航海概论教学课件

航海概论

第一章船舶第一节船舶基础知识一、船舶种类船舶分类

┏按造船材料分 ┃按推进动力分 ┃按推进器型式分分类方法┫按航区分 ┃按机舱位置分 ┗按用途分

┏木船 ┃铁船按造船材料分 ┫钢船 ┃水泥船 ┃玻璃钢船 ┗铝合金船

┏人力推进船 ┃风力推进船 ┃蒸汽机船按推进动力分┫内燃机船 ┃电力推进船 ┗核动力船

船舶基础知识

┏内河船 ┃沿海船按航区分 ┫远洋船 ┗极地船

┏运输船(商船)按用途分 ┫工程船（起重船、挖泥船等） ┃渔船 ┗特殊用途船（也叫工作船，如消防船、救护船等）

运输船分类及特点

┏客轮(邮轮)、旅游船、客滚船┏客船┫客货轮┃┗渡船┃┏杂货船(普通货船)┃┃散货船、矿砂船、自卸船运输船分类┫干货船┫集装箱船、滚装船、载驳船

(商船)┃┃兼用船(多用途船)┃┗特种货船(甲板驳、冷藏船等)┃┏油轮、成品油轮┗液货船┫液化石油气船、液化天然气船┗液体化学品船

一、船舶种类1、海洋运输船海洋运输船舶的主要任务是从事旅客和货物的动全，可分分客船和货船两大类。1）客船（PassengerVessel）在《国际海上人命安全公约》（SOLAS公约）中规定，凡载客超过12人的船舶应视为客船。

．客船主要特点（1）飞剪式船首，上层建筑庞大，层数多且长；（2）水下线型较削瘦，方形系数小；（3）浮性、稳性、抗沉性好，消防救生设施完善；（4）主机功率大，航速高。

2.)货船（CargoVessel）货船可分为杂货船、散货船、木材船、集装箱船、滚装箱、载驳船和冷藏船等。（1）杂货船（GeneralCargoVessel）

（2）散货船（BulkCarrier）

（3）木材船（TimberCarrier）（4）集装箱船（ContainerShip）（5）滚装船（RollOn/RollOffShip，RO/RO）（6）载驳船（BargeCarrier）（7）冷藏船（RefrigeratorShip）

（1）杂货船（generalcargovessel）主要装运各种成箱、成捆、成包和桶装的件杂货。杂货船主要特点（1）载重量比较小;装卸效率低（2）多甲板船，舱口小，约占船宽的50%；（3）通常设有起货设备，多数为吊杆；（4）航速低，中尾机型或尾机型，老式多为中机型。（2）散货船（bulkcarrier）种类：干散货船和液体散货船。①干散货船（drybulkcarrier）主要用途：专门运载谷物、矿砂、煤炭、化肥、水泥等大宗散货。散货船

．散货船主要特点（1）主要运输积载因素较大的散货，如粮食等；（2）通常载重量很大，船型肥大，航速低；（3）单甲板船，舱口大，舱口围板高；（4）货舱截面为八角形，在舷侧的上、下角处设有上、下压载边舱。．矿砂船主要特点（1）主要运输积载因素较小的矿石等；（2）通常载重量很大，船型肥大；（3）货舱截面为漏斗形，有大容量的压载边舱和双层底舱；（4）单甲板船，尾机型，航速低。

．②液体散货船（liquidbulkcarrier）主要用途：专门运载石油等液体货物的船舶，包括有油轮、液体化学品船和液化气体船等。油船主要特点（1）通常载重量很大，船型肥大；（2）都是尾机型船，单机单桨单舵，航速低；（3）单甲板船，甲板平整，舱口圆形且很小，铺设各种管系；（4）较大的油轮设有纵舱壁，防火要求高。油轮（3）木材船（timbercarrier）（4）集装箱船（containership）用途：装运集装箱货物为主的船舶。特点：装卸效率高，速度快，舱口大，无吊杆。全集装箱船主要特点（1）上甲板平整，可堆集装箱，船舶重心高，受风面积大；（2）双层船壳，单甲板船，舱口宽达70－80%B；（3）航速快，装卸效率高；（4）尾机型或中尾机型，压载舱多集装箱船集装箱船（5）滚装船（rollon/rollofship,Ro/Ro）用途：主要是汽车和集装箱。滚装船主要特点（a）多层甲板，各层甲板之间设有升降平台或内跳板；（b）首尾部位或舷侧设有开口和可收放的跳板，供车辆开进开出；（c）船首多数装有侧推装置，以改善操纵性；（d）多为尾机型，方形系数小，航速高。Principledimensions:

Lengtho.a.

132.20m

Lengthbpp

123.84m

Breadth

15.87m

Depth

9.65m

Draught

7.75m

Speed

15kn

Deadweight

9860ton

（6）载驳船（bargecarrier）（7）冷藏船（refrigeratorship）用途：运输肉、鱼、蔬菜和水果等易腐货物的专用船舶2、特殊用途船舶1）港作船：包括有拖船、消防船、供应船、引航船和交通船等。（1）拖船（TugBoat）（2）消防船（FireBoat）（3）供应船（SupplyBoat）（4）引航船（PilotBoat）（5）交通船（Launch）

2）工程船（1）挖泥船（Dredger）（2）起重船（FloatingCrane）（3）打捞船（SalvageShip）（4）海难救助船（RescueShip）（5）破冰船（IceBreaker）（6）敷缆船（CableShip）

敷缆船（CableShip）3）科学考察船（scientificresearchship）作用：海洋水文、气象、地质和生物等研究考察。4）渔船（fishingboat）

二、船舶部位划分与舱室名称1、船舶部位名称船的前端叫船首（stem）；后端叫船尾（stern）；船首两侧船壳板弯曲处叫首舷（bow）；船尾两侧船壳板弯曲处叫尾舷（quarter）；船两边叫船舷（shipsside）；船舷与船底交接的弯曲部叫舭部（bilge）。

船舶的部位划分与舱室名称1.船舶的部位船首船尾

船舶的部位划分与舱室名称船首尾线船舶左、右舷2、甲板名称3、舱室名称三、船舶主尺度和主尺度比1、船舶主尺度船舶主尺度：船长、船宽、船深（或船高）和吃水等。种类：最大尺度、登记尺度和船型尺度等三种。（1）最大尺度（overdimension）即全部尺度或周界尺度。作用：决定某船舶能否靠码头，过船闸、桥梁、架空电缆。（2）登记尺度（registereddimension）用途：丈量船舶，计算船舶吨位的尺度。

。（1）最大长度lengthoverall（全长、总长）：船首最前端与船尾最后端之间的水平距离（包括外板和两端永久性固定突出物在内）。（2）最大宽度extremebreadth（全宽）：包括船舶外板和永久性固定突出物在内的垂直于纵中线面的最大横向水平距离。（3）最大高度maximumheight：自平板龙骨下边至船舶最高点之间的垂直距离。最大高度减去实际吃水，即得水面以上的船舶高度。船舶水线上最大高度是指船舶空载吃水线到船舶最高点的垂直距离。只有在空载吃水的状态下，船体浮出水面的部分才最大。（3）船型尺度（mouldeddimension）作用：计算船舶稳性、吃水差、干舷高度、船舶系数和水对船舶阻力时使用的尺度。①型长（lengthbetweenperpendicular）：自船首柱前缘至船尾柱后缘的水平距离。②型宽（mouldedbreadth）：在船体最宽处两舷壳板内缘之间的水平距离。③型深（ouldeddepth）：在船长中点处沿船舷由平板龙骨上缘至上甲板下缘的垂直距离。2、船舶主尺度比（1）长宽比（L/B）：比值大，船舶快速性和航向稳定性好，但回转性差。（2）型宽吃水比（B/T）：比值大，船体宽度大，船舶稳性好，但阻力大。（3）型深吃水比（D/T）：比值大，干舷高，抗沉性好。四、船舶吃水与水尺标志1、吃水（draft）船舶吃水：水线面与船底基平面之间的垂直距离。2、水尺标志（draftmark）船舶水尺标志有英制和公制两种形式。公制水尺标志的字高为10cm，英制水尺标志的字高为6in。水尺观测方法：水线达到水尺标志上某数字的下边缘，则表示该处的实际吃水为该数字所表示的数值；水线刚绿淹没该数字，则表示该处的实际的实际吃水为该数字所表示的数值加上相应的字高；水线位于字高的一半处时，则表示该处的实际吃水为该数字所表示的数值加上相应字高的一半。当水面有波动时，应根据若干次观测所得的平均值来确定实际水线的位置。第二节船舶营运性能一、船舶载重性能：表示装载货物重量大小的能力。1、排水量（displacement,D）排水量：指船体在水中的部分所排开水的重量（1）空船排水量（Lightdisplacement,Dl）：指船舶装备齐全但无载重时的排水量。船体、机器及设备、机器中的燃料及润料等重量的总和。（2）满载排水量（Fullloaddisplacement,DF）：指船舶的吃水达到规定的满载水线（通常指夏季载重线）时的排水量。满载排水量等于船舶满载时的总重量，应包括空船重量、货物、燃润料、淡水、压载水、船员及行李、粮食和供应品、船用备品等各类载荷重量的总和。（3）装载排水量（Loadeddisplacement,DL）：指船舶装载一定货物的排水量。2、载重量（1）总载重量（Deadweight,DW）：货物、燃润料、淡水、供应品及其他物品的总重量，该值等于装载排水量与空船排水是之差。

DW=DL—Dl（2）净载重量（Netdeadweight,NDW）NDW=DW-ΣG-C

ΣG：航次总储备量（燃润料、淡水、供应品、粮食、船员、行李及船用备品的总重量）

C：船舶常数（船舶经过一段时间运营后的空船排水量与新船出厂时的空船排水量之差）3、载重线标志（loadlinemark）(1):干舷:从主甲板上边缘向下量到水面的垂直距离(2)载重线标志:标明船舶载重线的位置,用以检查装载状态使其不小于已核定的最小干舷,它勘绘在船中部两侧船壳板上作为在不同条件下船舶的载重量限制，保证船舶在不同条件下航行的安全。载重线标志包括:A)甲板线B)载重线圈C)载重线:（1）夏季载重线S（2）冬季载重线W（3）北大西洋冬季载重线WNA（4）热带载重线T（5）淡水载重线F（6）热带淡水载重线TF。

载重线标志二、船舶容积性能船舶所具有的容纳各类货载体积的性能就是船舶的容积性能，通常由船舶的货舱容积、登记吨位和舱容系数来反映。

1、货舱容积（capacityofcargohold）船舶货舱内实际能够装载货物的空间（1）散装容积（graincapacity）指货舱内实际能够装载散装货物的空间。扣除肋骨、横梁、支柱所占容积。（2）包装容积（balecapacity）指舱内实际能够装载包装或成件货物的空间。一般比散装容积小5%~10%2、登记吨位（registeredtonnage）1登记吨位=2.83m3（1）总吨位（grosstonnage,GT）船舶所有围蔽处所的总容积，它是统计船舶吨位，表示船舶大小，区别船舶等级，计算船舶建造、买卖、租船费用，以及处理海事赔偿的依据等。（2）净吨位（nettonnage,NT）是指船舶各载货或载客处所的总容积。引航费、灯塔费、停泊费等各项费用的依据。（3）运河吨位（canaltonnage）：包括苏伊士运河吨位巴拿马运河吨位。3、舱容系数（coefficientofload）舱容系数是指货舱总容积和船舶净重量的比值舱容系数（μ）=货舱总容积（V）/净载重量（NDW）（m3/t）作用：判断船舶适宜装重货还是装轻货。三、船舶速度性能船舶的速度是指在单位时间船舶相对于海底所航行的距离。1、额定船速：一般是在主机额定功率下，无风流影响的静水实测速度。2、海上船速：一般为额定功率的80%～90%情况下的海上船速。3、平均航速：4、经济航速：在海上航行中，以节约燃料消耗和提高营运效益为目的，根据航线条件，运输输合同等特点，调整主机功率，其对应的航速称经济航速。

第三节

航舶航行性能

一、浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性（Buoyancy）。船舶浮态可分为四种：1、正浮状态2、纵倾状态3、横倾状态4、任意状态

二、船舶稳性

1．稳性概念及分类（1）船舶稳性船舶受外力作用离开平衡位置而倾斜，当外力消除后能自行回复到原平衡位置的性能，称为船舶稳性。意义：稳性是船舶必须具备在一定的风浪作用下不至于倾覆的性能。（2）船舶稳性分类小于等于10－15度的倾角，称为小倾角。按船舱破损与否、倾斜方向、倾角大小和倾斜力矩性质来分类：┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性船舶的纵稳性相当大，一般不会因纵稳性不足而倾覆，因此船舶稳性主要研究横稳牲问题，狭义的船舶稳性即指横稳牲。稳心M：浮力作用线与船舶中心线的交点。稳性高度GM：G点与M点之间的距离GM＞0：船舶具有稳性；GM＜0：无稳性，易倾覆；GM=0：随遇平衡状态，船舶也极不安全。

B：船宽；GM：稳性高度周期15~16为好，最小9秒。三、抗沉性抗沉性（insubmersibility）是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下，仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。结构要求：①设置水密横舱壁；②设置双层底；③船体开口处应有水密装置。一舱制船：一般远洋货船二舱制船：化学品船，液体散装船三舱制船：客船四、快速性船舶在主机输出功率一定的条件下，尽量提高船速的能力叫船舶快速性（Speedability）。1.船舶阻力:空气阻力和总的水阻力总的水阻力:摩擦阻力(定期进坞清底)

涡流阻力(采用流线型船体)

兴波阻力(调整船速或采用球鼻首)五、摇摆性船舶在外力的影响下，作周期性的横纵向摇摆和偏荡运动的性能叫船舶摇摆性（yawing）。横摇：绕纵轴的摇摆；纵横：绕横向轴；垂荡：沿垂直轴向上下运动。谐摇：当波浪视周期与横摇周期相同时会产生的横摇。减轻横摇的方法：①结构上安装舭龙骨，稳定鳍，减摇水柜。②适当配载选择合理GM值③改变航速或航向。六、操纵性船舶能保持和改变运动状态的能力叫船舶操纵性（manouverability）。第四节船舶主要设备一、动力设备动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。1.船舶主动力装置(主机):作用:带动螺旋桨推动船舶前进类型:船舶柴油机和船舶蒸汽轮机2.辅助动力装置(辅机)作用:提供电能二、操纵设备船舶操纵设备包括锚设备、舵设备和系泊设备，在航行中、港内操纵或系泊时都要扮演重要的角色，是保证船舶安全所必不可少的。1、锚设备锚设备的构成：锚、锚链、锚链筒、制链器、锚机、锚链管、锚链舱和弃链器等组成。作用：①停泊；②辅助船舶操纵锚链单位：节1节=27.5米，左右锚链各10节2、舵设备舵设备作用：船舶在航行中能够保持和改变航向。构成：舵装置、舵机、转舵装置及操舵装置等设备组成。3、系泊设备系泊设备构成：系船缆、导缆装置、挽缆装置、绞缆机械、系缆卷车及属具。三、装卸设备液体货物：船上或岸上的输送泵和管路；专用散货船：带式或链斗式运输机构以连续方式进行装卸。集装箱船：集装箱装卸桥或吊车装运件杂货物：吊杆式起货设备或起重机四、安全设备1、消防设备（1）移动式消防设备种类：手提式灭火机、移动式灭火机、可携式机动泵、消防员装备和其他消防用具。手提式灭火机有：①泡沫灭火器：用于扑灭油类、普通货物火灾②CO2灭火器：用于扑灭电气设备，油类，贵重仪器火灾③卤化烃1211灭火器：用于扑灭电气设备，油类火灾④干粉灭火器：用于扑灭液体、可燃气体、一般带电设备火灾移动式灭火机有：大型泡沫灭火机，大型CO2灭火机等消防员装备：防火衣、长统鞋、手套、头盔、太平斧、安全灯、呼吸器（2）固定式灭火系统水灭火系统、自支喷水系统、二氧化碳灭火系统、卤化烃灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等，油船上还配有惰性气体灭火系统。2、救生设备(1)救生艇:橙黄色,主要有敞开式和封闭式(2)救生筏:汽胀式,刚性;手动和自动释放(4米)(3)救生圈:承受14.5公斤时,24小时;30米抛下不变形.(4)救生衣:承受7.5公斤时,24小时

4.5米跳下不受伤.(5)其他:抛绳器,求救信号,无线电救生设备等。3.堵漏设备:堵漏毯,堵漏板,堵漏箱,木塞水泥等第二章航海基础知识《航海学》（Navigation）是一门研究船舶如何安全而经济地从一个港口航行到另一个港口的实用科学。因此，它研究的主要课题是：1、拟定一条既安全又经济的航线，制定一个切实可行的航行计划。2、船位论。即研究航迹推算和航行定位，引导船舶航行在既定的计划航线上。3、航路学。它包括潮汐推算、航海图书资料和各种航海条件下的航行方法。第一节地理坐标一、地球的形状第一近似体：地球圆球体第二近似体：地球椭圆体二.地理坐标

在航海中常用的坐标是建立在地球椭圆体上的地理坐标，即地理经度和地理纬度。（1）、经度和纬度地理纬度（geographiclatitude,或Lat.）：地球椭圆体子午线上某点的法线与赤道面的夹角。度量方法：从赤道向北或向南，从0~90°，在赤道以北的称为北纬，在赤道以南的称为南纬，分别用N、S表示。地理经度（geographiclongitude,λ或Long.）：地球椭圆体格林子午线（零度经线）与该点子午线在赤道上所夹的短弧。度量方法：从格林经线向东或向西，从0~180°，在格林经线以东的称为东经，在格林经线以西的称为西经，分别用E、W表示。(2)、经差和纬差纬差Dφ：两地纬度之代数差，经差Dλ：两地经度之代数差计算公式是：Dφ=φ2-φ1Dλ=λ2-λ1

计算注意事项①北纬、东经取正（+），南纬、西经取负（-）②正值为北