大连海事大学船舶操纵课件.ppt

大舵角旋回制动
• 优点：
– 操作方便，无需机舱操作，而且降速时间也相 对较短，可以降速达25-50％；
• 缺点：
– 所需的水域比较宽 – 仍残留部分余速
蛇航制动
• 优点：
– 在倒车未开出之前的2～3min的时间之内已充 分地利用斜航阻力使船舶相应减速；
– 主机由进车换为倒车的过程可以分阶段、逐级 平稳进行，避免了主机超负荷工作等情况的出 现。
倒车制动法
• 优点：
– 该方法不受水域、船速等条件的限制，即不论 在港内或港外水域，也不论船速的高与低，该 方法均可适用；
– 在紧急避让中一旦发生碰撞，碰撞的损失也比 较小；
• 缺点：
– 历时较长，对于FPP船需要进行主机换向操作； – 单桨船在倒车过程中总伴有一定的偏航量和偏
航角，且倒车时间越长，偏航量越大
最短停船距离
• 最短停船距离的估算
– 假设：
• 船体所受阻力的大小与船速的平方成正比； • 倒车拉力在整个停船操纵过程中是一个常量，等于
船舶最终在水中停止时螺旋桨所产生的倒车拉力； • 螺旋桨开始倒转的时间和倒车命令给出的时间相同，
即不考虑主机由正转变为倒转所用的时间。
最短停船距离
• A：船舶质量与船舶阻力之比；
• 多用于超大型船舶在港内低速状态时的制 动。
辅助装置制动
• 在船舶上设置一些如阻力鳍等辅助装置而 使船舶减速制动的方法称为辅助装置制动。
• 该方法仅在船舶航速较高时使用，才会有 明显的效果。
船舶操纵性试验
• 实船试验条件
– 深水（大于4、 5倍吃水）、宽度不受限制、遮蔽条件 较好；
– 某大型集装箱船满载海上全速、港内全速、港 内半速和港内慢速时的停车冲程分别约为24、 16、14 和9 倍船长。
– VLCC 满载时分别约为37、32、29 和25 倍船 长。
各种变速操纵性能
• 冲程对比
各种变速操纵性能
• 停船性能
– 停船性能是指船舶在任意前进速度时使用倒车 使船舶停止的性能；
– 实际为两种情况
• 全速前进操全速后退，称为紧急停船性能(crash stopping ability)，相应的航行距离称为“最短停船 距离”；
• 从港内速度操半速或慢速倒车，属于正常停船操纵。
– 实际操船很少进行全速倒车操纵； – 标准操纵性试验，估计停船性能。
最短停船距离
• 船舶在前进三中开后退三，从发令开始到船对水 停止移动所需的时间及航进的距离，称为倒车冲 时和倒车冲程，又称紧急停船距离（crash stopping distance）或最短停船距离（shortest stopping distance）。
用下，需要一定时间和距离，才能达到所要求的 运动状态，称为惯性时间和惯性距离。 • 阻力和推力都随船速的改变而变化，故计算比较 复杂。 • 一般采用估算公式或实船试验结果来判断变速性 能。
各种变速操纵性能
• 加速性能
– 为了保护主机，由静止状态开进车时，转速应视船速 成的逐步提高而逐步增加，用车时先开低转速，在船 速达到与转速相应的船速时再逐级加大转速。
要点回顾
• 变向性能概述 • 旋回性
– 旋回运动过程：
• 转舵阶段、过渡阶段、定常旋回阶段 • 各阶段加速度、速度、旋回角加速度、旋回角速度以及横倾角
等量的变化情况。
• 旋回要素
• 几何要素 • 运动要素：漂角、转心、横倾、旋回降速 • 影响旋回性的因素 • 旋回要素的应用
船舶操纵性基础
•ห้องสมุดไป่ตู้船舶操纵性概述 • 航向稳定性与保向性 • 船舶变向性能 • 船舶变速性能 • 船舶操纵性试验 • 船型参数对操纵性的影响
• 缺点：
– 在较窄的水域或航道内不宜使用； – 操纵复杂 。
拖锚制动
• 通过拖锚利用拖锚阻力，即拖锚时锚的抓 力来刹减船舶余速的方法称为拖锚制动法。
• 该法仅用于万吨级及其以下的船舶； • 抛锚时船舶对地的速度也仅限于2～3kn以
下。
拖轮制动法
• 通过拖轮协助，或仅靠拖轮提供的推力使 船制动的方法叫作拖轮制动法。
船舶变速运动性能
• 主要内容
– 船舶变速性能及其判别 – 各种变速操纵性能
• 加速性能 • 减速性能 • 停船性能 • 倒航性能
船舶变速性能及其判别
• 变速性能是指船舶对变速操纵的反应能力，是度 量船舶运动(平动)惯性的技术指标。
• 质量越大，惯性越大。 • 船舶质量较大，船舶减速过程中，在惯性力的作
最短停船距离
• B：倒车前船舶阻力与船舶倒车拉力之比；
最短停船距离
• C：倒车时间与初始速度的乘积；
最短停船距离
• 影响紧急停船距离的因素
– 船舶排水量 – 初始船速 – 主机倒车功率、转速和换向时间 – 推进器种类 – 船体的污底程度 – 外界条件
• 浅水、风、流等
几种制动方法
• 倒车制动 • 大舵角旋回制动 • 蛇航制动 • 拖锚制动 • 拖轮制动 • 辅助装置制动
– 从静止状态逐级动车，直至达到定常速度V所航行的距 离与排水量成正比、航速V的平方成正比、航速V时的 阻力成反比；
– 根据经验，从静止状态逐级动车，直至达到定常速度， 满载船舶约需航经20倍船长左右的距离，轻载时约为 满载时的1/2～2/3。
各种变速操纵性能
• 减速性能
– 减速性能就是减速操纵后船速递减过程中的运动性能。 – 船舶停车后，船速开始下降较快，随船速降低，阻力
• 从前进三到后退三所需时间的长短因主机类型而 异：
– 内燃机船约需90～120秒； – 汽轮机船约需120～180秒； – 蒸汽机船约需60～90秒。
最短停船距离
• 倒车冲程统计数据：
– 中型至万吨级货船 6～8倍船长；
– 5万吨左右
8～10船长；
– 10万吨
10～13倍船长；
– 15～20万吨级 13～16倍船长。
减小，船速下降趋缓； – 以某一速度航行的船舶，从发出主机停止车令起到船
舶对水停止移动时止所需的时间和滑行的距离，称为 停车冲时和停车冲程。 – 实船试验时，船舶对水停止移动一般以船舶维持舵效 最小速度为标准计算，万吨级船取2kn，超大船取3kn 左右；
各种变速操纵性能
• 停车冲程
– 船舶在常速航行中停车，降速到能维持其舵效 的速度时，一般货船的停车冲程为船长的8～ 20倍，超大型船舶则超过20倍的船长。船越大， 停车惯性越大。