第一章 船舶操纵性能3123

吴亚军

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E-MAIL：WUYJ@NTSC.EDU.CN第一章船舶操纵性能第一节船舶变速运动性能船舶惯性定义：具有维持其原来运动状态的特性，（启动、加速、停车、倒车）船舶从一种定常运动到另一种定常运动状态的过程中需经一段时间(冲时),航行一段距离(冲程)这种性质称为船舶惯性衡量标准：冲程：完成变速过程中的所航进的距离（S）冲时：完成变速过程中所需的时间（t）分类:启动惯性,停车惯性,倒车惯性1、定义：船舶从静止状态→进车，使船舶达到与主机功率相应的稳定速度，完成这个过程所需的时间（t）和航进距离(s)称启动惯性。正确操作：逐步提高螺旋桨转速，由微速进，进一，进二，进三，逐步进行，先低转速，在船速达到转速相应的船速时，再逐渐加大。当n一定时,当T＞R、船舶作加速运动当T=R，船舶作匀速运动一、船舶的启动性能启动后→定常速度V0，所需时间t0及航进距离S0的近似式：t0单位为：mins0单位为m、排水量单位为t，V0单位为KnR0为船舶达到定常速度前进时的阻力单位t满载船由静止级加车，速度达到海上速度时约需20L）轻载约为满载½~2/3（即10~13倍船长）一、定义：从主机停车到船对水停止移动所需的时间和距离称停车惯性。*降速过程*船对水停止移动一般以维持舵效的最低航速万吨船2kn超大型3.2kn

主机刚停车→VS还较大、阻力大→速度下降率↑；随着VS↓→速度下降率↓船舶在减速过程中，船速由V0

递减到V1

时，各瞬时速度的变化为开始递减快，随后呈非线性递减二、船舶的减速,停车惯性

1、停车冲程经验估算式：S0停车冲程(海里)V0初速kn,C减速时间常数minC为减速时间常数，随排水量不同而不同，C越小，减速越快（船舶停车后，船速每递减1/2所需的时间）单位为min.C越小减速越快减速时间常数

1万吨——4分钟

12万吨——15分钟

比如，1万吨的船：4分钟4分钟4分钟4分钟16kn8kn4kn2kn1kn

经验:常速航行的船舶，主机停车后，船速降至2Kn时，其停车冲程：一般货船S=8~20L(经验)VLCC：停车到VS=3knS=23L2、停车冲程实船经验数据:定义：全速前进中开后退三，从发令起到船对水停止移动所需的时间t和前冲距离S,称最短距离或紧急停船距离,又称倒车惯性。主机换向时间：柴油机船90-120s

汽轮机船120-180s

蒸汽机船60-90s

停车方式：①

切断油门（燃油）使船速下降在下降到全速的60%—70%时；②压缩空气到汽缸强制停车；③再供燃油，作倒车启动。三、倒车惯性1、倒车停船时间和冲程的估算法：lovett估算法：载重量船舶种类主机最短停船距离1万吨普通货船内燃机6—8L5万吨货轮内燃机8—10L10万吨油轮汽轮机10—13L15—20万吨油轮汽轮机13—16L现代大型船舶船速快，倒车冲程明显增大，应特别引起重视。

2、实船最短停船距离经验数据三、船舶倒车停船性能及其影响因素（FPP单车船）

GRT（制动行程）倒车开始原航向制动横距RSRH

（制动纵距）倒车指令Ψ首偏角（1）

制动行程（RT）在实船冲程测定试验中IMO:RT≤15L

实际所测得的“最短停船距离”（船舶运动轨道的轨迹）；（2）制动纵距（RH）船舶重心沿原航向移动的距离，它是估算紧急避让时，用车紧急停船能让开前方障碍物的最短纵向距离，RT＞RH。（3）制动横距（RS）：船舶重心偏离原航向的横向距离，也称偏航量，压载→RS小，偏航角小。满载：停船时间长，偏航量和偏航角大；大型船偏航角达100—1800（最大2000）。船舶倒车停船性能影响紧急停船距离的因素有：（1）主机倒车效率和换向时间：倒车功率大，冲程S小换向时间长→冲程S大（VLCC，因汽轮机换向时间长,倒车功率比常用功率比例低,

冲程S大）（2）推进器种类CPP船换向快冲程S小，FPP船换向慢冲程大，CPP（RT）=60～80%FPP（RT）影响紧急停船距离的因素（3）排水量△：排水量大，停船距离长；压载的倒车冲程为满载的40%~50%左右。右旋单桨船倒车制动压载状态较满载状态右偏角量小。（4）船速:当其他条件相同时,船速VS↑→S↑。（5）其他因素：风、流：S顺＞S顶；浅＜深；污底多＜污底少。

影响紧急停船距离的因素（1）倒车制动法：高、低速均可适用→全部水域→用拉力进行制动(拉力型)，但大型船港内要慎用。因倒车时偏航量和偏航角大。利用倒车拉力及旋回降速，拉、阻结合型。注意：适合在狭水道使用。

紧急避让：制动纵距

＞进距

舵让（高速）

制动纵距

＜进距车让（低速）注意：偏航角ψ及偏航量DL。（2）Z型操纵制动法：→高速（通过左右满舵→同时减速和倒车）四、船舶制动方法及其应用(3)满舵旋回制动法：→高速（使VS↓适合较宽水域增加阻力型）特点：操作简便不需要动车（适合大型船）水域大→用舵让；水域小→用车让；(4)拖锚制动法：适用DWT＜1万吨以