本船的操縱性能，其中包括載重狀況、縱橫傾對操縱的影響，對本船俥、舵、錨、纜等操縱及繫泊設備投入使用的有效性及可靠程度必須有一全面了解，特別是必須了解本船主機進／倒俥換向和頻繁用俥的可靠程度。
(2)靠碼頭前，還必須熟悉掌握外界的客觀條件，其中包括港口、航道、碼頭、泊位(空檔大小一般為船長的120%)的情況，泊位附近風流、水深和船舶交通等資訊。
(3)做好靠泊部署船舶操縱是船上各項工作的聯合作業，全船每一個環節都必須緊密配合，確保各項操作準確、及時，才能使整個操作過程運行自如，並確保靠泊計劃的順利執行。
2.靠泊操縱計劃掌握上述的船舶實況和特性、外界客觀條件及船上人員配備情況，為制定靠泊操縱計劃奠定了良好的條件。
在靠泊前制定全面、完善的靠泊計劃是安全、迅速和順利靠泊的基礎。
靠泊計劃的制定首先應保證其全面性，在進港靠泊的各個過程環節及可能遇到的問題，都需在制定計劃時予以認真考慮。
對任何一個環節可能遇到的問題蘇疏於考慮，都有可能對實際操縱帶來被動。
其次，靠泊計劃中應包含當客觀條件可能發生變化時本船的應變措施。
如有可能，應多考慮幾種方案，以免一旦情況變化，思維缺乏準備，而陷於被動。
通常靠泊操縱方案應包括：進港前的準備、港外航道航行操縱、港內航道航行操縱、靠泊操縱總體安排和各階級的重要實施環節、靠泊中可能遇到的困難和對策等。
船舶操纵重点
2、描述船舶旋回运动状态的运动要素
1) 漂角(drift angle)
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，如左图所示。 船舶在首尾线上不同点的漂 角是不同的，在船尾处，由 于其横移速度最大，因此漂 角也最大。但通常所说的漂 角是指船舶重心处的线速度 Vt与船舶首尾面的交角，也 就是船首向与重心G点处旋回 圈切线方向的夹角，用B表示 之。一般船舶的漂角大约在 3°～15°之间。
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
Tŕ+r＝Kδ
式中： K —— 旋回性指数(s-1); T —— 追随性指数(s); r —— 旋回角速度(1/s); ŕ —— 旋回角加速度(1/s2); δ —— 舵角(°)。
该方程最早是由日本学者野本谦作提出的，因此也称为野 本 方 程。 该式 中 ， T 称之 为 船舶 的追 随 性指 数 (turning lag index)，单位为s；K称之为船舶的旋回性指数(turning ability index)。
无因次化后的船舶操纵性指数K’、T’由于已经除去了船 舶尺度与船速的影响，故可直接用来比较不同船舶或同一船舶在 不同条件下的操纵性优劣及其变化趋势；反过来说，当两船的K、 T指数相等时，要使其操纵性能也相同，其船长和船速也应相同。
对于具备一般的操纵性能的船舶在满载状态下的K’、 T’应处于下列数值范围之内：
4) 旋回直径(final diameter) 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(reach) 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Re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。
船舶操纵
4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。
下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。
4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。
该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。
图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。
图中信息A 为本船运动状态，信息B为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。
操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。
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。
推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。
螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。
20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。
随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。
螺旋桨转速舵 角锚的使用缆的使用拖船的使用图4–25 船舶操纵流程图4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。
航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。
1. 自动操舵系统1) 常规PID 自动舵在航海自动化系统中，船舶是系统的调节对象，若略去动力装置的影响，船舶运动状态的调节，将由舵来实现，并从船首方向表现出来。
船舶操纵与避碰 课件
~~离码头(准备工作,操纵要领)
确定离泊方法:顶流较缓，有吹开风，泊位 前方较清爽，船首开出15°左右船尾的车 舵与码头无碍时，均可采用首离法。自力或 使用拖船尾离时，车舵已与码头无碍，因而 可以自由机动。尾离是更为普遍的离码头方 法，静水港内更是如此。
b. 掌握摆出角度
控制前冲后缩
~~系离浮筒(准备工作,操纵要领) 系浮缆的准备 系浮锚链的准备 系单浮的操纵方法 离单浮筒 系浮时的带缆操作 系双浮筒
直航船行动:应保持航向和航速。然而，当保持航向 和航速的船一经发觉规定的让路船显然没有遵守本 规则各款采取适当行动时，该船即可独自采取操纵 行动，以避免碰撞。
当规定保持航向和航速的船，发觉本船不论由于何 种原因，逼近到单凭让路船的行动不能避免碰撞时， 也应采取最有助于避碰的行动。
~~能见度不良下的行动规则:本条适用于在能见
控制抵泊余速:船首抵泊位中点(N旗)的余速， 以不足2kn为宜
合理选择横距:一般初始横距应大于3倍船宽
调整好靠拢角度:一般重载船顶流较强靠泊时， 靠拢角宜小，以降低入泊速度并减轻拢岸力； 空船、流缓吹开风时，靠拢角宜大，以减低 风致漂移，并保证有足够的入泊速度;吹开风 靠拢角调小,吹拢风时靠拢角调大些.
交叉相遇可分:“小角度交叉”、“大角度交叉”、 “垂直交叉”.
交叉相遇两船的责任:有他船位于本船右舷的船舶， 即为让路船；反之，有他船位于本船左舷的船舶， 即为直航船。
~~让路船和直航船的行动
让路船行动(规则中船舶之间的互见中的责任的让路 船):须给他船让路的船舶，应尽可能及早采取大幅 度的行动，宽裕地让清他船。
~~对遇局面:
当两艘机动船在相反的或接近相反的航向上相遇致 有构成碰撞危险时，各应向右转向，从而各从他船 的左舷驶过。
船舶操纵和避碰规则
船舶操纵和避碰规则船舶在海上操纵的基本原则是安全、合法、高效。
下面将介绍一些船舶操纵和避碰规则的主要内容。
首先，船舶应遵守海上交通规则，包括正常航行、近岸航行、进港、离港和遇险等各种情况的规定。
船舶应根据自身情况和实际需要，采取适当的操纵方式，并遵循导航标志和灯光信号的指示。
其次，船舶在遇到其他船舶时，需要遵守避碰规则。
主要有以下几个原则：1.第一原则是尽量避免碰撞。
船舶在遇到其他船舶时，应尽量采取行动以避免碰撞，特别是在接近情况下。
船舶应及时调整航向和航速，采取必要的避让动作，确保安全间隔。
2.第二原则是维持航行通道。
船舶应在通道中心或标有航行指示标志的位置航行，遵循航行通道的规定。
如果需要改变航行方向，船舶应提前发出相应的信号，并确保周围船舶安全。
3.第三原则是给予避让权。
在遇到交叉航线、相对航向以及重合航线的情况下，船舶应给予避让权。
避让的原则是尽量避免对避让船舶造成困扰，采取明确且安全的行动。
另外，船舶还应注意合理的安全距离。
船舶在与其他船舶或障碍物有接近距离时，应维持合理的安全距离，以确保可以及时避让或减速等应急操作。
此外，船舶还需特别注意近岸航行。
在接近陆地、港口或其他船只停泊区域时，船舶应严格遵守相关规定，按照导航标志、灯光信号和约定的航线进出港口，确保安全。
以上只是船舶操纵和避碰规则的一些主要内容，实际上，这些规则还涉及到较为复杂的航行情景，如船舶相遇、逃避危险、改变航向和速度等。
为了确保船舶操纵和避碰的安全性，船舶操纵人员应进行专业的培训，熟练掌握这些规则，并在实际操作中加以运用。
总之，船舶操纵和避碰规则是保障海上航行安全的重要规范，船舶操纵人员应熟悉并遵守这些规则，以确保船舶在海上的安全航行，避免碰撞和意外事故的发生。
这对于保护人员和财产的生命安全至关重要。
船舶操纵思考题
船舶操纵思考题1.什么是船舶操纵？它包括哪些内容？2.什么是船速、漂角、转心？漂角和转心的位置是如何变化的？3.影响水动力大小的因素有哪些？什么是水动力中心？如何判断水动力中心的位置？4.船舶阻力有哪几部分构成？各含义怎样？5.船舶操纵包括哪些？船舶操纵优劣通过什么来判别？6.什么是操纵性指数K、T值？其大小说明了什么？7.什么是航向稳定性和保向性？两者的关系怎样？航向稳定性是通过什么来判断的？8.船舶旋回性指标和旋回要素有哪些？旋回过程有几个阶段？各阶段船舶是怎样变化的？9.什么是船舶冲程？进行船舶操纵性试验时，要在什么条件下进行？进行各种实验的目的是什么？船舶操纵性衡准的依据是什么？10.船舶排水量、长宽比、方形系数对船舶船舶操纵性有什么影响？11螺旋桨几何参数有哪些？其工作原理怎样？12.什么是伴流？伴流分布的特点是怎样的？13.什么是滑失比？其对推力和舵效有什么影响？14.船舶功率和船速有哪些？各含义怎样？15.什么是船舶螺旋桨横向力？各种横向力的原理和方向怎样？16.舵的工作原理怎样？影响舵力大小的因素有哪些？船舶操舵时在纵向和横向方面有什么变化？17.什么是舵效？影响舵效的因素有哪些？船舶如何提高舵效？18.船舶前进和后退中，单独使用侧推器，船舶是如何运动的？19.双车船在船舶转向时，如何提高船舶的回转速度？使用拖船协助船舶操纵时，拖缆有什么要求？20.什么是风压力？其大小与哪些因素与关？什么是风压中心？其位置是如何变化的？21.船舶在各种情况下受风的偏转规律怎样？22.流对舵力和舵效有什么影响？船舶在弯道航行中，流对船舶有什么影响？23.什么是受限水域？浅水和深水是如何划分的？船舶进入浅水区航行时，其运动状态有什么变化？24.什么是岸壁效应？船间效应？影响其大小的因素有哪些？25．船舶航行过程中船体的沉升是如何变化的？确定富余水深要考虑哪些因素？欧洲引航协会和日本濑户内海富余水深是如何规定的？26.船舶选择掉头水域有何要求？制动水域有什么规定？27．船舶用锚有何作用？锚地选择有什么要求？锚力的大小与哪些因素有关？28.船舶靠泊系缆通常有哪些？各缆有何作用？靠离泊时系解缆的顺序怎样？29.接送引航员时，引航员梯有什么要求？操纵船舶有什么要求？30.船舶掉头方向是如何选择的？船舶锚泊方式有哪些？各适用何处？锚链的出链长度如何计算？31.什么偏荡？其对船舶有什么影响？什么是走锚？如何防止走锚？发生走锚，应如何采取措施？32.船舶靠泊要掌握什么要点？33.什么是波浪、有义波、风浪、涌浪、波浪遭遇周期？船舶在波浪中航行，有哪些摇荡现象？34.什么是横摇、纵摇、垂荡、谐摇？如何减轻这些因素的影响？35.船舶顶浪航行有哪些不利因素？如何减轻这些因素的影响？36.船舶在大风浪中航行，如何进行操纵？如何掌握掉头时机？37.如何判断船舶处于台风区的位置？如何操纵船舶避离台风区？38.船舶在冰区航行，进入冰区时要注意什么？39.船舶脱浅的方法有哪些？船舶发生碰撞后如何操纵船舶？40.发现有人落水，应如何操纵船舶？绘图说明搜寻落水者的方法和适用时机？41.进行搜寻时，搜寻区域怎么规定？搜寻模式有哪些？作业三1.什么是操纵性指数K、T值？其大小说明了什么？2.什么是航向稳定性和保向性？两者的关系怎样？航向稳定性是通过什么来判断的？3.什么是走锚？发生走锚，应如何采取措施？4.船舶顶浪航行有哪些不利因素？如何减轻这些因素的影响？5.如何判断船舶处于台风区的位置？如何操纵船舶避离台风区？作业四：单项选择题，请选择一个正确答案，每小题1分，共100分：1. 直航船操一定舵角后，其旋回初始阶段的船体：A. 开始向操舵一侧横移，横移速度较小B. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较大C. 开始向操舵一侧横移，横移速度较大D. 开始向操舵相反一侧横移，横移速度较小2. 直航船操一定舵角后，其加速旋回阶段的：A. 转向角速度为变量，横移速度为常量B. 转向角速度为常量，横移速度为变量C. 转向角速度为变量，横移速度为变量D. 转向角速度为常量，横移速度为常量3. 船舶作舵旋回进入定常旋回阶段后，下列叙述哪项不正确？A. 作用于船体的合力矩为零B. 角速度达最大C. 角加速度达最大D. 船舶降速达到最大4. 旋回圈是指直航中的船舶操左（或右）满舵后：A. 船尾端描绘的轨迹B. 船舶重心描绘的轨迹C. 船舶转心P描绘的轨迹D. 船首端描绘的轨迹5. 有关船舶在旋回中降速的说法不正确的是：A. 船舶旋回中因舵阻力增加而引起降速B. 船舶旋回中因推进器效率下降而引起降速C. 瘦削型货轮比肥大型油轮产生更多旋回降速D. 相对旋回初径DT/L越小，则旋回中降速越多6. 若外界条件相同，同一船舶旋回时:A. 满载时进距大，旋回初径小B. 满载时进距小，旋回初径大C. 轻载时进距和旋回初径均大D. 轻载时进距和旋回初径均小7. 船舶航行中，突然在船首右前方近距离发现障碍物，应如何操纵船舶避离之？A. 立即操右满舵，待船首避离后，再操左满舵，使船尾避离B. 立即操右满舵，待船首避离后，保持右满舵，使船尾避离C. 立即操左满舵，待船首避离后，保持左满舵，使船尾避离D. 立即操左满舵，待船首避离后，再操右满舵，使船尾避离8. 对于航向稳定性较好的船舶，其追随性和螺旋实验滞后环的特点为：A. 追随性较好，螺旋实验滞后环的宽度较窄B. 追随性较差，螺旋实验滞后环的宽度较窄C. 追随性较差，螺旋实验滞后环的宽度较宽D. 追随性较好，螺旋实验滞后环的宽度较宽9. 船舶航向稳定性与船体水下侧面积形状分布和纵倾情况有关:A. 船尾钝材、尾倾越大，航向稳定性越好B. 船首钝材、尾倾越大，航向稳定性越好C. 船首钝材、首倾越大，航向稳定性越好D. 船尾钝材、首倾越大，航向稳定性越好10. 关于船舶保向性，下述哪项正确？A. 保向性与航向稳定性有关，与操舵人员的技能无关B. 保向性与航向稳定性有关，与操舵人员的技能有关C. 保向性与航向稳定性无关，与操舵人员的技能无关D. 保向性与航向稳定性无关，与操舵人员的技能有关11. 船舶倒车冲程与水深、船舶污底程度有关，在其他情况相同的条件下:A. 水深越大、船舶污底越严重，倒车冲程越大B. 水深越大、船舶污底越轻微，倒车冲程越大C. 水深越小、船舶污底越严重，倒车冲程越大D. 水深越小、船舶污底越轻微，倒车冲程越大12. 通过哪种标准试验方法来判断船舶的停船性能？A. 旋回试验B. Z型试验C. 螺旋试验D. 倒车试验13. 下列哪项叙述是正确的？A. 螺旋试验所需水域大，费时长B. 逆螺旋试验所需水域大，费时短C. 螺旋试验所需水域小，费时短D. 逆螺旋试验所需水域小，费时长14. IMO船舶操纵性衡准中要求全速倒车冲程指标的基准值为（L为船长）：A. ＜16LB. ＜15LC. ＜14LD. ＜13L15. 在船舶吃水一定的情况下，船舶基本阻力随船速的增大而增加，且:A. 在低速时基本呈线性关系，高速时呈非线性关系B. 在低速时呈非线性关系，高速时基本呈线性关系C. 在低速和高速时都基本呈非线性关系D. 在低速和高速时都基本呈线性关系16. 螺旋桨的滑失越小，则:A. 推力越小、舵效越差B. 推力越大、舵效越好C. 推力越小、舵效越好D. 推力越大、舵效越差17. 对于给定的螺旋桨，哪种情况下进车推力最大？A. 高速前进时B. 低速前进时C. 低速后退时D. 静止中18. 船舶的推进效率是指:A. 有效功率与机器功率之比B. 机器功率与有效功率之比C. 有效功率与收到功率之比D. 收到功率与有效功率之比19. 一般港内船速要比海上船速低，其主要原因包括：A. 港内航行阻力增大，为了减小主机扭矩而降低船速B. 港内航行阻力增大，为了增大主机扭矩而降低船速C. 港内航行阻力减小，为了减小主机扭矩而降低船速D. 港内航行阻力减小，为了增大主机扭矩而降低船速20. 螺旋桨沉深横向力的产生的原因包括：A. 受伴流影响导致螺旋桨上下桨叶转力不同B. 受伴流和螺旋桨上桨叶所处水深的影响C. 表层水密度的降低导致螺旋桨上下桨叶转力不同D. 螺旋桨上桨叶所处水层吸入空气、螺旋桨上下桨叶转力上大下小21. 船速与伴流横向力的关系是：A. 船速为零，伴流横向力最大B. 船速增大，伴流横向力增大C. 船速为零，伴流横向力最小D. 船速增大，伴流横向力减小22. 单车船静止中倒车，螺旋桨产生的横向力的大小排列顺序为:A. 伴流横向力＞沉深横向力＞排出流横向力B. 沉深横向力＞伴流横向力＞排出流横向力C. 排出流横向力＞沉深横向力＞伴流横向力D. 伴流横向力＞排出流横向力＞沉深横向力23. 操舵后，舵力对船舶运动产生的影响，下面说法正确的是：A. 使船产生尾倾B. 使船产生首倾C. 使船旋转D. 使船速增大24. 锚的抓力大小与______有关。
船舶操纵知识
Tr Lk
V
b
Ad
V D0 Re
• 大小：
– 一般约为3~6L，回 转性较差船舶可达 7~8L。 DT值越小， 则回转性越好。
b
4.旋回初径
船舶种类
• 应用：
– 在航海实践中，旋 回圈的大小常常用 其旋回初径DT表示。 – 采用其旋回初径与 其船长L（一般为 两柱间长）的比值 DT／L来表示，称 为相对旋回初径。
4. 横倾（list）
4. 横倾（list）
• 影响因素：
– 船舶旋回横倾大小与船速、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。
• 注意事项：
– 操船过程中应特别注意回转突倾，避免用急舵特 别是急回舵。 – 1999年10月17日盛鲁轮在避让渔船时因操舵造成 横倾过大，引起汽车碰撞起火，最后沉没。
2.进距（Advance）
DT
• 定义：
– 进距也称纵距，是指从 从转舵开始时刻船舶重 心Ｇ点所在的位置，至 船首转向900时船舶纵 中剖面的距离。
Lk
Tr
V
b
Ad
V D0 Re
b
• 大小：
– 约为3~4L，约为旋回初 径DT的0.6～1.2倍， Ad 表示船舶对操舵反映得 快慢，即应舵速度。
3.横距（Transfer）
DT／L
5~6.5
4~5 2.5~7.5 7.5~8.0
大型货船
中小型货船 油轮 大型远洋客船
中小型海上客船
大型客货船 中小型客货船
4~5
5~7 4~5
拖轮
巡洋舰 驱逐舰 潜艇
1.5~3
3~5 5~10 3~5
5.旋回直径
DT
• 定义：
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。
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1. 试述船舶静止，前进，后退中的风致偏转规律。
1) 船舶在静止中或船速接近于零时，船舶将顺风偏转至接近风舷角100度左右向下风飘移2) 船舶在前进中，正横前来风，慢速，空船，尾倾，船首受风面积较大的船舶，船首顺风偏转；前进速度较大的船舶或满载或半载，首倾，船尾受风面积较大的船舶，船首将迎风偏转；正横后来风，船舶将呈现极强的迎风偏转性。
3) 船舶在后退中，在一定风速下并有一定的退速时，船舶迎风偏转。
这就是通常的尾找风现象，正横前来风比正横后来风显著，左舷来风比右舷来风显著；退速降低时，船舶的偏转与静止时的情况相同，并受倒车横向力的影响。
船尾不一定迎风。
2.船舶在静止中的风致漂移速度与哪些因素有关？大型船舶风致漂移速度的经验值多少？静止时风致漂移速度有关因素：风速，船体水线上下侧面积，水深与吃水比3.何为船舶的风中保向界限？船舶在风中的保向界限与哪些因素有关？能够用舵保持航向的风速界限，称为保向界限。
保向界限和风速与航速之比及相对风向角有关4.风对船舶操纵的影响船型一定时，风压力中心的位置随风舷角的增大逐渐向后移动，当风舷角小于９０度时，风压中心位置在船中之前，正横来风时，风压中心位于船中附近，风舷角大于９０度时，风压中心位置在船中之后。
除横风外，一般风压力作用中心不在船中处，故风压力的横向分量不但改变了船舶的横向运动状态，它还会时船舶产生力矩，该力矩称为风压力矩。
它使船舶产生角加速度，进而使船舶转动角速度发生变化。
风压力系数和风压力矩系数统称为风压系数。
风压力矩与相对风舷角在关，相对风舷角与风压力系数有关。
对于同一类船型，风压力系数取决于风舷角的大小，当风舷角为０度或１８０度时，风压力系数横向分量为０,纵向不为０,即顶风或顺风时仅对船速有影响。
当风舷角为９０度时，风压系数纵向分量为０,横向为最大，对船速没影响，对横向运动状态影响最大。
当相对风舷角为３０或１６０度时，纵向风压系数分量为最大，横向不为０.对船速的影响最大，并对横向运动和转动都有影响。
当风舷角为５０－６０或１２０－１４０度时，横向风压系数分量为最大，纵向风压系数分量不为０.风不但对船速有影响，且对横向运动和转动状态影响最大。
5.流对船舶操纵的影响答：对航速的影响：(1)顶流时，V0=V-VC ，顺流时，V0=V+VC; 2) 对舵力、舵效的影响：无论顶流顺流，舵力相等，但顶流时的舵效比顺流时好；3) 对冲程的影响：因冲程是船舶对水移动的距离，船舶顶流时何顺流航行时，若其他条件相同，停车冲程是一样的；4) 对旋回的影响：对地旋回圈以流速发生漂移而变形，流越急，变形越大；6.船舶深水进入浅水会产生哪些浅水效应？其对船舶操纵产生的影响是什么？答（1）附加质量和附加惯距增加，兴波发生变化，船速下降。
(2)舵力略有下降，舵效下降，旋回性下降，舵向稳定性提高，停船性能下降7. 何为岸壁效应？影响崖壁效应的因素有哪些？答：（1）船舶偏离航道中线而靠近航道一侧岸壁时，靠近岸壁的一侧水流加速，压力降低，产生使船舶靠近岸边的附加作用力，即岸吸力，它可能导致船舶触碰崖壁。
同时还产生一个使船首偏离崖壁的力矩，即岸推力矩。
岸吸力和岸推力对船舶运动所产生的影响通称为岸壁效应。
（2）船舶和崖壁之间的距离，前进速度，水深与吃水比，螺旋桨的作用，崖壁的几何形状的影响。
8.从船舶操纵的角度确定富余水深？确定富余水深时考虑的因素有哪些？答：（1）为保证船舶航行安全并使船体水下有足够的水深供船舶操纵，船舶龙骨下水深留有一定的安全余量，该余量即为富余水深。
（2）富余水深随着实际吃水和实际水深的变化。
引起吃水变化的因素有船舶的纵倾和横倾，航行下沉，波浪引起的船舶吃水增量等。
实际水深与潮汐有关等因素有关9.追越中的船间效应？会发生的危险？答：（1）追越过程中随两船相对位置的变化，船间作用力大小和方向也相应发生变化，产生不同的作用效果。
（2）甲船为追越船乙船为被追越船，当甲船船头接近乙船船尾时，乙船尾部受到甲船首部的排斥，使得船首内转，可能挡住甲船的进路而发生碰撞。
10简述船舶在狭窄水道中对驶会船时危险的操纵行动1全面了解狭水道的特点,2．明确船舶指挥职权。
3．注意国际避碰规则和地区（内河）航行避碰规章的差别，并能正确理解和运用。
4．使船舶时刻航行在可供本船安全航行的航道上，这是狭水道航行防止碰撞的有效方法之一，船长必须和驾驶员、水手一道充分利用各种手段（视觉、听觉、雷达、ARPA、VHF、望远镜等）加强望，适应狭水道避碰需要。
5．正确理解和采用适合该狭水道和当时环境、气象、潮流、水深、来往船舶要求的“安全航速”，并保持主机随时可操纵状态。
6．注意防止浅水效应和船吸现象，避免在转弯段、狭窄段、浅水段上追越或被他船追越；注意在应用海图上标定航线，注明航向，标示适当的等深线、危险区和转向点11系泊船受驶过船兴波的作用会产生哪些运动，其中最危险的运动是什么，双方应如何采取措施:引起船舶的首摇，横摇，纵摇，横荡，纵荡以及垂荡。
最危险的是纵荡。
措施：对航行船舶：减速行驶，加大两船之间的横距。
对于系泊船：a加强值班，保持系缆受力均匀b必要时对系缆和碰垫做必要的调整，以增加船舶系泊稳定度c发现大船快速驶过，系泊船应对舷梯做出必要调整，停止有关可能受影响的作业，避免发生事故。
12简述影响船间效应的因素1船间距离2船速3作用时间4大小相差较大的两船并航时，较小的船受影响较大5在浅窄的受限水域航行时，相互作用比广阔的深水域中明显简述接、送引航员时的操船方法:(1)调整进港船速，准确预报抵达引航员登船点的时间。
过早或过晚都不利于船舶安全进港，尤其是过早抵达引航地点而引航员还未抵达，由于水域狭窄，往往造成被动局面。
(2)根据引航员的要求，调整航向，将引航员梯或舷梯放在下风舷侧，以利用船体的遮蔽作用减小下风舷侧的风浪。
在引航员上下船时，应保持航向和航速。
(3)降低船速，以适应引航船或拖船的并靠，但有强横流影响时，船速不宜过低，以免漂移过大而造成搁浅，一般以保持舵效的船速为准。
(4)能见度不良时，本船位置不易被引航船识别，必要时开启雷达为引航船导航并鸣放合适的声号供引航船识别。
(5)引航船附近往来船舶交通密集，应加强瞭望，注意及时用VHF与VTS和他船取得联系并及时避让。
一般情况下港内掉头方向如何确定?港内掉头所需水域如何估算? 答：(1)掉头方向确定①一般右旋FPP单桨船宜采用向右掉头，以便必要时倒车借助沉深横向力和排出流横向力加速船首右转。
②遇到4 ~5级以上的横风,为了争取上风位置，减少风致漂移量，宜采取迎风掉头，特别是空船尤应如此。
③弯曲水道应向凸岸一边掉头。
弯曲水道处凸岸边流缓，可以减少船首锚的负荷；而凹岸边流急，冲击船尾部，可加快船身回转速度，缩短掉头时间。
所需水域估算船舶掉头所需水域的大小，因所采用掉头方式的不同不同。
1.自力掉头:（1）操舵旋回掉头时先使船舶降速，而后需要主机进车增加舵力，则所需水域范围较大一般不小于3L（L为船舶总长）（2）如果船舶装有侧推器，则使用侧推器进行掉头所需水域不小于2L。
（3〕单桨船利用锚和风，流有利影响掉头所需水域为2L。
2.拖轮协助掉头:（1）中型船舶一般使用两艘拖船协助掉头，所需水域至少为1.5L（2）大型船舶特别是VLCC船舶，一般使用3~4艘拖船，掉头所需水域范围一般不小于2L简述靠泊操纵要领及其注意事项操纵要领:1.控制惯性余速2.合理选择抵泊横距 3.调整靠拢角度 4. 选择合理的抵泊方向注意事项:（1）进港，进锚地前备齐最新版大比例海图，并注意其改正情况，保证有效。
（2）做好白天，黑夜或视距不良情况下进入锚地或引航站的安全措施及方案，建议力争白天抵达。
（3）及时用VHF与港方，代理或引航站联系，取得必要的安全信息。
（4）超大型船舶在进港中，由于航速较低，受潮流影响很大，易使船产生横移及偏转现象，要针对此情况采取适当的措施克服，并把船位摆在最佳位置。
（5）当大船距泊位一海里时，是控制余速的关键，应充分利用拖轮进行控制，必要时用本船倒车制动，但要考虑螺旋桨的横向力造成使船艏偏转现象。
（6）因为大型船质量，船舶尺度太大，往往造成对速度的估计偏低，操纵者必须进行耐心与慎密的观察，确保靠泊安全。
简述离泊操纵要领及其注意事项操纵要领:1.选择正确的离泊方式2.掌握摆出角度3.安全操纵横距4.控制前冲后缩注意事项:1.选取的离泊方式，应视风向与流缓急确定。
是否掉头取决于离泊目的和水域尺根据本船载况考虑风流影响较大者2离泊单绑时注意倒缆受力，大吨位船舶不宜多用溜缆，多借助拖船3.拖轮功率，艘数预先估算，协商好方案4.条件恶劣时，备好双锚五．简述锚地选择的原则1 .锚地水深：按照 h=dk+2/3·hw 。
2. 底质和地形;软硬适度的沙底和粘土质的海底抓力均好，泥沙混合底次之，硬泥，软泥地质较差，石底珊瑚礁底不宜抛锚。
海底地形以平坦为好。
3. 回旋余地：锚泊时还要有足够的回旋水域。
4. 避风条件：水域周围的地形以可防浪涌袭扰的水域最好。
根据当地气象预报，海浪预报和所处海区盛行的季风选择锚地时，应以免受强风袭扰，靠上风水域为原则（避风水域内）5.其他条件：所选锚地附近应远离航道或水道等船舶交通较密集地区，还应是无海底电缆，输油管路等水中障碍物的水域，水流易缓且方向稳定6．简述单锚泊，八字锚，一字锚和平行锚的使用场合和特点？单锚泊：一般情况下都采用单锚泊，操作简单，抛起锚方便，适用范围广，在大风，急流情况下锚泊力略显不足，且偏荡重，容易走锚。
八字锚泊：很少采用，但有些组合系泊方式中有采用到，特点，锚泊力较大，回旋水域较小大风，急流情况下对偏荡有一定的抑制作用，适于底质差，风大流急，单锚泊抓力不足或为有效防止风流所致偏荡的情况，缺点是操作较为复杂，当风，流方经常改变后两锚链容易绞缠。
一字锚泊：多用于往复流的狭水道或河道内临时锚泊，多用于小型船舶，特点具有最大程度地限制锚泊船运动范围，但作业较为复杂，风，流方向经常变化后两锚链容易绞缠，且大风，急流情况下锚泊力不足。
平行锚泊：大风浪地区，特点：锚泊力大，但风流方向经常变化后两锚链容易绞缠。
7．简述单锚泊操纵要领和注意事项1备锚，使锚和锚链处于预备抛出状态。
2抛锚时船首向，最好指向风流作用合力方向，通常，压载船舶遭遇大风且流速较小时，宜采用船首顶风抛锚方式;重载船舶遭遇急流且风力较小时宜采用船首顶流抛锚方式，风旋角越小越安全，一般不宜超过15度，切忌在横风，横流时抛锚。
3抛锚时的船速，运输船一般采用后退抛锚法，抛锚时船速不宜过高。
4调整姿态及松链，一般先出短链，视锚链滑出的长度适时将锚机刹车刹紧。
5锚抓底情况的判断，锚链松到所需链长后，应将刹车刹牢，合上制链器，此后抛锚操作人员不可立即离开船首，应对锚链受力状态进行仔细观擦，判断是否有效抓底。