1-2 船舶旋回性能
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DT Tr Lk V
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一、旋回圈的几何要素的大小
横距Tr： 是开始操舵到航向转 过任一角度时，重心所 移动的横向距离。旋回 资料中提供的横距，通 常特指航向转过 90°时 的横距，其值约为旋回 初径的O.55倍
DT Tr Lk V
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船舶操纵
MAERSK EINDHOVEN 366X48X13
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第二节 船舶旋回性能
船舶的旋回性能的概念：定速直航的船舶，操一大 舵角，进入定常旋回。 船舶的旋回圈的概念：定速直航的船舶，操一定舵 角，其重心所描绘的轨迹。 概念的内涵: 定速直航；——车钟令 操一定舵角；——舵令 定常旋回。——线速度，角速度 非定常旋回。——从操好舵开始，重心所描绘 的整个轨迹。 操舵的程序复习？
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一、旋回圈的运动要素
内容：漂角、转心及其位臵、旋回中的降速及横倾。 漂角β： 定义：船舶首尾线上任意一点的线速度与船舶首尾面 的交角；一般指：船舶重心处的线速度与船舶首尾 面的交角，其值约为3°～15°。 意义：漂角越大，e
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一、旋回圈的几何要素的大小
旋回直径D： 是船舶作定常旋回时 ，重心轨迹圆的直径， 其值约为旋回初径的 0.9～1.2倍
Ad DT Tr Lk V
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一、旋回圈的几何要素的大小
滞距Re： 又称心距。正常旋回 时，船舶旋回直径的中 心 O 点较操舵时船舶重 心位臵更偏于前方。滞 距是该中心 O 的纵距。 一般为 1～ 2倍船长。是 衡量舵效的指标之一。
旋回中横倾
横倾过程：内倾→最大外倾→摇晃几次→定常外倾 横倾影响因素：旋回中产生的横倾是一个应予以注 意的不安全因素。船舶的旋回直径越小，稳性高 度GM值越低，航速越快，外倾角则越大。？？？ 横倾幅度：3～5° 操纵注意事项：当最大外倾出现时，切忌反响操舵 。避免外倾进一步加大，构成危险。
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一、旋回圈的几何要素的大小
旋回初径Dt： 是开 始 操 舵 到 航 向 转 过 180° 时 ， 重 心 所 移动的横向距离。在此 基础上，如再转过相当 于漂角度数的位臵处， 将出现距原航向线最远 的横距，称为最大横距 ，其值约为3～6倍船长
DT Tr Lk V
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旋回圈要素在实船操纵中的运用
掉头：纵向水域，横向水域 避让：纵向水域
Tr Lk DT V
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作业：习题集内容
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影响旋回圈的因素
吃水差：尾倾增大会使旋回圈变大。若尾倾增加1 ％船长，旋回初径将增加10％左右。 横倾：影响不大，根据航速不同而不同，低速决定 于推力偏心，高速决定于首波。 螺旋桨转动方向：螺旋桨的至偏效应（下一节） 浅水效应：水流不畅阻力增加，旋回圈明显变大。 水深/吃水<2时，旋回圈有所增加；水深/吃水<1.5 时，旋回圈明显增加；水深/吃水<1.2时，旋回圈 急剧增加。（<1 ??) 风、流、浪、污底影响。
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影响旋回圈的因素
船速：船速对船舶旋回所需时间的长短有明显的影 响，但对旋回初径大小的影响却呈现较为复杂的情 况。应合理运用：加车助舵。 吃水：一般船舶均有舵面积比随吃水变深而降低的 趋势，（？）这将导致相当于舵力的旋回阻矩增大 ，使转头力矩减小。另外，随着吃水加深，因为货 物满载而增大了绕通过重心的垂直轴的惯性矩，所 以初始旋回大大减慢。因此，满载时的进距Ad将增 大，旋回初径DT和横距Tr也有所增加。
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转心p
定义：船舶旋回运动实践是直航与绕通过某一点 的竖轴旋转的叠加，这一点就是转心 意义：转心是旋回圈的曲率中心 O 至船舶首尾线 所作垂线的垂足。该点处的漂角和横移速度为 零。转心 p 约位于船首柱后 1 ／ 5 ～ 1 ／ 3 船长处 ，漂角β越大，转心距首柱越近。船处于后退 中，转心位臵处于尾柱前l／5～1／3船长处。
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船舶旋回的运动过程
根据旋回运动过程中所受外力特点的变化，以及运动 状态的不同，可将船舶旋回过程划分为三个阶段
转舵阶段
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过度阶段
定常阶段
一、旋回圈的几何要素
1. 进距（纵距） Ad 2. 横距 Tt 3. 旋回初径 Dt 4. 旋回直径（旋回终 径） D 5. 滞距 Re 6. 反移量 Lk
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旋回中的降速
船舶在旋回中降速产生的主要原因是： (1)船体斜航时阻力增加； (2)舵阻力增加； (3)推进效率降低。 旋回中船舶降速幅度通常与旋回初径与船长之比 DT ／ L 有关，比值越小，旋回性越好，降速越 多，所降部分可达船速的1／4～1／2。
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影响旋回圈的因素
操舵时间：越长，进距越大，对最终旋回圈的影响 不大。 舵面积比（舵面积与船体浸水测面积的比值）：增 加舵面积比将会使舵的转船力矩增大，因而提高船 舶的旋回性；但增加舵面积的同时又增加了旋回阻 尼力矩使旋回圈变大，因此会有一个临界值。 根据实验确定，舵面积的最佳值，对于单桨货船约 为满载水下侧面积的1／60～1／45左右，拖船为1 ／25～1／20，渔船为1／40～1／30，大型油轮方 形系数大舵面积系数为1／75～1／65；高速货船 相反为1/40～1/35.
旋回时间T
定义：旋回360°所需的时间。 影响因素：它与排水量有密切关系，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6 min。
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影响旋回圈的因素
影响因素：船型、舵面积、所操舵角、操舵时间 、载态、水深、船速、船舶的纵横倾、螺旋桨 转速、外界气象及风流情况等密切相关。 方形系数Cb：Cb越大的船，旋回性越好。 水线下侧面形状：船首部分分布面积较大者将 有利于减小旋回圈，船尾部分分布面积较大者 有利于增加航向稳定性，而不利于减小旋回圈 。（如球鼻首） 舵角：旋回初径将随着舵角的减小急剧增加， 并且旋回时间也增大。
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一、对旋回圈的几何要素理解
转向90°：进距、横距 转向180°：旋回初径 定常旋回：旋回直径 两船避让：滞距 偏移（扫尾）：反移量
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基本要素：旋回初径； 相对旋回初径（Dt/L)
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一、旋回圈的几何要素的大小
进距 Ad ：是开始操舵到航 向转过任何一角度时， 重心所移动的纵向距离 。旋回资料中提供的纵 距，通常特指航向转过 90°时的进距。在此基 础上，如再转过相当于 漂角度数的位臵处，将 出现船舶在原航向上的 最大纵移距离，称为最 大进距，其值约为旋回 初径的O.6～1.2倍。
DT Tr Lk V
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一、旋回圈的几何要素的大小
偏移或反移量Lk： 是船舶重心在旋回初 始阶段向操舵相反一舷 横移的距离。满载时其 最大值约为船长的 1 ％ 左右，但船尾的反移量 较大，其最大值约为船 长的 1 ／ lO ～ l ／ 5 ，并 且该值约出现在转头角 达一个罗经点左右时。
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一、旋回圈的几何要素的大小
横距Tr： 是开始操舵到航向转 过任一角度时，重心所 移动的横向距离。旋回 资料中提供的横距，通 常特指航向转过 90°时 的横距，其值约为旋回 初径的O.55倍
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第二节 船舶旋回性能
船舶的旋回性能的概念：定速直航的船舶，操一大 舵角，进入定常旋回。 船舶的旋回圈的概念：定速直航的船舶，操一定舵 角，其重心所描绘的轨迹。 概念的内涵: 定速直航；——车钟令 操一定舵角；——舵令 定常旋回。——线速度，角速度 非定常旋回。——从操好舵开始，重心所描绘 的整个轨迹。 操舵的程序复习？
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一、旋回圈的运动要素
内容：漂角、转心及其位臵、旋回中的降速及横倾。 漂角β： 定义：船舶首尾线上任意一点的线速度与船舶首尾面 的交角；一般指：船舶重心处的线速度与船舶首尾 面的交角，其值约为3°～15°。 意义：漂角越大，e
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一、旋回圈的几何要素的大小
旋回直径D： 是船舶作定常旋回时 ，重心轨迹圆的直径， 其值约为旋回初径的 0.9～1.2倍
Ad DT Tr Lk V
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一、旋回圈的几何要素的大小
滞距Re： 又称心距。正常旋回 时，船舶旋回直径的中 心 O 点较操舵时船舶重 心位臵更偏于前方。滞 距是该中心 O 的纵距。 一般为 1～ 2倍船长。是 衡量舵效的指标之一。
旋回中横倾
横倾过程：内倾→最大外倾→摇晃几次→定常外倾 横倾影响因素：旋回中产生的横倾是一个应予以注 意的不安全因素。船舶的旋回直径越小，稳性高 度GM值越低，航速越快，外倾角则越大。？？？ 横倾幅度：3～5° 操纵注意事项：当最大外倾出现时，切忌反响操舵 。避免外倾进一步加大，构成危险。
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一、旋回圈的几何要素的大小
旋回初径Dt： 是开 始 操 舵 到 航 向 转 过 180° 时 ， 重 心 所 移动的横向距离。在此 基础上，如再转过相当 于漂角度数的位臵处， 将出现距原航向线最远 的横距，称为最大横距 ，其值约为3～6倍船长
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旋回圈要素在实船操纵中的运用
掉头：纵向水域，横向水域 避让：纵向水域
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作业：习题集内容
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影响旋回圈的因素
吃水差：尾倾增大会使旋回圈变大。若尾倾增加1 ％船长，旋回初径将增加10％左右。 横倾：影响不大，根据航速不同而不同，低速决定 于推力偏心，高速决定于首波。 螺旋桨转动方向：螺旋桨的至偏效应（下一节） 浅水效应：水流不畅阻力增加，旋回圈明显变大。 水深/吃水<2时，旋回圈有所增加；水深/吃水<1.5 时，旋回圈明显增加；水深/吃水<1.2时，旋回圈 急剧增加。（<1 ??) 风、流、浪、污底影响。
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影响旋回圈的因素
船速：船速对船舶旋回所需时间的长短有明显的影 响，但对旋回初径大小的影响却呈现较为复杂的情 况。应合理运用：加车助舵。 吃水：一般船舶均有舵面积比随吃水变深而降低的 趋势，（？）这将导致相当于舵力的旋回阻矩增大 ，使转头力矩减小。另外，随着吃水加深，因为货 物满载而增大了绕通过重心的垂直轴的惯性矩，所 以初始旋回大大减慢。因此，满载时的进距Ad将增 大，旋回初径DT和横距Tr也有所增加。
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定义：船舶旋回运动实践是直航与绕通过某一点 的竖轴旋转的叠加，这一点就是转心 意义：转心是旋回圈的曲率中心 O 至船舶首尾线 所作垂线的垂足。该点处的漂角和横移速度为 零。转心 p 约位于船首柱后 1 ／ 5 ～ 1 ／ 3 船长处 ，漂角β越大，转心距首柱越近。船处于后退 中，转心位臵处于尾柱前l／5～1／3船长处。
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船舶旋回的运动过程
根据旋回运动过程中所受外力特点的变化，以及运动 状态的不同，可将船舶旋回过程划分为三个阶段
转舵阶段
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过度阶段
定常阶段
一、旋回圈的几何要素
1. 进距（纵距） Ad 2. 横距 Tt 3. 旋回初径 Dt 4. 旋回直径（旋回终 径） D 5. 滞距 Re 6. 反移量 Lk
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旋回中的降速
船舶在旋回中降速产生的主要原因是： (1)船体斜航时阻力增加； (2)舵阻力增加； (3)推进效率降低。 旋回中船舶降速幅度通常与旋回初径与船长之比 DT ／ L 有关，比值越小，旋回性越好，降速越 多，所降部分可达船速的1／4～1／2。
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影响旋回圈的因素
操舵时间：越长，进距越大，对最终旋回圈的影响 不大。 舵面积比（舵面积与船体浸水测面积的比值）：增 加舵面积比将会使舵的转船力矩增大，因而提高船 舶的旋回性；但增加舵面积的同时又增加了旋回阻 尼力矩使旋回圈变大，因此会有一个临界值。 根据实验确定，舵面积的最佳值，对于单桨货船约 为满载水下侧面积的1／60～1／45左右，拖船为1 ／25～1／20，渔船为1／40～1／30，大型油轮方 形系数大舵面积系数为1／75～1／65；高速货船 相反为1/40～1/35.
旋回时间T
定义：旋回360°所需的时间。 影响因素：它与排水量有密切关系，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6 min。
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影响旋回圈的因素
影响因素：船型、舵面积、所操舵角、操舵时间 、载态、水深、船速、船舶的纵横倾、螺旋桨 转速、外界气象及风流情况等密切相关。 方形系数Cb：Cb越大的船，旋回性越好。 水线下侧面形状：船首部分分布面积较大者将 有利于减小旋回圈，船尾部分分布面积较大者 有利于增加航向稳定性，而不利于减小旋回圈 。（如球鼻首） 舵角：旋回初径将随着舵角的减小急剧增加， 并且旋回时间也增大。
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一、对旋回圈的几何要素理解
转向90°：进距、横距 转向180°：旋回初径 定常旋回：旋回直径 两船避让：滞距 偏移（扫尾）：反移量
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基本要素：旋回初径； 相对旋回初径（Dt/L)
武汉船舶职业技术学院动力工程学院
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一、旋回圈的几何要素的大小
进距 Ad ：是开始操舵到航 向转过任何一角度时， 重心所移动的纵向距离 。旋回资料中提供的纵 距，通常特指航向转过 90°时的进距。在此基 础上，如再转过相当于 漂角度数的位臵处，将 出现船舶在原航向上的 最大纵移距离，称为最 大进距，其值约为旋回 初径的O.6～1.2倍。
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武汉船舶职业技术学院动力工程学院
一、旋回圈的几何要素的大小
偏移或反移量Lk： 是船舶重心在旋回初 始阶段向操舵相反一舷 横移的距离。满载时其 最大值约为船长的 1 ％ 左右，但船尾的反移量 较大，其最大值约为船 长的 1 ／ lO ～ l ／ 5 ，并 且该值约出现在转头角 达一个罗经点左右时。