船舶操纵第二章

1、第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 操船者关心的问题？操船者关心的问题？ 实施操纵后实施操纵后船舶对操纵的反应船舶对操纵的反应 船舶的船舶的运动性能运动性能如何如何 船舶操纵性就是研究船舶操纵性就是研究运动性能运动性能的科学的科学 第一节第一节 船舶操纵性概述船舶操纵性概述 定义：船舶操纵性是指船舶对外界干扰或操定义：船舶操纵性是指船舶对外界干扰或操 纵者操纵的反应能力纵者操纵的反应能力 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 狭义：船舶操纵性是保持和改变航向的性能狭义：船舶操纵性是保持和改变航向的性能 广义：广义：不但包括航向控制，而且还包括：加不但包括航向控制，而且还包括：加

2、速、减速、停船等变速的控制。速、减速、停船等变速的控制。 船舶固有运动性能船舶固有运动性能 船舶操纵运动性能船舶操纵运动性能 一、一、 船舶操纵性指标及其判别船舶操纵性指标及其判别 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶操纵性分为：船舶操纵性分为： 如何评价船舶操纵性能？如何评价船舶操纵性能？ 1、船舶操纵性指标、船舶操纵性指标 IMO船舶操纵性标准中将船舶的船舶操纵性标准中将船舶的6个显著操个显著操 纵运动性能作为评价船舶操纵性的指标纵运动性能作为评价船舶操纵性的指标 1）固有稳定性）固有稳定性船舶自动保持直线运动船舶自动保持直线运动 的性能指标的性能指标 第二章第二章 船舶操纵性

3、基础船舶操纵性基础 2）保向性）保向性操舵时船舶保持直线运动操舵时船舶保持直线运动 的性能指标的性能指标 3）初始回转性）初始回转性/改向性改向性船舶改变航向的性能指标船舶改变航向的性能指标 4）首摇抑制性）首摇抑制性操舵时抑制船舶转动惯性的性能指标操舵时抑制船舶转动惯性的性能指标 5）旋回性）旋回性操满舵时船舶回旋轨迹所占水域大小的操满舵时船舶回旋轨迹所占水域大小的 性能指标性能指标 6）停船性）停船性船舶纵向运动动惯性的性能指标船舶纵向运动动惯性的性能指标 船舶控制船舶控制 操纵性操纵性 船舶固有船舶固有 操纵性操纵性 2、 航行环境影响下的操纵性航行环境影响下的操纵性 1）实船试验）实船

4、试验 旋回试验旋回试验 Z形试验形试验 3）浅水操纵性）浅水操纵性 2）受限水域操纵性）受限水域操纵性 1）风中操纵性）风中操纵性 螺旋试验螺旋试验 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 3、 船舶操纵性的判别船舶操纵性的判别 逆螺旋试验逆螺旋试验 停船试验停船试验 回舵试验回舵试验 2） 试验测定参数试验测定参数 直接判据直接判据 间接判据间接判据 1987年年11月，月，IMO大会通过了大会通过了A.601(15)决议，要决议，要 求船舶配备以下随船资料：求船舶配备以下随船资料： 1、引航卡、引航卡 2、驾驶台操纵性图、驾驶台操纵性图 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 二、

5、二、 船舶必备操纵性资料船舶必备操纵性资料 3、船舶操纵手册、船舶操纵手册 三、三、 船舶操纵性指数船舶操纵性指数 1、一阶船舶运动方程、一阶船舶运动方程 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 CNrr I 式中：式中： 船舶回转惯性力矩系数船舶回转惯性力矩系数I 船舶回转阻尼力矩系数船舶回转阻尼力矩系数N 舵的回转力矩系数舵的回转力矩系数C 将上式两端同除以将上式两端同除以N得到：得到： N C rr N I K、T是一种可以表征船舶操纵性的特殊参数是一种可以表征船舶操纵性的特殊参数 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 设设得：得： NCKNIT, KrrT 2、无因次化船舶操

6、纵性指数、无因次化船舶操纵性指数 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 3、操纵性指数的应用、操纵性指数的应用 在实际操船中，操船者总是希望在实际操船中，操船者总是希望T越小越好，越小越好， K越大越好，为什么？越大越好，为什么？ 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 第二节第二节 航向稳定性与保向性航向稳定性与保向性 一、航向稳定性与保向性的概念一、航向稳定性与保向性的概念 1、船舶运动稳定性、船舶运动稳定性 船舶运动稳定性稳定性，指物体在受外界干船舶运动稳定性稳定性，指物体在受外界干 扰，使其偏离原定常运动状态，当干扰消失后，扰，使其偏离原定常运动状态，当干扰消失后， 物体是否

7、具有回复到原定常运动状态的能力。物体是否具有回复到原定常运动状态的能力。 能回复，具有稳定性能回复，具有稳定性 不不能能回复，不具有稳定性回复，不具有稳定性 就船舶运动方向性来说有三种运动稳就船舶运动方向性来说有三种运动稳 定性情况：定性情况： 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶船舶运动稳定性的种类：运动稳定性的种类： 直线稳定 方位稳定 位置稳定 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1）直线运动稳定性直线运动稳定性：干扰消失后，其重心轨迹最：干扰消失后，其重心轨迹最 终回复为一直线，航向发生变化终回复为一直线，航向发生变化 2）方向稳定性方向稳定性：干扰消失后，其重心轨

8、迹最终回：干扰消失后，其重心轨迹最终回 复为与原航线平行的另一直线复为与原航线平行的另一直线 3）位置稳定性位置稳定性：干扰消失后，其重心轨迹最终回：干扰消失后，其重心轨迹最终回 复为与原航线的延长线上复为与原航线的延长线上 0 , 0 ,rt 0 , 0 , 0 , G yrt 0 , 0 , 0 , G yrt 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、航向稳定性的概念、航向稳定性的概念 船舶在直线航行过程中受到某种扰动而改船舶在直线航行过程中受到某种扰动而改 变了原航向，当扰动消失候后，不经过操纵就变了原航向，当扰动消失候后，不经过操纵就 能在新航向上恢复直线运动，这样的船舶就具能

9、在新航向上恢复直线运动，这样的船舶就具 有航向稳定性，也称固有稳定性。有航向稳定性，也称固有稳定性。 3、保向性的概念、保向性的概念 船舶保持原航向的性能。即使船舶具有航船舶保持原航向的性能。即使船舶具有航 向稳定性，但不对其操纵，一般也不具有保持向稳定性，但不对其操纵，一般也不具有保持 航迹的性能。因此，保向性是操舵保持船舶直航迹的性能。因此，保向性是操舵保持船舶直 线运动的性能。线运动的性能。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 4、航向稳定性与保向性的关系、航向稳定性与保向性的关系 航向稳定性与保向性既有区别又有联系航向稳定性与保向性既有区别又有联系 区别：区别： 航向稳定性是船

10、舶固有的运动性能。航向稳定性是船舶固有的运动性能。 与船舶的几何尺度和运动状态有关，而与与船舶的几何尺度和运动状态有关，而与 操船者的操纵无关。操船者的操纵无关。 保向性是船舶受控状态下的运动性能，保向性是船舶受控状态下的运动性能， 即对操纵的反应能力。即对操纵的反应能力。 联系：联系：航向稳定性好的船舶保向性也相应的航向稳定性好的船舶保向性也相应的 好；反之较差。好；反之较差。 二、航向稳定性的判别二、航向稳定性的判别 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、直接判别参数、直接判别参数 可通过实船试验直接获得。可通过实船试验直接获得。 航向稳定性的判别航向稳定性的判别 螺旋试验螺旋试

11、验 回舵试验回舵试验 具备航向稳定性具备航向稳定性不具备航向稳定性不具备航向稳定性 不具备航不具备航 向稳定性向稳定性 具备航向具备航向 稳定性稳定性 有关直线运动稳定性的判别祥见有关直线运动稳定性的判别祥见 船舶操纵船舶操纵 性试验。性试验。 2、间接判别参数、间接判别参数 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 可根据船舶操纵性指数判断可根据船舶操纵性指数判断 一阶船舶操纵运动方程：一阶船舶操纵运动方程：KrrT 对该方程求解得：对该方程求解得： Tt err / 0 0, 0, 0 / retT Tt retT Tt , 0 / 具有航向稳定性具有航向稳定性 不具有航向稳定性不具有航

12、向稳定性 一、变向性能概述一、变向性能概述 第三节第三节 船舶变向性能船舶变向性能 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶的变向性能包括船舶的变向性能包括 首摇抑制性首摇抑制性 初始回转性初始回转性 旋回性旋回性 是衡量船舶回转运动所占最小水域范围大是衡量船舶回转运动所占最小水域范围大 小的性能指标小的性能指标 定义：操满舵使船舶进行回转运动的性能定义：操满舵使船舶进行回转运动的性能 1、旋回性、旋回性 船舶以一定速度船舶以一定速度u直航中操满舵并保持之，船直航中操满舵并保持之，船 舶重心所描绘的轨迹俗称舶重心所描绘的轨迹俗称“旋回圈旋回圈” 。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵

13、性基础 DT D0 Tr Lk Ad V V Re Ad 进距（进距（Advance） LK 反移量（反移量（Kick） Tr 横距（横距（Transfer） DT 旋回初径旋回初径 （Tactical diameter） D旋回直径旋回直径 （Final diameter） 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2）旋回性与初始回转性能的区别与联系）旋回性与初始回转性能的区别与联系 2、初始回转性、初始回转性 是衡量直航船舶改变航向能力的性能指标是衡量直航船舶改变航向能力的性能指标 1）定义：船舶对中等舵角的反应能力，即操）定义：船舶对中等舵角的反应能力，即操 中等舵角时船舶航行单位距

14、离内航向角变化中等舵角时船舶航行单位距离内航向角变化 大小的性能，或在给定航向角变化量时船舶大小的性能，或在给定航向角变化量时船舶 所航行的距离长短的性能。所航行的距离长短的性能。 区别：评价目的不同，舵角不同。区别：评价目的不同，舵角不同。 联系：操纵性能之一，都是改变航向的性能。联系：操纵性能之一，都是改变航向的性能。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 3、首摇抑制性、首摇抑制性 2）初始回转性能与首摇抑制性能的区别与联系）初始回转性能与首摇抑制性能的区别与联系 1）定义：船舶进入旋回状态，角速度达到一）定义：船舶进入旋回状态，角速度达到一 定时向旋回相反方向操舵，船首向对舵的反

15、定时向旋回相反方向操舵，船首向对舵的反 应能力的性能，即指操反舵后船首向对舵的应能力的性能，即指操反舵后船首向对舵的 相应迅速程度的能力。相应迅速程度的能力。 区别：前者是由静到动，后者由动到静。区别：前者是由静到动，后者由动到静。 联系：都是船舶转动惯性的一种度量联系：都是船舶转动惯性的一种度量 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶以一定航船舶以一定航 速直进当中操某一速直进当中操某一 舵角并保持之，船舵角并保持之，船 舶将进入旋回过程。舶将进入旋回过程。 根据船舶在旋回运根据船舶在旋回运 动过程中所受外力动过程中所受外力 特点之变化，以及特点之变化，以及 运动状态之不同，运动状

16、态之不同， 可将船舶旋回过程可将船舶旋回过程 划分为三个阶段，划分为三个阶段， 如图所示。如图所示。 二、旋回运动过程二、旋回运动过程 1、第一阶段（转舵阶段）、第一阶段（转舵阶段） 转舵阶段转舵阶段: 指从转舵开始到舵转至规指从转舵开始到舵转至规 定定 角度为止，时间很短角度为止，时间很短(约约15s) 受力情况：受力情况：随着舵的转动，由舵角引随着舵的转动，由舵角引 起横向力和力矩，使船产生横向加速起横向力和力矩，使船产生横向加速 度和回转角加速度。时间度和回转角加速度。时间(约约15s) 运动特点运动特点 ：由于船体本身的惯性很大，由于船体本身的惯性很大， 由于转舵阶段的时间很短，还来不

17、及产由于转舵阶段的时间很短，还来不及产 生明显的横向速度和回转角速度生明显的横向速度和回转角速度。 v 0,r 0,v=r=0 船舶运动分析船舶运动分析 ：船舶重心船舶重心G操舵相反一舷的操舵相反一舷的 小量横移船舶横向向操舵一舷倾斜（内倾）小量横移船舶横向向操舵一舷倾斜（内倾） 2、第二阶段、第二阶段 （过渡阶段）（过渡阶段） n过渡阶段：过渡阶段：指从转舵结束起到船舶进指从转舵结束起到船舶进 入定常回转运动为止的动态过程入定常回转运动为止的动态过程 n受力情况：受力情况：操舵后，随着船舶横移速操舵后，随着船舶横移速 度度增加，增加，漂角增大，流体产生作用于漂角增大，流体产生作用于 船体的力

18、和力矩，将使船舶的旋回运船体的力和力矩，将使船舶的旋回运 动进入加速旋回动进入加速旋回 n运动特点运动特点 ：v0,v 0, r 0 n船舶运动分析船舶运动分析 ：船舶的运动速度矢量船舶的运动速度矢量 将逐渐偏离首尾面而向外转动，越来将逐渐偏离首尾面而向外转动，越来 越明显的斜航运动将使船舶的旋回运越明显的斜航运动将使船舶的旋回运 动进入加速旋回阶段动进入加速旋回阶段 船舶的横向运动由内倾渐渐向外倾变船舶的横向运动由内倾渐渐向外倾变 化化 3、第三阶段、第三阶段 定常阶段（定常阶段（steady turning） n受力情况：受力情况：经过过渡过程经过过渡过程 的发展变化，作用于船体的发展变化

19、，作用于船体 的力和力矩将最后达到平的力和力矩将最后达到平 衡，船舶以一定的横向速衡，船舶以一定的横向速 度和回转速度绕固定点作度和回转速度绕固定点作 定常回转运动。定常回转运动。 n运动特点运动特点 ： v=0, r=0 , v=const. , r=const. n船舶运动分析船舶运动分析 ： 船舶的横向运动为外倾船舶的横向运动为外倾 船舶旋回的三个阶段图示船舶旋回的三个阶段图示 转舵阶段 过渡阶段定常阶段 v v r r r v r v t 旋回运动过程中运动参数变化旋回运动过程中运动参数变化 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 三、旋回性的直接判断三、旋回性的直接判断 1、进距

20、（、进距（Advance）Ad 2、横距（、横距（Transfer）Tr 航向角变化航向角变化90度时船舶重心的纵向移动距离。度时船舶重心的纵向移动距离。 判断旋回过程中船舶纵向占用水域范围的依据。判断旋回过程中船舶纵向占用水域范围的依据。 一般运输船舶的一般运输船舶的Ad /L为为2.84。 航向角变化航向角变化90度时船舶重心的横向移动距离。度时船舶重心的横向移动距离。 判断旋回过程中船舶横向占用水域范围的依据。判断旋回过程中船舶横向占用水域范围的依据。 一般运输船舶的一般运输船舶的AT/L为为2.84.2。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 航向教角变化航向教角变化180度时度

21、时,船舶重心横向移动的距离船舶重心横向移动的距离. 判断旋回过程中船舶横向占用水域范围的依据。判断旋回过程中船舶横向占用水域范围的依据。 一般运输船舶的一般运输船舶的DT/L为为2.84.2。 船舶进入定常旋回时的旋回圈直径船舶进入定常旋回时的旋回圈直径. 判断船舶进入定常旋回时判断船舶进入定常旋回时,占用水域范围的依据占用水域范围的依据. 一般一般D0.9DT ;D/L为为3左右左右. 3、旋回初径（、旋回初径（Tactical diameter）DT 4、旋回直径（、旋回直径（Final diameter） D 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 在旋回转舵阶段在旋回转舵阶段,由于

22、船舶转动惯量很大由于船舶转动惯量很大,还来不还来不 及长生较大旋转角速度及长生较大旋转角速度,则在转舵产生的横向力则在转舵产生的横向力 作用下作用下,船舶重心产生向转舵相反的方向上的横船舶重心产生向转舵相反的方向上的横 移量移量. 5、反移量（、反移量（Kick）LK 一般情况下一般情况下,LK 0.01L,船尾的反向横移量约为船尾的反向横移量约为 船长的船长的1/10 1/5. 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 四、变向性的间接判断四、变向性的间接判断 一阶船舶运动方程：一阶船舶运动方程： 通过对通过对K、T指数的分析可以判断船舶旋回指数的分析可以判断船舶旋回 性的优劣。性的优劣。

23、 初始条件初始条件t=0,r=0的解：的解： 舵角舵角一定时旋转角速度一定时旋转角速度r取决于操纵性指数取决于操纵性指数 K、T。 KrrT )1 ( /Tt eKr 1、旋回性的间接判断：、旋回性的间接判断： 对对T值分三种状态讨论：值分三种状态讨论： 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 这种情况为理想状态，实际中不存在。这种情况为理想状态，实际中不存在。 KretT Tt , 0, 0 / retT Tt , 0 / 船舶最终进入定常旋回，船舶最终进入定常旋回，T越小，进入定常越小，进入定常 角速度的时间越短。角速度的时间越短。 船舶最终不能达到定常旋回。那么船舶将船舶最终不能达到

24、定常旋回。那么船舶将 作何种运动？作何种运动？ KreT Tt , 0, 0 / 对对K值的讨论：值的讨论： 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 KretT Tt , 0, 0 / retT Tt , 0 / 船舶最终进入定常旋回。船舶最终进入定常旋回。 1）T是时间常数是时间常数(s),它的符号决定了运动的稳它的符号决定了运动的稳 定性，它的大小决定了船舶达到定常旋回角速定性，它的大小决定了船舶达到定常旋回角速 度的时间。度的时间。T越小，进入定常角速度的时间越越小，进入定常角速度的时间越 短，即船首向短，即船首向“追随追随”舵角的能力越好，故舵角的能力越好，故T 为为“追随性指数追

25、随性指数”。 结论：结论： 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2）K是旋回角速度是旋回角速度(1/s), 它的大小决定了船舶达它的大小决定了船舶达 到定常旋回角速度的大到定常旋回角速度的大 小。小。K越大，进入定常旋越大，进入定常旋 回的角速度越大，即船回的角速度越大，即船 舶旋回效率越高，故舶旋回效率越高，故K为为 “旋回性指数旋回性指数”。 3）按）按K、T指数区分船指数区分船 舶操纵性的四种情况：舶操纵性的四种情况： 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、改向性的间接判断：、改向性的间接判断： 改向性可用旋回滞后距离改向性可用旋回滞后距离D0 和新航向距离和新航向距离

26、DC判断：判断： 结论：结论： 新航向距离越小，改向性越新航向距离越小，改向性越 好；反之越差。好；反之越差。 当当T值小，值小，K值大时，改向值大时，改向 性好，反之改向性差。性好，反之改向性差。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、改向性的间接判断：、改向性的间接判断： 五、旋回过程中的其他运动参数五、旋回过程中的其他运动参数 1、旋回过程中的转心、旋回过程中的转心 2、旋回过程中的漂角、旋回过程中的漂角 3、旋回降速、旋回降速 4、旋回时间、旋回时间 5、旋回横倾角、旋回横倾角 转舵阶段转舵阶段定常阶段定常阶段 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 t d b 0 第四

27、节第四节 船舶变速性能船舶变速性能 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶的变速性能包括船舶的变速性能包括 停船停船 减速减速 加速加速 加速过程中船舶航向的控制能力逐渐增强；而加速过程中船舶航向的控制能力逐渐增强；而 减速过程中船舶航向的控制能力逐渐减弱。因减速过程中船舶航向的控制能力逐渐减弱。因 此，从船舶操纵安全的角度出发，船舶的减速此，从船舶操纵安全的角度出发，船舶的减速 和停船性能更值得关注。和停船性能更值得关注。 倒航倒航 一、船舶变速性能及其判别一、船舶变速性能及其判别 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、定义：船舶对变速操纵的反应能力。、定义：船舶对变速操

28、纵的反应能力。 2、度量船舶运动惯性的技术指标。、度量船舶运动惯性的技术指标。 惯性时间：惯性时间： 惯性距离：惯性距离： dV u t 1 dtVs 具体计算很复杂，一般采用估算公式和实船具体计算很复杂，一般采用估算公式和实船 试验结果来判断变速性能。试验结果来判断变速性能。 二、各种变速操纵性能二、各种变速操纵性能 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、加速性能：船舶从静止或某一速度增加、加速性能：船舶从静止或某一速度增加 到更高速度的性能。到更高速度的性能。 2、减速性能：减速操纵后船速递减过程中、减速性能：减速操纵后船速递减过程中 的运动性能。的运动性能。 3、停船性能：船舶

29、在任意前进速度时使用、停船性能：船舶在任意前进速度时使用 倒车使船舶停止的性能倒车使船舶停止的性能 RTdtdVmm x )( 三、最短停船距离的估算三、最短停船距离的估算 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、根据动能定理确定任意速度的停船距离、根据动能定理确定任意速度的停船距离 假设条件：假设条件：1）阻力与船速平方成正比）阻力与船速平方成正比 2）倒车拉力是一个常量）倒车拉力是一个常量 3）不考虑主机换向时间）不考虑主机换向时间 2 )( 2 1 )(VmmRTs x 2 2 1 VMSF 2 2 1 V RT mm s x 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、IM

30、O推荐的估算公式：推荐的估算公式： 式中：式中：s倒车冲程倒车冲程(m); LPP船长船长(m); A船舶质量与船舶阻力之比；船舶质量与船舶阻力之比； B倒车前阻力与停船时拉力之比；倒车前阻力与停船时拉力之比； C倒车拉力作用时间与初始速度乘积。倒车拉力作用时间与初始速度乘积。 CBA L s PP )1ln( 第五节第五节 船舶操纵性试验船舶操纵性试验 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 船舶操纵性的研究方法：船舶操纵性的研究方法： 试验（实船或船模）试验（实船或船模） 理论（船舶运动方程）理论（船舶运动方程） 理论方法的缺点：存在假设条件，结果近似，近理论方法的缺点：存在假设条件，

31、结果近似，近 似程度不能确定。似程度不能确定。 试验方法的缺点：不能一一进行实验试验方法的缺点：不能一一进行实验 试验方法的要求：试验方法的要求：1）具有普遍和实际意义；）具有普遍和实际意义； 2）便于理论分析；）便于理论分析； 3）便于直接观测，减小场）便于直接观测，减小场 地和设备的要求。地和设备的要求。 常用的操纵性试验：常用的操纵性试验：旋回旋回、回舵、回舵、Z形形、螺旋或、螺旋或 逆螺旋、逆螺旋、制动制动等。等。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 IMO安全委员会对试验水深、水域宽度、气象条安全委员会对试验水深、水域宽度、气象条 件、水文条件有详细规定件、水文条件有详细规定

32、 2、船舶载况和吃水差、船舶载况和吃水差 1、水深、水域宽度、水深、水域宽度 一、实船试验条件一、实船试验条件 水深大于水深大于4倍船舶平均吃水；水域宽度不受限；倍船舶平均吃水；水域宽度不受限； 遮蔽条件较好。遮蔽条件较好。 船舶满载（夏季吃水）；平吃水；螺旋桨有足船舶满载（夏季吃水）；平吃水；螺旋桨有足 够的沉深。够的沉深。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 3、气象与海况、气象与海况 4、试验船速、试验船速 1）风力不超过）风力不超过5级（级（19kn）；）； 2）海浪不超过）海浪不超过4级（有义波高级（有义波高1.9m，最大波，最大波 周周 期期8.8s）；）； 3）流场比较均

33、匀（流速、流向稳定）。）流场比较均匀（流速、流向稳定）。 1）船速应达到海上速度的）船速应达到海上速度的85%; 2）主机功率达到最大输出功率的）主机功率达到最大输出功率的90%。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、记录内容、记录内容 1、试验观测手段、试验观测手段 二、观测与记录二、观测与记录 位置：差分位置：差分GPS 方向：罗经或姿态测量仪方向：罗经或姿态测量仪 1）船舶数据）船舶数据 2）环境条件）环境条件 3）试验数据）试验数据 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、旋回圈及特征参数、旋回圈及特征参数 1、试验方法、试验方法 三、旋回试验三、旋回试验 旋回圈越

34、小，旋回性能越好。旋回圈越小，旋回性能越好。 是指在试验船速直航条件下，分别操左和右满舵，是指在试验船速直航条件下，分别操左和右满舵， 并保持之，使船舶进行左和右旋回运动。并保持之，使船舶进行左和右旋回运动。 5）保持舵角转速不变直至航向角变化）保持舵角转速不变直至航向角变化3600以上。以上。 4）每隔不超过）每隔不超过20s时间间隔记录：船位、航速、横倾时间间隔记录：船位、航速、横倾 角及转速。角及转速。 1）保持船舶直线定常航速。）保持船舶直线定常航速。 2）旋回前一个船长时，记录：初始船速、航向及转速。）旋回前一个船长时，记录：初始船速、航向及转速。 3）发令，迅速转满舵并维持之。）发

35、令，迅速转满舵并维持之。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、试验方法、试验方法 四、四、Z形试验形试验 可通过可通过Z形试验求取形试验求取K、T指数，分别可作指数，分别可作50/50、 100/100和和200/200试验。试验。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、特征参数、特征参数 1）航向超越角）航向超越角 2）航向超越时间）航向超越时间 航向超越角和航向超越时间都是对船舶转动惯航向超越角和航向超越时间都是对船舶转动惯 性的一种度量其越大船舶转动惯性越大。性的一种度量其越大船舶转动惯性越大。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、试验方法、试验方法 1

36、）保持船舶直线定常航速。）保持船舶直线定常航速。 2）发令，将主机由进车改为全速倒车。）发令，将主机由进车改为全速倒车。 是指船舶在试验速度时，进行全速倒车，是指船舶在试验速度时，进行全速倒车， 直至船舶对水完全停止的试验。评价船舶直至船舶对水完全停止的试验。评价船舶 的停止惯性。的停止惯性。 3）船舶开始减速，当船舶对水速度为）船舶开始减速，当船舶对水速度为 零时试验结束。零时试验结束。 五、停船试验五、停船试验 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 2、特征参数、特征参数 1）纵向进距（）纵向进距（Head reach） 2）横向偏移量（）横向偏移量（Lateral deviatio

37、n） 3）航迹进距（）航迹进距（Track reach） 4）航向变化量（）航向变化量（Heading deviation） 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 1、旋回性、旋回性 旋回圈进距不超过旋回圈进距不超过4.5倍船长，旋回初径不超倍船长，旋回初径不超 过过5倍船长倍船长 是对船舶操纵性的一种物理模拟，由试验是对船舶操纵性的一种物理模拟，由试验 求得特征参数，以定量的数据来评价船舶求得特征参数，以定量的数据来评价船舶 操纵性的优劣。操纵性的优劣。 2、初始回转性、初始回转性 六、船舶操纵性衡准六、船舶操纵性衡准 IMO对对100米及以上海船的要求如下：米及以上海船的要求如下：

38、操左或右舵操左或右舵10度后，船首向改变度后，船首向改变10度时，船舶度时，船舶 在原航向上的纵向行进距离不超过在原航向上的纵向行进距离不超过2.5倍船长。倍船长。 第二章第二章 船舶操纵性基础船舶操纵性基础 3、首摇抑制性能和保向性、首摇抑制性能和保向性 100 L/V 30s时；时； (5+1/2(L/V) 10s L/V 30s时。时。 1）100/100Z形试验测得的第一超角应不超过：形试验测得的第一超角应不超过： 2）100/100Z形试验测得的第二超角应不超过：形试验测得的第二超角应不超过： 3）200/200Z形试验测得的第一超角应不超过形试验测得的第一超角应不超过 250。 250 L/V 30s时；时； (17.5+0.75(L/V) 10s L/V 30s时。时。 第二章第二章 船舶操纵性基础船