《船舶适航性控制》PPT课件.ppt

,1, 船舶发展与分类 船舶强度 船舶结构 船舶管路系统 船舶适航性基本知识 船舶适航性控制,第二章,船舶适航性控制,2, 船舶破损进水对适航性的影响 船舶抗沉性 船舶部分丧失浮力的控制 船舶密封与堵漏 船舶减摇与操纵装置,第六节,船舶适航性控制,3,船舶破损进水对适航性的影响 船体几种破损浸水情况 船舶分舱和破舱稳牲,4,船舶抗沉性是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的能力。 1船体破损进水情况 1) 第一类舱 舱室顶部是水密的且位于水线以下，船体破损后海 水灌满整个舱室，但因舱顶未破损，浸水量为一个定 值，且没有自由液面的影响，进水量的计算可作为装 载固体重量来处理。此类浸水对船舶的浮态和稳性影 响较小。如双层底和舱顶在水线以下的舱柜等属于这 类情况，如图 (a) 。,5,2) 第二类舱 舱室的顶部在水线以上，舱内未被水灌满，舱内 水与舷外水不相通，有自由液面的影响，浸水的计算 可作为装载液体重量计算。此类舱室对船舶稳性影响 较大。例如为调整船舶浮态而灌压载水的舱，甲板上 浪后因甲板开口漏水而引起舱内进水，以及船体破损 虽已被堵住，但舱内进水未被抽干等都属于这一类情 况，如图 (b)所示。,6, 3)第三类舱 舱室的顶部在水线以上，舱内水与舷外水相通，因 此舱内水面与舷外水面一致，且存在自由液面影响， 这种浸水计算较麻烦，需要进行逐次近似计算。水线 以下的舷侧破损进水属于这类情况，如图c)所示。它是 船体破损最常见的情况，对船的危害也最大。船舶抗 沉性主要是研究这一类破舱进水情况。,7, ,2船舶分舱和破舱稳牲 船舶抗沉性是通过船舶分舱来达到的，但同时还要保 持船体破舱后具有一定的稳性。因此船舶抗沉性包括船舶分 舱和破舱稳性的两部分内容。 1) 船舶分舱 船舶破舱进水后应具有定的剩余储备浮力。 所谓船 舶分舱，是指沿船长方向设置一定当数量的水密横舱壁，对 船舶进行水密分隔，以满足破舱后对纵向浮态的要求。 2）破舱稳性 船体破舱进水达到新的平衡状态后的稳性称为破舱稳性。 为了保证船舶破舱进水后不致倾覆，要求破舱进水后的剩余 稳性及横倾角满足SOLAS公约和我国“法规”规定的破舱进 水后稳性的要求。,8, 3)有关名词解释, ,(1)舱壁甲板：指横向水密舱壁所达到的最高一层甲 板。 (2)限界线：指在舷侧低于舱壁甲板上表面至少 76mm处所绘的线。 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)。 (3)分舱载重线：船体破舱进水后船舶不沉所允许的,最大进水量与破舱前船舶的初始载重水线位置有关。 注意：初始载重水线位置较低，则船舶储备浮力就大， 破舱后进水量就可以大一些，因此船舶两水密横舱壁 的间距可以长一些。 因此用来决定船舶分舱间距长短的初始载重水线 称为分舱载重线。常用满载水线作为分舱载重线。,9,(4)渗透率：船舶破舱进水后保持不沉所允许 的最大进水量还与船舱内各种设备所占的体积和 装载货物的种类的不同有关。如果所装载的货物 其密度较大，则在相同载重量情况下，占据的舱 容就小（渗透率大），破舱后进水量就大。 船舶 分舱的间距就须短一些。 渗透率：表示船舶某一处所在限界线以下的 理论体积能被水浸占的百分比称为该处所的渗透 率。渗透率越小，则船舶分舱的间距就越大。 船舶各处所的渗透率是不同的，一般空舱处 所 0.98 ， 起 居 处 所 0.95 ， 机 器 处 所 0.85 ， 装 载 一 般 货 物 、 煤 或 贮 物 处 所 0.60，装载钢铁等重货的货舱0.80。,10, 4)可浸长度l F和可浸长度曲线,(1)可浸长度l F 为保证破舱进水后的水线不超过限界线，对于船舱的长度必须加以 限制。船舱两水密横舱壁间的极限长度称为可浸长度，含义是：沿着船 长方向任何一点C1为中心的舱，在规定的分舱载重线和渗透率的情况下 破舱进水后，船舶下沉和纵倾后的最终平衡状态下的新水线刚好与限界 线相切，则该舱的长度称为以C1点为中心的可浸长度，用符号“lF”表示。 因此，某一点为中心的可浸长度是满足船舶抗沉性要求的两水密横舱壁 之间的理论最大长度(或极限长度)。,11,(2)可浸长度曲线 以船底纵向基线为横坐标，船长方向各点C的 可浸长度lF为纵坐标，绘出的可浸长度沿船长各点 的分布曲线称为可浸长度曲线，如图所示。,12,(3)影响可浸长度的因素 可浸长度的大小与其中心点C所在的位置有关。位于 船中部的可浸长度，因破舱进水后几乎是平行下沉，进水 量可以大一些，故可浸长度较长些。船中部前后的舱室破 舱进水后下沉，因同时有纵倾，故允许的进水量小些，可 浸长度相对短一些。位于首尾两端的舱室，因船体形状瘦 削，在允许的进水量下，可浸长度可以长一些。,13,可漫长度的大小与渗透率有关。当全船的渗透率相同 时，可浸长度曲线为一光滑曲线，如图所示是假定 =1.0的可浸长度曲线。而实际上各进水舱的总是 小于1.0的，所以计及渗透率后的可浸长度要大于未计 及渗透率的可浸长度，且渗透率越小，可浸长度则越 大。计入各处渗透率后的可浸长度曲线为折断曲线。,14, 5)分舱因数F及许可舱长l P SOLAS公约规定船舶两相邻实际水密横舱壁的间距，,即实际舱长l 应满足： l l P =Fl F,（1-30）,式中：lP许可舱长；F分舱因数，由船长L和业务衡准 数CS决定,，l F为可浸长度。 分舱因数F=f (L、Cs)。船长L越大，即船越大，对抗沉 性要求越高，故规定F值越小；业务衡准数CS是衡量业务性 质的数值，对于客运业务占比例较大的船舶，CS值较大， 即对抗沉性要求较高，故规定F值越小。,15, 5)分舱因数F及许可舱长l P 当许可舱长等于可浸长度，即F=1时，船舶在一 舱破损进水后恰好能浮于极限破舱水线处(水线与 限界线相切)而不致沉没。当许可舱长等于可浸长 度的12和13，即F=0.5和F=0.33时，则船舶分 别在两舱和三舱破舱进水后恰好能浮于极限破舱水 线处而不致沉没。,16, 一舱制船：如果船舶在一舱破损进水后的破舱水线不超过限 界线，但在两舱破损进水后的破舱水线超过限界线，则该船 的抗沉性只能满足一舱不沉的要求，称为一舱制船； 两舱制船：任意相邻两舱破损进水后能满足抗沉性要求的船 称为两舱制船； 三舱制船：任意相邻三舱破损进水后仍能满足抗沉性要求的 船则称为三舱制船。,用分舱因数F表示为：, ,一舱制船：1.0F0.5； 二舱制船：0.5F0.33； 三舱制船：0.33F0.25。 对于不同业务性质、航行条件和不同大小的船舶，抗沉 性的要求是不同的。一般大船的要求比小船高，军舰抗沉性 要求比民用船高。,P,17, 6)船舶对抗沉性的要求, ,SOLAS公约和我国“法规”规定，船舶破损后以及不对 称浸水情况下经采取平衡措施后，其最终状态的浮态和稳 性满足以下要求的就认为船舶达到抗沉性要求。 (1) 浮态 任何情况下，船舶浸水的终了阶段不得淹没限界线，即 船舶破舱进水后的最终平衡水线，沿船舷距舱壁甲板的上 表面至少要有76 mm的干舷高度。 (2) 稳性 在对称浸水情况下， 最终平衡状态的剩余初稳性高度 GM50 mm； 在不对称浸水情况下，其总横倾角不得超过70，但在特 殊情况下，可允许横倾角大于70，不过在任何情况下其最,终横倾角不应超过150。,18,7)分舱载重线标志和船存资料 SOLAS公约和我国“法规”规定客船必须满足抗沉 性要求有： (1)要求客船和客货 船的两舷勘划经核准 的分舱载重线标志， 如图1-35所示，分舱 载重线从下到上有C1、 C2等，C1为客船分舱 载重线，C2为交替运 载客货分舱载重线。,19,7)分舱载重线标志和船存资料 SOLAS公约和我国“法规”规定客船必须满足抗沉 性要求有： (2)凡对有抗沉性要求的船舶，船上应备有船舶 分舱和破舱稳性计算书，供船长掌握船舶分舱情 况。 (3)船舶破损控制图。为了指导高级船员，在驾 驶室内应有固定显示或可随时使用的控制图。,20, 船舶密封及船体开口的关闭装置 船舶堵漏 排水 机舱进水的应急措施,2,船舶密封与堵漏,21, 1、 船舶密封及船体开口的关闭装置, ,1)船体结构的密封性 船舶密性是指船体结构构件的接缝、开口关闭装 置等，在规定的条件下不渗漏气体、油、水等的性能。 包括水密和风雨密两种。 (1)水密：在规定的水压下，船体结构构件的接缝 和开口的关闭装置不渗漏水的性能。干舷甲板以下的 船体外板、水密舱壁、各种液舱、隔离空舱、轴隧、 泵舱、海底阀箱、首门、尾门和舷门等构件的接缝和 开口的关闭装置都要求水密。 (2)风雨密：在任何风浪情况下水不应透入船内。 风雨密的密性要求比水密的低一些。在干舷甲板上及 封闭的上层建筑和围蔽室等各种开口的关闭装置，以,及舱壁甲板或其上一层甲板均要求为风雨密。,22, ,2)船体开口关闭装置的种类 船体开口的关闭装置按用途分有：货舱舱口 盖、船用门、船用窗、人孔盖等4种。按密性分 有：水密型、油密型、风雨密型和非密性4种。 (1)货舱舱口盖及封闭装置 按密性来分有：风雨密、油密、非水密3种。 风雨密型货舱舱口盖 装置在干舷甲板上的货舱舱口盖都是钢质的 风雨密型舱口盖。,23, 油密型货油舱舱口盖 货油舱舱口不得布置在遮蔽的空间内。舱口 较小，但不应小于600 mm 600 mm 。舱盖上 有直径不小于150 mm的测量孔与观察孔。孔上 应有保证油密的有效盖闭装置。 货油舱舱口的开口通常做成圆形或椭圆形。 椭圆形舱口的长轴应沿船长方向布置，开口处应 进行适当的加强。,非水密型货舱内及居住区舱内的舱口盖 舱内下层甲板上的舱口无舱口围板，舱口盖 板与四周的甲板齐平。,24,(2)船用门 水密门 水密门的形式有铰链式和滑动式两种。 船上使用的水密门有如下三级： 一级铰链门；二级手动滑动门；三 级动力兼手动滑动门 铰链式水密门： 要求在门的两侧均能迅速开 启和关闭。 滑动式水密门：用钢板制成。按滑动方向，有 横动式和竖动式两种；按操纵方式有手动操纵和 动力操纵两种。（手动关门的时间不超过90秒， 动力关门的时间不超过60秒。）,25,船上所有的水密门在航行中均应保持关闭， 因工作需要而在航行中必须开启时，应做到随时 可以关闭。水密舱壁上的水密门，不论是动力操 纵的还是手动操纵的，凡在航行中使用的，应每 天进行操作。 在航行中滑动式水密门要定期检 查，每周至少一次。,26,风雨密门 在干舷甲板以上的封闭上层建筑两端壁的出 入口处，要求装设风雨密门。 钢质风雨密门 其结构与钢质铰链式水密门相似，但门板较 薄，门的把手数目也较少，密性较差些，只能 保证风雨密。 木质风雨密门 其门板用橡木或柚木制作， 分为铰链式和 滑动式两种，密性都较差。驾驶室两侧壁的 门， 都采用横向滑动式。,27,钢质轻便门 此类门的结构较轻，装设在无密性要求的贮藏 室、卫生处所等的出入口处。 防火门 防火门是一种用钢板制成的门板和门框，并镶 嵌石棉等耐火材料的防火隔热门。装设在防火控 制区的舱壁上，平时开启；当发生火灾、温度上 升到定值时门能自动关闭，或门上装有磁性牵 制器，断电后门会自动关闭。按舱室开口的水密 程度，防火门分为水密型和非水密型 。防火门的 启闭型式也有铰接式和横移式两种。,28, (3)船用窗 船用窗的用途是为了采光和通风。, ,舷窗 舷窗是一种圆形窗，分为重型和轻型两种。 重型舷窗装有抗风浪的内侧铰链舷窗盖。舷窗盖 边上镶有橡胶封条，用螺栓压紧保证水密。轻型 舷窗一般不带有舷窗盖。在干舷甲板以下处所或 封闭的上层建筑处所的舷窗均为重型舷窗。 矩形窗 矩形窗装设在上层建筑中的上层甲板室的围 壁上。矩形窗的周边用橡胶条密封，关闭时用螺 栓压紧，要求保证风雨密。,29, 天窗 天窗是装设在舱室顶部用以采光和通风的窗。 如机炉舱顶部的天窗， 一般均采用机械传动或液 压传动开闭。 手摇窗 主要是装在驾驶室前壁上的窗，用手摇机构 进行开闭。,30, (4)人孔盖,设在液舱、隔离空舱等舱顶板或壁板上的人 孔必须装设人孔盖，并须保证其水密性。一般每 个液舱或空舱至少设两个人孔，并成对角线布置。 人孔通常有圆形和椭圆形两种。,31, 2船舶堵漏 1)破损位置的确定 判断和确定破洞位置和大小的方法有： (1)预判 触礁或搁浅时，船体破损部位多在船底； 船舶碰撞时，破洞部位多在水线附近； 根据船体纵横倾来判断，破洞部位一般在船舶倾 斜侧。 (2)听 仔细倾听漏水声音和冒气声。 双层底舱进水，则其空气管和测深管会有出气声； 大舱进水可从舱内听到流水声； 邻舱进水可通过敲击钢板发出的声音来判断水位。,32,(3)看 察看舱内水流的动向可判定破洞位置； 当进水水位超过破洞口时，水面会冒出气泡， 从气泡的大小和间隔时间可推测破洞的大小； 观察舷外是否有油渍外渗，可判断油舱柜内是 否有漏损。 (4)测 通过测量各污水沟、压载舱等水量变化来判断船 体是否破损。,33,2)堵漏器材及其使用方法 (1)堵漏毯 堵漏毯又称为堵漏席，是一种大型的堵漏器材，主要用 于堵住船体水线以下部位的破洞进水，其规格有20 m20 m、25 m 25m、30 m 30 m等几种。 堵漏毯有重型和轻型两种。堵漏毯每边中间和四个角都装 有套环。如图136所示。,34, (2)堵漏板, ,堵漏板由方形或圆形铁板或木板、橡皮垫及固定装置(拉 索或螺杆)构成，用于堵舷窗大小的中型破洞。 堵漏板的形式有整块板式，, 也有两块或三块板、中间 用铰链连接起来的折叠式。 使用整块板式堵漏板堵漏 时，如图137示。使用折 叠式堵漏板如图138所示， 先将堵漏板折叠起来，从 舱内破洞口伸出船外后再 张开堵漏板，然后收紧拉索1 。也有用旋紧螺杆，如图1-39 所示，使堵漏板在船外压住 破洞口。,35,36, (3)堵漏箱 堵漏箱是一方形铁板箱，如图1-40所示。在箱开口一 面的四周镶有橡皮垫5，堵漏时，在舱内将箱口压在破洞 的周围，再用撑柱4和木楔3撑住方铁箱2。也有如图1-41 所示，利用肋骨3，用螺杆1、撑杆2撑住堵漏箱4。 ,37, (4)其他堵漏器材 堵漏水泥箱：当较大破洞在舷外用堵漏毯堵住以后， 为了防止海水继续渗入，以及航行时堵漏毯强度不足， 在舱内浸水排出后， 用木板制成型箱灌入水泥堵漏。 堵漏螺杆：适用于堵长缝形破洞， 如图142(a)所示。 堵漏木塞：如图142(b)所示。 支撑器材：有堵漏柱、堵漏木楔等。 堵漏垫料和填料：有软垫、浸油麻 絮、橡皮等。 堵漏用的工具：有锤子、锯子、电 钻、扳手、钉子、螺丝、铁丝等。 橡皮、黄沙等物料要保持清洁 ；每半 年应检查一次各种堵漏器材 。,38,(5)舱壁支撑 船体破损进水后，水位越高压力 越大，水 密横舱壁的强度有可能承受不了水压力的作用。 因此需要在邻舱 舱壁处用垫木、垫板、木楔、 支柱等加以支撑，支撑点约在水位的1213 高度处。 3、排水, ,1)船舱破损进水量估算 (1)水线以下破洞的进水量 舱内水面超过破洞位置时，进水量估算。,39, 2)舱底排水设备 货舱、机舱的舱底水和破舱进水可由舱底水系统排出。 （1）舱底水泵数量 按SOLAS公约和我国“法规”规定，货船至少应配 备两台动力泵，客船至少应有三台动力泵与舱底总管 连接。每一台动力舱底泵应能通过所需的舱底水总管 用不小于2 ms的速度抽水。 (2 )舱底水泵的排水量估算 每一台动力舱底水泵的排水量不得小于按下式计算,的值：,Q排 = 566 d l 10-3 (m3h) （1-33）,式中：Q排每一台舱底水泵的排水量； d l舱底水总管的内径，mm。,40,(3)压载水泵排水 压载水泵的排水量比舱底水泵大，如果船舱破损使双 层底舱与货舱或机舱连通可使用压载水泵排水。 (4)主海水冷却泵或主循环水泵排水 SOLAS公约和我国“法规”规定，机舱内应设一个应 急吸口，如图143中的2。,41, 3)排水次序的原则, ,(1)船舶破损有纵横倾时，先排吃水大的一端舱 室的水，后排其他舱室的水。 (2)先排小型裂缝或小破洞舱室的水，后排大破 洞进水舱室的水。 (3)先排自由液面大的舱室的水，后排自由液面 小的舱室的水。 (4)先排机炉舱、舵机房、弹药库等重要舱室的 进水，后排其他舱室的水。 (5)先排上层舱室的水，后排下层舱室的水。,42, ,4、机舱进水的应急措施 1）机舱当值人员发现机舱进水时，应迅速报 告值班轮机员或轮机长，同时应设法进行抢救以 防止事态扩大 。 2）值班轮机员或轮机长闻讯后应迅速进入机 舱到达现场，同时命令机舱全体人员进入机舱听 候分配，并将进水情况上报驾驶台或船长 。 3)值班人员应保证主、副机正常运转，必要时 可减速、备车航行或停车，以及开启应急发电机。 4)在保证船舶安全航行前提下，奋力做好堵漏 抢救工作。,43,(1)堵漏, , 如进水面积较大，可用堵漏毯封堵后再作内 堵处理，如水泥箱堵漏。如果进水压力较小且进水 面积不大，则可采用一般密堵顶压法或水泥封堵法。 如进水部位系单独舱室，如轴隧、舵机房等， 又确认无法进行堵漏时，可采取单独封闭舱室法堵 漏。 如破损面积较大且堵不胜堵，又危及到主、副 机安全运转，甚至人身安全时，应及时报告船长， 要求停机、停电和撤离现场或机舱，必要时可先停 机停电后报告船长。但如有可能应开启应急发电机。,44, (2)排水 根据机舱进水量大小，启用不同排水设备。 进水量一般，用舱底水泵(污水泵)或压载水 泵排水。 进水量较大，可开启应急舱底水阀，开启所 有能够排水的泵，包括主、副海水泵进行排水。 如进水量排不胜排，必须撤离现场或机舱 时，应及时报告船长，要求停机、停电，必要时 可先停机、停电后报告船长。 (3)船长、值班驾驶员应根据机舱进水、堵漏、 排水等情况给予航速、航向、人力、物力、技术 上的配合和指导。,45, 5)作好进水现场电气设备的抢救和保护工作 (1)切断现场电源。 (2)对海水可能会溅到的电气设备给予必要的遮盖或包 扎。 6)当公司或船长作出撤离现场或机舱决定时，离开 机舱前应关停所有机电设备，停炉放汽，拉下主要设 备的电气开关，关闭水密门窗，关闭各油柜速闭阀。 如条件许可，应尽可能开启应急发电机供电。携带轮 机日志、副机日志、车钟记录簿等，待全部人员离开 机舱后，轮机长最后离开机舱。,46,7)如经多方努力，无法控制进水量并危及到主、 副机安全运转甚至人身安全时，应请示船长或 公司以求妥善解决办法。 8)详细记录机舱进水时间、部位、破洞大小、产生原 因、抢救措施以及为此而造成的损失，以便为海事 处理提供准确和必要的法律依据。 9)按公司指示驶往指定的地点和港口。,47, 船舶减摇装置 船舶操纵装置 锚与锚链,3,船舶减摇与操纵装置,48, 一、 减摇装置, ,1）船舶摇荡运动及摇荡运动的形式 船舶摇荡运动是指船舶因某种外力的作用，使其围 绕原平衡位置所作的往复性(或称周期性)的运动。有六 种形式。 横摇 船舶绕纵向轴 (X轴)作周期性的角位移运动。 纵摇 船舶绕横向轴 (Y轴)作周期性的角位移运动。 首尾摇 舶舶绕垂向轴 (Z轴)作周期性的角位移运动。 纵荡 船舶沿纵向轴 (X轴)作周期性的前后平移运动。 横荡 船舶沿横向轴 (Y轴)作周期性的左右平移运动。 垂荡 船舶沿垂向轴 (Z轴)作周期性的上下平移运动。,49,2）摇荡运动对船舶性能的影响 剧烈横摇可能引起货物横移，从而使船舶重心 移动，导致船舶过分倾斜而倾覆。 船舶纵荡和垂荡运动产生的附加应力，会导致 船体结构和设备受到损坏。 纵摇和垂荡运动还会使船舶阻力增加，螺旋桨 的效率降低，船速下降。严重的纵摇会使螺旋桨 露出水面，造成主机飞车，可能损坏主机。 摇荡运动会影响机器设备及航海仪器、仪表的 正常运转和使用。 使船上人员工作和生活条件恶化，并造成甲板 上浪等。,50, 3）减摇装置 现在的减摇装置一般都是以减轻横摇为目的。 舭龙骨 舭龙骨是装在船舶舭部外板外侧，并与舭部 表面垂直的、沿着水流方向安装的长板条，如图 1-55所示。,51, 舭龙骨 舭龙骨板的长度约为1413船长， 其外缘 不超过船舷和船底线相交的范围。 舭龙骨有连续式 和间断式两种。连续式舭龙骨结构简单，适用于航 速不很高的船。间断式舭龙骨适用于高速船，其优 点是对船舶的航行阻力较小，而对横摇阻力较大。 舭龙骨一般不直接焊接在舭部外板上，而是用一块 覆板将两者连接起来。 船舶横摇时，舭龙骨上产生了与横摇方向相反的 阻力，左右舷两个阻力构成了一个与摇摆方向相反 的阻力矩，使摇摆减慢、摆幅减小。几乎所有船舶 均装设有舭龙骨。,52, 减摇鳍 减摇鳍又叫侧舵，一般为长约30m、宽约15m左右、剖面为机翼型的长 方体，装于船中两舷舭部。在船 内设有操纵机构，在需要减摇时， 将减摇鳍伸出舷外，并在一定幅度 内转动，调整机翼型剖面相对于水 流的攻角，使两舷的减摇鳍所产生 的一对反向升力形成一个与横摇方 向相反的力偶矩，并使力偶矩方向 的改变与船舶横摇同步，这样才可 有效的减小船舶横摇。 减摇鳍的减摇效果比舭龙骨好， 且在船速较高的船舶上使用减摇效 果更好，因为减摇鳍上所产生的力 偶矩与船速的平方成正比。但由于 减摇鳍需要配备自动操纵系统，造 价高，所以目前只有在大型豪华客,船上或军舰上才设置。,53, ,减摇水舱 减摇水舱是由两个分别设在船舶两舷的水舱组成，两个水舱之间 在底部有管子连通，形成“U”字形水舱。当船舶横摇时，水舱内的 水位移动与船的横摇之间有一个相位差，因左右两个水舱内水的重 量不等，使两个水舱水的重力构成了一个与摇摆方向相反的力矩， 使摇摆得到减缓。 在两个水舱之间的上面有空气管连通，空气管中装有调节阀，用 于调节左右两个水舱中的水量和流动速度。 减摇水舱有主动式和被动式两类。被动式减摇水舱相当于一个液 体摆，随船体运动而摇荡，水舱中水的流动不能控制。而主动式减 摇水舱则能自动控制调节水的流量和流向，因此可减缓各种情况下 的摇摆，效率高、重量轻，但装置复杂，成本贵，所以一般运输船 上很少应用。,54, 减摇陀螺仪,减摇陀螺仪又称回转仪减摇装置，安装在船体中部，如图 1-58所示。减摇陀螺仪装置在高速旋转时具有保持原方向不变 的特性。利用这个特性，在船舶摇摆时，由回转惯性力产生一 个与摇摆方向相反的减摇力矩，使船舶减摇。该装置的优点是 减摇性能灵敏、显著，不受航速高低的影响。但设备价格昂 贵，占船内体积大，一般只用于军舰或大型客船上。,55,二、船舶操纵装置 1舵 船舶操纵性是指船舶能保持或改变航向、航速和位置的性能。 船舶 是通过操纵舵来实现保持或改变航向的。, ,1)舵的类型 (1)按舵杆轴线位置分类 不平衡舵：舵杆轴线位于舵叶的最前端，如图 (a) 平衡舵：舵杆轴线位于舵杆的中前位置，如图 (b) 半平衡舵：是一种平衡舵与不平衡舵的组合体，一般 其上半部分为不平衡舵，下半部分为平衡舵，如图c)所示。 (2)按舵叶的剖面形状分类 平板舵：舵叶由一层或两层平板构成，如图 (a) 示。 流线型舵：舵的水平剖面呈流线型，如图b、c、d所,示。,56, 按舵的支承形式分类 多支承舵：由三个以上舵销与舵柱连接的舵，如图1-44 （a）所示。 双支承舵：舵叶上有上下两个支承，如图1-44（b）所 示。 半悬挂舵：舵叶的上半部连接在舵柱上，下半部呈悬挂 状，如图1-44（c）所示。 悬挂舵：舵叶全部悬挂在舵杆上，如图1-44（d）所示。,57, 2）舵的结构特点 舵的名称都是按舵杆轴线位置分类来称呼的。,平衡舵 平衡舵约有舵叶总面积的1/41/3位于舵杆轴线前。平 衡舵的最大特点是舵压力作用中心至舵杆轴线的距离较 小，所以转动同样大小的舵角，所需的转舵力矩较小，从 而可以节省舵机功率，可配置较小功率的舵机。 平衡舵一般均是流线型舵。流线型舵的特点是：舵叶产 生的水动压力大、阻力小、舵效高、强度高，但其结构较 复杂。目前各种船舶广泛采用 流线型平衡舵。 平衡舵不采用舵柱支承。平衡舵通常有双支承平衡舵 和悬挂舵。 平衡舵的结构如图145所示。舵叶是由水平隔板和垂 直隔板组成的骨架，骨架外面用钢板包起来，形成一个空 心的水密结构。,58,59,（2）不平衡舵 不平衡舵的特点是舵压力作用中心距舵叶轴线的 距离较远，所以转动同样大小的舵角，所需的转舵力 矩较大，需配置较大功率的舵机。它的优点是容易保 持舵的位置，对船舶的航向稳定性有利。 不平衡舵一般都是平板舵。平板舵的特点是结构 简单，制造容易，造价低，但舵的阻力大，产生的水 动压力小、舵效也较差，加上不平衡舵需要舵机功率 大，所以只适用于小型船舶或非自航船。 不平衡舵均采用舵柱支承，且为多支承舵。 不平衡舵的舵叶剖面形状为矩形，由一层板（单 板）或二层板（复板）制成 其结构如图1-46所示,60, （3）半平衡舵 这种舵的舵杆轴线前面的上半部分无舵叶面 积，下半部分有舵叶面积 。 半平衡型舵是流线型舵，也称为半悬挂舵。 这种舵兼顾了平衡舵和不平衡舵的优点，它的转 舵力矩和舵杆强度都介于平衡舵和不平衡舵之间。 近年来许多大型船舶都采用半平衡舵。,61,3）舵叶面积系数 舵叶面积系数的大小是 用舵叶面积AR与船长L和 吃水d乘积的比值表示， 即：= AR/ （ L d ） 1-34） 舵叶面积系数（又称舵叶 面积比）是根据船舶的类 型或用途及船舶尺度的大 小决定的。 单 桨 远 洋 船 ： =1/50 1/70 ； 沿 海 船 ： =1/401/50；内河船： =1/101/20；拖船： =1/181/25。,62,4）特种舵 导流罩舵 导流罩舵又称整流帽舵，它在流线型舵正 对螺旋桨轴线部分装设个形如橄榄的流线 型回转体，俗称导流罩或整流帽，如图1-47所 示。这种回转体处于螺旋桨后方所形成的涡 流低压区，可使桨后水流情况得以改善，起 到整流作用，减少了螺旋桨的涡流损失，从 而提高推进效率，另外，导流罩舵还可以改 善船尾振动情况。,63,反应舵 反应舵的舵叶前缘以螺旋桨轴线为界，对 于右旋螺旋桨，舵叶的上半部分向左舷扭 曲，舵叶的下半部分向右舷扭曲，在轴线处 扭曲最大，向上、下