第二章 车舵锚缆拖船在操船中运用

第二章车、舵、锚、缆、拖船在操船中的运用青岛远洋船员职业技术学院第一节螺旋桨的作用船舶阻力和螺旋桨的推力主机功率和船速螺旋桨的致偏作用侧推器的使用一、船舶阻力与螺旋桨的推力1.船舶阻力R船舶阻力R包括基本阻力R0和附加阻力△R两部分R=R0+△R（1）基本阻力R0：基本阻力R0由摩擦阻力Rf、涡流阻力Re和兴波阻力Rw构成，后二者也被称为剩余阻力或压差阻力R0=

Rf

+Re

+

Rw一、船舶阻力与螺旋桨的推力①摩擦阻力Rf:船体对水运动时，由于水的粘性，在船体周围水和船体湿表面之间产生的阻力。它的大小取决于船体的湿水面积、船体的粗糙度和船速，与船体湿表面面积成正比，与航速的1.825次方成正比。约占总阻力的70%～80%左右。②涡流阻力Re：船体表面形状急剧变化处产生涡流，这种涡流形成的阻力称为涡流阻力。该阻力与船体的形状和对水流的位置有关，所以又称为形状阻力。它的大小与航速的平方成正比。涡流阻力一般不足总阻力的10%，船型优良的船可控制在5%以下一、船舶阻力与螺旋桨的推力③兴波阻力Rw：沿船体首尾方向由于兴波而构成压力差所产生的阻力称为兴波阻力。兴波阻力RW约与航速的4～6次方成正比。随着船速的提高，兴波阻力所占比重将增大。

当吃水一定时，基本阻力R0与船速有关。船速较低时，摩擦阻力Rf占主导，基本阻力与船速近似线性变化；船速较高时，兴波阻力Rw占主导，基本阻力随船速的增加而急剧增加一、船舶阻力与螺旋桨的推力（2）附加阻力△R

：由污底阻力RF、附体阻力RA、空气阻力RX和汹涛阻力RR四部分组成△R=RF+RA+RX+RR①污底阻力RF：水下船体生锈及海洋生物附着其上而增加的阻力称污底阻力。②附体阻力RA：指由于舵、舭龙骨及轴包架等附体对水运动而增加的一部分阻力。与附体多少、大小有关。③空气阻力RX：指空气作用于水面上的船体及上层建而产生的阻力。与相对风速有关，占总阻力的2％～4％。

④汹涛阻力RR：船舶在风浪中航行，由于风、浪的作用及船身的剧烈摇摆运动而产生的阻力。与波高有关一、船舶阻力与螺旋桨的推力2.螺旋桨的推力和转矩（1）螺旋桨推力:水对螺旋桨的反作用力在船首方向的分量就是推船前进的推力T。吸入流排出流螺旋桨流吸入流－范围较宽、流速较慢、流线平行排出流－范围较窄、流速较快、流线旋转一、船舶阻力与螺旋桨的推力2.螺旋桨的推力和转矩（2）滑失S:

螺旋桨理论上应能前进的速度nP与螺旋桨实际对水速度Vp之差（也可解释为：螺距P与进程hp之差，即S=P-hp）即：S=nP-Vp=nP-Vs(1-ωp) n-螺旋桨转速 P-螺距 Vp-螺旋桨对水的实际速度 Vs-船对水速度 ωp-螺旋桨处的伴流系数一、船舶阻力与螺旋桨的推力2.螺旋桨的推力和转矩（3）滑失比Sr:滑失速度与理论上可以前进的速度nP之比（也可解释为：滑失与螺距之比，即Sr=P-hp/P）即：Sr=nP-Vp/nP=1-Vp/nP（4）虚滑失S’和虚滑失比Sr’:不考虑螺旋桨处伴流的影响，用船舶对水速度Vs代替螺旋桨对水的实际速度Vp。S’=nP-VsSr’=S’/nP=nP-Vs/nP一、船舶阻力与螺旋桨的推力2.螺旋桨的推力和转矩（5）滑失比对螺旋桨推力、转矩和舵效的影响①螺旋桨的推力和转矩取决于螺旋桨的转速和螺旋桨的滑失比②当螺旋桨的转速一定时，船速越低，螺旋桨的滑失比就越大，螺旋桨的推力和转矩也就越大。当船速为零，螺旋桨的推力和转矩达到相应转速中的最大值。③降低船速、增加主机转速（提高滑失比）可以提高舵效④螺旋桨处的伴流增加时，滑失比增大，可以提高螺旋桨推力；但伴流降低了舵处的来流速度，因而会降低舵效⑤滑失越大，螺旋桨的推进效率越低；注意避免使主机超负荷工作而损坏主机一、船舶阻力与螺旋桨的推力2.螺旋桨的推力和转矩补充说明：虚滑失比是表征不同航行状态下作用于螺旋桨负荷的参数，船舶在海上航行时，船上经常用虚滑失比来计算船速，一般以百分数表示滑失比。影响滑失的因素：滑失与船速有关，而船速与船舶的阻力有关，阻力越大，船速越低，滑失越大。因此船舶污底越严重、遭受的风浪越大，滑失也越大。二、主机功率和船速（一）主机功率分类机器功率(MachineryHorsePower)MHP指示功率（IndicatedHorsePower）IHP-蒸汽机制动功率（BrakeHorsePower）BHP-内燃机轴功率（ShaftHorsePower）SHP-汽轮机（螺旋桨）收到功率（DeliveredHorsePower）DHP推进功率（ThrustHorsePower）THP=T•Vp有效功率（EffectiveHorsePower）EHP=R•VsVp:螺旋桨对水的实际速度，Vs:船对水的速度T:螺旋桨获得“收到功率”后发出的推力，R:船舶定速航行的阻力二、主机功率和船速（二）各功率之间的关系传递效率：(螺旋桨收到功率)DHP/(机器功率)MHP—其值约为0.95~0.98推进器效率：(有效功率)EHP/(螺旋桨收到功率)DHP—其值约为0.60～0.75推进系数：(有效功率)EHP/(机器功率)MHP—该值约为0.5～0.7推进系数=传递效率X推进器效率二、主机功率和船速（三）船速的分类额定船速主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速；是船舶在深水中可以使用的最高船速。海上船速主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速为了留有一定的储备，主机的海上常用功率通常定为额定功率的90％,主机的海上转数通常定为额定转数的96～97％经济航速以节约燃油、降低成本为目的，根据航线条件等特点而采用的速度。二、主机功率和船速港内船速主机以港内功率和转速在深水中航行的静水船速；也称为备车速度或操纵速度在港内航行，“微速前进”的功率与转速是主机能发出的最低功率，最低转速；一般港内船速要比海上船速低，其主要原因：港内航行阻力增大，为了减小主机扭矩而降低船速港内机动航行时频繁用车，为了保护主机而降低转速一般港内最高主机转速为海上常用转速的

70～80％,港内倒车最高主机转速为海上常用转速的60～70％二、主机功率和船速（四）船速与主机燃油消耗的关系单位时间内主机燃油的消耗

C0=K0Δ2/3

Vs3单位时间内的主机燃油消耗与船速的立方成正比单位航程D内主机燃油的消耗 CD=K0Δ2/3

Vs2D航程D一定时，整个航程中主机燃油消耗与船速平方成正比三、螺旋桨的致偏作用螺旋桨横向力螺旋桨沉深横向力伴流横向力排出流横向力推力中心偏位产生的横向力右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单桨船的偏转趋势静止中的船舶正舵进车时的偏转静止中的船舶正舵倒车时的偏转前进中倒车时的偏转左右满舵全速旋回的比较致偏作用的运用实例三、螺旋桨的致偏作用（一）螺旋桨横向力1.螺旋桨沉深横向力沉深螺旋桨盘面中心距水面的垂直距离称为螺旋桨的沉深h。沉深h与螺旋桨直径D之比h/D称为沉深比。

三、螺旋桨的致偏作用（一）螺旋桨横向力1.螺旋桨沉深横向力（1）沉深横向力产生的原因：螺旋桨上桨叶露出水面(h/D＜0.5)或空气吸入(h/D＜0.65-0.75)，致使上桨叶的转力小于下桨叶的转力小大小大（一）螺旋桨横向力1.螺旋桨沉深横向力（2）沉深横向力的影响（以右旋单车船为例）：进车时，该力推尾向右，使船首向左偏转；倒车时，该力推尾向左，使船首向右偏转。左旋式单车船的偏转方向与上述影响相反。小大小大正车倒车右旋单车船（一）螺旋桨横向力1.螺旋桨沉深横向力（3）影响沉深横向力的因素：①沉深比：当h/D>0.65~0.75时，桨叶距水面较深，空气不易吸入，该力很小；当h/D<0.65~0.75时，随着h/D的逐渐减小，沉深横向力明显增大，h/D越小，该力越大。②螺旋桨的进速、转速及滑失：滑失越大，该力越大，即该力随着桨叶进速的降低、转速的提高而增大。螺旋桨启动时，该力显著，随着船速的增加逐渐减小。③螺旋桨旋转方向：该力在倒车时比正车大。④其他：该力受螺旋桨工况影响（螺旋桨处水面遮蔽程度、桨叶切面形状等）极为明显，而与操舵无关。（一）螺旋桨横向力2.伴流横向力伴流伴流是伴随船体运动而产生的追随性水流伴流在螺旋桨的分布特点：左右对称，上大下小

（一）螺旋桨横向力2.伴流横向力（1）伴流横向力产生的原因：伴流在螺旋桨盘面处的分布规律，致使上桨叶的转力比下桨叶大大小（一）螺旋桨横向力2.伴流横向力（2）伴流横向力的影响（以右旋单车船为例）：进车时，该力推尾向左，使船首向右偏转；倒车时，该力推尾向右，使船首向左偏转（尚有前进余速时）左旋式单车船的偏转方向与上述影响相反不论进车还是倒车，伴流横向力均是一个较小的量大小正车倒车尚有余速右旋单车船（一）螺旋桨横向力2.伴流横向力（3）影响伴流横向力的因素：①伴流横向力的大小与伴流在螺旋桨盘面上下部的差值成正比。船速越高，伴流上下的速度差也就越大，则伴流横向力也就越大。②在伴流存在的前提下，螺旋桨转速越高，上下桨叶的转力差值越大，伴流横向力也就越大。③V型船尾伴流上下相差较大，伴流横向力大；而具有U型船尾、导流管的船舶，船尾伴流上下相差较小，该力也很小。④有伴流，才有伴流横向力。在船舶静止或后退中，船尾伴流可以忽略，伴流横向力也可以忽略。（一）螺旋桨横向力3.排出流横向力（1）排出流横向力产生的原因：进车时，排出流冲击舵叶，舵叶右下侧的冲角比左上角大倒车时，排出流冲击尾部船体，尾部船体上肥下瘦，致使右上侧所受冲角和面积均比左下侧大（一）螺旋桨横向力3.排出流横向力（2）排出流横向力的影响（以右旋单车船为例）：正车、倒车时，排出流横向力均推尾向左，使船首右偏左旋式单车船的偏转方向与上述影响相反总体而言，在船速较低时，排出流横向力是个较大的量小大小大（一）螺旋桨横向力3.排出流横向力（3）影响排出流横向力的因素：①船尾型状：倒车时，V型船尾该力大。②吃水：浅吃水状态下，舵叶部分露出水面，进车时，排出流横向力使船舶偏转明显（一）螺旋桨横向力4.推力中心偏位产生的横向力（1）推力中心偏位产生横向力的原因：吸入流沿船尾型线由船底向上呈斜上方向汇集于螺旋桨的盘面上，于是在进车时，右半圆螺旋桨呈顶流（推力变大），左半圆呈顺流（推力变小），使得螺旋桨左右推力大小不一致，从而出现推力中心偏位而产生横向力顺流逆流（一）螺旋桨横向力4.推力中心偏位产生的横向力（2）推力中心偏位产生的横向力的影响（以右旋单车船为例）

进车时，推力中心偏右，使船首左偏前进中倒车时，拉力中心偏左，使船首左偏中心偏位的方向与螺旋桨的旋转方向一致（3）影响推力中心偏位产生的横向力的因素：船速越高，转速越高，推力中心偏位越明显P进车时倒车时螺旋桨横向力的致偏作用（右旋FPP螺旋桨）双车船：FPP双车船多采用外旋式CPP双车船多采用内旋式双车船的双车均以相同的转速进车或倒车时，各自产生的横向力相互抵消双车船中的一舷进车而另一舷倒车时，利于转头三、螺旋桨的致偏作用（二）右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单桨船的偏转趋势1.静止中的船舶正舵进车时的偏转开始动车时（船速低）：伴流横向力、排出流横向力和推力中心偏位横向力较小空载和轻载、h/D较小时，沉深横向力较大，船首左偏重载时，沉深横向力较小，船首几乎不偏转船速的提高：伴流横向力(首右偏)、排出流横向力(首右偏)和推力中心偏位横向力(首左偏)增大沉深横向力减小不论出现左偏或右偏，均可用2～3度舵角加以克服保证船舶直航。（二）右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单桨船的偏转趋势2.静止中的船舶正舵倒车时的偏转开始倒车时（船速低）：伴流横向力、推力中心偏位横向力较小排出流横向力(首右偏)、沉深横向力(首右偏)都使船首右偏退速的提高：伴流横向力、推力中心偏位横向力较小排出流横向力、沉深横向力都减弱，仍使船首右偏，最后进行向船尾左后方的大直径旋回。后退中的舵力，一般不能制止船首向右偏转（二）右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单桨船的偏转趋势3.前进中倒车时的偏转开始倒车时（船速较高）：排出流横向力较小伴流横向力(首左偏)、推力中心偏位横向力较大(首左偏)尾吃水较浅(h/D小)，沉深横向力较大（首右偏）总体偏转不定，此阶段用舵可以克服船舶进速的降低：伴流横向力、推力中心偏位横向力减小排出流横向力(首右偏)、沉深横向力都增大(首右偏)倒车排出流大大降低了舵处的来流速度，舵效极差，因此即使操舵也无效果（二）右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单桨船的偏转趋势4.左、右满舵全速旋回的比较对右旋FPP单桨船而言，其左旋回直径较右旋回直径为小，原因：推力中心偏位的横向力使船首左偏与右旋回比较，左旋回时舵力较强三、螺旋桨的致偏作用（三）致偏作用的运用实例(右旋FPP单桨船)右旋FPP单桨船最明显的致偏作用：静止中、低速前进中倒车，均出现船首右偏现象1.向右就地掉头-停船趟航至位置①-在①处全速、右满舵-到达②之前，全速倒车(尚有进速)(舵力、沉深横向力、排出流横向力使首右偏)-到达②处，前进船速为零，左满舵-船舶开始后退，首继续右偏(②至③)-在③处全速、右满舵，适时减速转至180°（三）致偏作用的运用实例(右旋FPP单桨船)2.自力靠码头操纵中的应用左舷靠码头的靠拢角比右舷靠码头的靠拢角大（三）致偏作用的运用实例(右旋FPP单桨船)3.系靠单浮或单点系泊中的应用以右舷距浮筒1-1.5B(船宽)入泊，在接近浮筒前开倒车，可以减速和使船首右偏靠近浮筒四、侧推器的使用1.侧推器的分类：首侧推器、尾侧推器2.侧推器的作用：提高船舶在港内的操纵性能①抵消倒车时横向力的影响②提高低速时船舶自身的操纵能力四、侧推器的使用3.侧推器的使用①只有在船舶处于低速的状态下，侧推器才能发挥较大的效率。侧推器发挥作用的航速应控制在4KN以下②侧推器一般采用CPP，直接用手柄在驾驶台操纵第二节舵的作用关于舵的几个基本概念舵力及舵力转船力矩船尾舵的性能舵效及舵效指数的概念及其影响因素一、关于舵的几个基本概念舵的种类普通舵：舵的全部面积分布在舵轴的后方平衡舵：舵宽的一部分分布在舵轴前方半平衡舵：舵宽和舵高的一部分分布在舵轴之前普通舵半平衡舵平衡舵一、关于舵的几个基本概念舵面积（AR）舵的外形轮廓所包围的面积，用AR表示舵面积比（A

R/Lppd）A

R/Lppd，用来考察舵对船舶操纵性的影响舵平衡系数（k）舵面积在舵轴前后的比例关系，用k表示二、舵力及舵力转船力矩（一）舵力的概念舵迎流一侧流速缓，舵背流一侧流速快形成升力PL垂直于流体方向，形成阻力PD平行于流体方向PL和PD合力为舵力P舵力P分解为垂直于舵叶的分力PN（舵的正压力），和平行于舵叶的分力PTPPLPDPNPTO二、舵力及舵力转船力矩（二）舵的正压力的大小

PN=576.2AR·VR2·sinδAR：舵面积VR：舵速（舵相对于水的速度）δ：舵角舵的正压力PN，正比于AR

、VR、δPPLPDPNPTO二、舵力及舵力转船力矩（三）舵力转船力矩1.航行中

船舶操某一舵角后，舵叶上将产生正压力PN，其支点为船舶重心G，所以PN产生的转船力矩为 M=PN·ℓℓ=L/2·cosδ M=kARVR2sinδ·L/2cosδ=1/4kLARVR2sin2δPNL/2lG M=kARVR2sinδ·L/2cosδ=1/4kLARVR2sin2δ有上式可知，当δ=45°时，舵力转船力矩最大实际上，当δ=45°时，系数k会减小且阻力增加，因此一般船舶的极限舵角取35°，超大型船舶的极限舵角取40°转舵初期，转船力矩由舵力提供；产生漂角后，漂角水动力也提供转船力矩二、舵力及舵力转船力矩（三）舵力转船力矩2.系泊时若采用甩尾离泊时，则支点在船首，舵力转船力矩为：M=PN·L·cosδ（Ia=L·cosδ）laG二、舵力及舵力转船力矩（四）使舵力减小的流体现象1.失速现象流经舵背面的水流从舵的后缘之前严重地与舵的背面剥离，从而出现强涡时，舵升力系数CL骤然下降，这种现象称作失速现象。出现升力系数骤然下降的舵角称为临界舵角SSCLO临界舵角的大小与舵的高宽比密切相关：舵的高宽比越大，舵力曲线斜率越陡，小的舵角可以获得较大的升力但高宽比越大，临界舵角越小，较早引起失速现在的舵已经避免了满舵之前出现失速现象二、舵力及舵力转船力矩（四）使舵力减小的流体现象2.空泡现象当使用大舵角或舵的前进速度相当大时，特别是舵的剖面形状之前端的曲率较大时，当舵的背流面压力下降至或接近于该温度下的汽化压力时，在舵的背流面将产生空泡现象。空泡现象的影响：①使该处的舵表面与水的接触发生阻断，流体的连续性遭到破坏，从而使升力减小。②对舵金属表面产生剥离二、舵力及舵力转船力矩（四）使舵力减小的流体现象3.空气吸入现象在舵叶表面吸入空气、产生涡流，使舵力下降的现象，称为空气吸入现象（aeration）。引起空气吸入现象的原因：在舵接近水面或部分露出水面且船速较高的情况下三、船尾舵的性能（一）舵与船体之间的相互干扰舵与船体间的相互干扰：操舵后，舵的左右侧出现海水的压力差，该压力差随海水传导给船尾的船体，从而增加了转船力矩，相当于增加了船尾舵的舵力。船尾舵的舵力比单独舵的舵力提高约20%-30%，船尾的钝材越大，舵与船尾的间隙越小，这种效果越明显。压力大压力小三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响1.伴流及其影响（1）伴流的概念伴流：伴流是船体周围的水部分地随船体运动而形成的水流伴流的符号：与船体运动方向相同者为正伴流，反之为负伴流伴流的构成：摩擦伴流（主要）、势伴流、兴波伴流正正正正正负三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响1.伴流及其影响（1）伴流的概念伴流的分布：船舶在前进中，伴流的大小与厚度自船体至船尾逐渐扩大，船首处为零，船尾附近的伴流最大伴流小、薄、窄伴流大、厚、宽三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响1.伴流及其影响（2）伴流对舵力的影响由于船尾为正伴流，因此降低了舵叶对水的速度(舵速VR)，从而导致舵力的下降: VR=（1-ω）VsVs:船舶对水速度，ω：伴流系数三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响1.伴流及其影响（2）伴流对舵力的影响 ω=0.50Cb-0.05(单螺旋桨船)由上式可知，方形系数Cb越大，伴流系数也就越大，从而导致舵速越小，也就导致舵力的下降。方形系数较高的船舶，ω可达到0.4，受伴流影响后的舵的正压力只有敞水中的40%左右。螺旋桨停转后，船舶虽有相当大的余速，却很快失去舵效，正是由于伴流的影响使舵速下降从而导致舵力急剧下降造成的。三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响2.排出流的影响排出流的影响与伴流相反，排出流增加了舵处的来流速度(舵速)，从而提高了舵力。双车船的舵不在螺旋桨排出流的正后方，因此排出流对增加舵的正压力的影响很小螺旋桨排出流增速与滑失关系密切，滑失越大，排出流增速也就越大三、船尾舵的性能（二）伴流与排出流的影响3.伴流、排出流的综合影响单车单舵船：排出流的有利影响抵消了伴流的不利影响，船尾舵的正压力与单独舵的正压力相当双车单舵船：伴流的不利影响与单车单舵船相差不多，但排出流对舵的正压力几乎没有影响，因此船尾舵的正压力只有单独舵的40%-60%双车双舵船：排出流的有利影响超过伴流的不利影响，因此舵效较好，对操纵有利实践中利用伴流、排出流对舵力的综合影响： 停车淌航至转向点后，此时操大舵角、并配合主机突然加大转速，可以提高舵效，在较小的水域内转过较大的角度。（停车淌航后突然加大主机转速，此时伴流几乎没有、主机大转速增加了排出流对舵的速度）三、船尾舵的性能（三）船舶旋回中的舵力降低旋回中舵力降低的原因：①旋回降速，使舵速降低②旋回时有效冲角减小（即有效舵角减小）四、舵效、舵效指数及其影响因素（一）舵效、舵效指数的概念舵效的概念：操一舵角后船舶在一定时间、一定水域内船首转过的角度大小。广义上讲，舵效即船体对舵的响应。舵效的判断：如能在较短的时间、较小的水域内转过较大的角度，认为舵效好，否为差。舵效指数：舵效的好坏与船舶旋回性、追随性密切相关。当初始操舵时，回转角加速度将主要取决于K/T值的大小（舵角一定），K/T反映了单位舵角所能产生的角加速度大小，通常称K/T为舵效指数，即K大T小，舵效好。 （ϔ=K/Tδe–t/T）四、舵效、舵效指数及其影响因素（二）影响舵效的因素1.舵角：舵角增大，舵效提高2.舵速：舵速越大，舵效越好3.船舶排水量：排水量越大，船舶惯性越大，舵效越差因此操纵大型船舶时，所用舵角比较大，宜早用舵、早回舵4.船舶纵倾：尾倾时舵效较好，首倾时舵效较差5.船舶横倾：向低舷一侧操舵，舵效较差；向高舷一侧操舵，舵效变好四、舵效、舵效指数及其影响因素（二）影响舵效的因素6.舵机性能：操舵所需时间越短，舵效越好。液压舵机—舵来得快、回得快，舵效较好蒸汽舵机—舵来得慢、回得快，容易把定电动舵机—舵来得快、回得慢，不易把定7.风、流、浅水等外界因素风—当船舶首找风时，操舵使船舶迎风转向时，舵效好流—顶流时舵效好，顺流时舵效较差浅水—旋回阻尼力矩增大，舵效变差第三节锚的作用一、锚的用途（一）锚泊（第四章第六节做介绍）一、锚的用途（二）港内操纵用锚1.拖锚制动①控制船速、减少冲程—除开出倒车外，抛下单锚(必要时双锚)，使用短链。②抑制船首偏转—在使用倒车时，抛锚抑制船首向右偏转2.拖锚靠泊（控制船首、船尾的旋转）一、锚的用途（二）港内操纵用锚3.抛锚掉头顺流进港时，为了顶流靠泊，可以抛锚掉头一、锚的用途（二）港内操纵用锚4.抛锚倒行在后退中，利用拖锚来稳定船首5.抛开锚在靠泊时如欲为离泊创造方便条件，可先抛一开锚。对于万吨级船舶，开锚的出链应达4节以上，以便获得足够的外扬角度一、锚的用途（三）应急操纵用锚1.搁浅后固定船体或协助脱浅防止船体受风流影响，用锚固定船体；当脱浅时，可以绞锚协助船体脱浅2.海上漂滞用锚在海上漂航，可出锚稳定船首，避免船舶横向受浪漂航时船舶被打横二、操纵用锚的抓力及抛锚淌航距离的计算（一）操纵用锚的抓力操纵用锚的出链长度比较短，保证锚既有一定的抓力，又要保证锚在海底被拖动，同时不超过锚机刹车带的刹车力的范围。当出链长度为2倍水深时，锚的抓力相当于锚重；出链越长，锚抓力越大；一般，出链长度控制在水深2.5倍左右。出链长/水深1.52.02.53.03.5抓力/水中锚重（水中锚重=锚重×0.87）0.761.161.602.002.40二、操纵用锚的抓力及抛锚淌航距离的计算（二）拖锚淌航距离的计算1.拖锚淌航距离的概念落锚点至停船点间的距离2.拖锚淌航距离的计算 1/2·m·v2=Pa·S(动能定理)m：船舶排水量(t),v:抛锚时船舶的余速(m/s)Pa：锚抓力(kN),S:拖锚淌航距离(m)

S=0.5·m·v2/Pa=0.5·Δ·v2/Pa拖锚淌航距离S正比于排水量Δ、船速v，反比于锚抓力Pa二、操纵用锚的抓力及抛锚淌航距离的计算（三）操纵用锚注意事项1.拖锚制动仅适用于万吨级及以下的中小型船舶，且船舶对地速度也仅限于2-3节以下2.及时备锚，做到抛得出、刹得住。3.锚链已经吃力时，松链一次不要松得太多4.抛锚后，不应使用过大的船速三、单锚泊时的锚泊力及保证锚泊安全所 需要的出链长度（一）锚泊力锚泊力由锚本身的抓力和卧底链长抓力两部分组成：P=Pa+Pc=λaWa+λcWclPa：锚抓力Pc：锚链抓力λa：锚抓力系数Wa：锚重λc：锚链的抓力系数Wc：每米锚链的重量l：卧链链长三、单锚泊时的锚泊力及保证锚泊安全所 需要的出链长度（二）锚的抓力系数锚的抓力系数λa，取决于锚型、海底底质、锚的抓底姿势和锚链的出链长度1.锚型：霍尔锚的抓力系数取3.0-5.02.海底底质：对于霍尔锚，底质优劣顺序为：砂底、泥、砂砾、软泥锚的种类霍尔锚斯贝克锚波尔锚ZY-5型AC-14型锚抓力系数44~67~1187~11三、单锚泊时的锚泊力及保证锚泊安全所 需要的出链长度（二）锚的抓力系数3.抓底姿势：当锚在海底被拖动2倍锚长左右时，锚的抓力达到最大值（约为3-5倍锚重），该最大值一直稳定到锚被拖动5-6倍锚长时三、单锚泊时的锚泊力及保证锚泊安全所 需要的出链长度（二）锚的抓力系数4.出链长度和水深：当出链长度相对于水深不够充分，锚杆将仰起一个角度。锚杆仰角越大，则其抓力系数越小θ=00θ=50θ=150海底λa减小1/2λa减小1/4三、单锚泊时的锚泊力及保证锚泊安全所 需要的出链长度（三）锚链的抓力系数λc锚链的抓力系数范围可取0.75-1.50（四）悬链长度悬链的作用：保证发挥锚的最大抓力（使锚杆处的拉力呈水平方向）、缓冲船舶所受到的冲击外力当外力增大时，卧链将减少以补充悬链长度，使锚泊力减小。（五）保证锚泊安全所必要的出链长度实践经验估算链长：强风中：风速为20m/s时，Lc=3H+90（m）（H为水深）风速为30m/s时，Lc=4H+145（m）（H为水深）正常情况下：长江口急流地区：水深20m以下20~30m30m以上出链长度/水深4~63~42~2.5流速（kn）345出链长度(节)456第四节缆的作用第四节缆的作用一、各缆绳的名称和作用首缆首横缆尾缆尾横缆尾倒缆首倒缆第四节缆的作用一、各缆绳的名称和作用（系泊码头时）首缆(头缆)—其作用是防止船舶后移和船首向外偏转首横缆(前横缆)—其作用是防止船首向外移动首倒缆(前倒缆)—其作用是防止船舶前移和船首向外偏转尾缆—其作用是防止船舶前移和船尾向外偏转尾横缆(后横缆)—其作用是防止船尾向外运动尾倒缆(后倒缆)—其作用是防止船舶后移和船尾向外偏转系浮筒时，缆绳分为单头缆和回头缆二、靠泊时带缆的先后顺序（一）一般情况下带缆的顺序一般在顶流、顶风靠泊时，应先船首带缆，后船尾带缆；船首则应先带头缆，船尾先带倒缆和横缆（二）吹开风或吹拢风较强时的带缆顺序一般是先带首横缆，也可以同时带上首缆和首倒缆代替首横缆。其目的是：在吹开风时，首横缆可以防止船首被吹开而陷入被动；在吹拢风时，首横缆可以防止船尾被风压拢过快而触碰码头二、靠泊时带缆的先后顺序（三）尾部出缆先后顺序尾部出缆的时机：船首已经带上头缆及前倒缆，并已稳定船身后，在驾驶台指示下进行，以免影响动车尾部出缆的先后顺序视具体条件而定：1.船舶重载、顶流较强时：为防止船身后移，应先带尾倒缆，后带尾缆和尾横缆2.如流较弱、强风从船尾来时：为防止船首前移，则先带尾缆，后带尾倒缆和横缆3.如空载、吹开风较强时：为防止船尾被吹开，应先带尾横缆三、离泊用缆（一）做好离泊前的准备工作试车前，收紧前后各缆绳，并使各缆均匀受力（二）备车完毕后的离泊单绑单绑的含义：离泊时，先行解去操纵中用不着的各缆。码头离泊单绑时：船首应留外档头缆、首倒缆；船尾在顺流时留外档尾缆，在顶流时留尾倒缆离浮筒单绑时：解去单头缆，首尾只留回头缆三、离泊用缆（三）离泊时倒缆的运用1.“尾离”采取措施使船尾先摆出一定角度，然后倒车退离码头的的离泊方式方法：首倒缆尽可能带在码头边（与船首尾线的夹角成较小的角度），并接近船中的缆桩上（长度足够减小应力）。离泊时，操内舷满舵，使用微速进车，船尾即徐徐离开。三、离泊用缆（三）离泊时倒缆的运用1.“首离”（顶流、吹开风时）采取措施使船首先摆出一定角度，然后进车驶离码头的的离泊方式方法：留尾倒缆，操外舷满舵，不用车，船首受流和吹开风的影响自行离开码头，在船首离开一定的角度后，慢速进车稳定船身，边向前驶进尾倒缆边松弛后，即可解掉尾倒缆三、离泊用缆（四）溜缆溜缆：离泊时，船首或船尾的最后一根缆绳，有时用来阻止船首或船尾的偏转，或控制船身的前冲后缩，需将其一时溜出、一时刹住的操作。溜缆一般只适用于中小型船舶（惯性不太大），且只使用钢丝缆（尼龙缆易摩擦烧损）船首溜缆避免船尾过快接近码头四、绞缆移泊

五、系泊用缆的注意事项1.停泊中各缆绳应受力均匀。2.操纵中防止产生缆绳突然受力现象。3.尽量减小磨损。4.使用角度应适当。5.缆绳挽桩要牢固。6.系离浮筒时系解缆问题。先解下流处的单头缆、回头缆。7.带缆应对称，各缆绳的规格应相当，钢丝缆和纤维缆避免并用第五节拖船的运用为什么使用拖轮？螺旋桨、舵和侧推器都是船舶所配备的常规控制设备，当外界影响超过这些设备的控制能力时，需要外部力量的协助。目前，广泛用于船舶操纵运动控制的外部手段是拖船。尤其是在港内操纵时，水域受限，船舶低速操纵性较差，拖轮是必要的助操手段。另外，海上拖带时也要使用拖轮一、拖船的种类和特性（一）港用拖船的种类传统拖轮（淘汰型）—固定螺距螺旋桨（FPP）拖轮—可变螺距螺旋桨（CPP）拖轮现代拖轮—Z型推进器（ZP）拖轮—平旋推进器（VSP）拖轮1.因轴系布置呈Z型得名2.推进器可绕竖轴做360°旋转Z型推进器（ZP拖船用）Azimuththruster可旋转的圆盘置于船底，圆盘下面沿圆周装有若干能转动的直叶片（竖向翼）深入水中，这些竖向翼除能跟着圆盘旋转外，还能绕自身轴线以一定规律摆动，因而能形成任何方向推力来操纵船舶VSP型推进器(VSP拖船用)Voith-SchneiderPropulsion一、拖船的种类和特性（二）港用拖船的特性相对于传统拖轮，现