节四船舶抗沉性与堵漏五船舶适航性控制设备

四、船舶抗沉性与堵漏

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1—31(a)所示。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1—31(b)所示。

9/7/20231第二节船舶的主有量度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1—31(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。9/7/20232第二节船舶的主有量度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。9/7/20233第二节船舶的主有量度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。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。这种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。通常用满载水线作为分舱载重线。

(4)渗透率μ：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。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，用符号μ表示。渗透率μ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μ≈0．98，起居处所μ≈0．95，机器处所μ≈0．85，装载一般货物、煤或贮物处所μ≈0．60，装载钢铁等重货的货舱μ≈0．80。9/7/20234第二节船舶的主有量度4)可浸长度lF，和可浸长度曲线

(1)可浸长度lF

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，其含义是：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，如图1—32所示。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)。

9/7/20235第二节船舶的主有量度

(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1—32所示。

(3)影响可浸长度的因素

①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(见图1—32)。②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，图1—32所示是假定μ=1．0的可浸长度曲线。而实际上各进水舱的μ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。9/7/20236第二节船舶的主有量度

5)分舱因数F及许可舱长lPSOLAS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≤lP=F·lF（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。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。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1／2和1／3，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。9/7/20237第二节船舶的主有量度

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。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；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：1．0≥F>0．5；二舱制船：0．5≥F>0．33；三舱制船：0．33≥F>0．25。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。9/7/20238第二节船舶的主有量度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)

浮态在任何情况下，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76mm的干舷高度。

(2)稳性①在对称浸水情况下，最终平衡状态的剩余初稳性高度GM≥50mm；②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。9/7/20239第二节船舶的主有量度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。(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。9/7/202310第二节船舶的主有量度3．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①触礁或搁浅时，船体破损部位多在船底；②船舶碰撞时，破洞部位多在水线附近；③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。①双层底舱进水，则其空气管和测深管会有出气声；②大舱进水可从舱内听到流水声；③邻舱进水可通过敲击钢板发出的声音来判断水位。

(3)看①察看舱内水流的动向可判定破洞位置；②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；③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。

9/7/202311第二节船舶的主有量度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2．0m×2．0m、2．5m×2．5m、3．0m×3．0m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1—36所示。9/7/202312第二节船舶的主有量度(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1—37示。使用折叠式堵漏板如图1—38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。9/7/202313第二节船舶的主有量度9/7/202314第二节船舶的主有量度(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。

9/7/202315第二节船舶的主有量度(4)其他堵漏器材

①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。②堵漏螺杆：适用于堵长缝形破洞，如图1—42(a)所示。③堵漏木塞：如图1—42(b)所示。④支撑器材：有堵漏柱、堵漏木楔等。⑤堵漏垫料和填料：有软垫、浸油麻絮、橡皮等。

⑥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。(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1／2—1／3高度处。9/7/202316第二节船舶的主有量度

4。排水1)船舱破损进水量估算

(1)水线以下破洞的进水量⑵舱内水面超过破洞位置时，进水量估算。

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2m／s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=5．66dl×10-3(m3／h)（1-33）式中：Q排——每一台舱底水泵的排水量；dl－－舱底水总管的内径，mm。9/7/202317第二节船舶的主有量度

(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1—43中的2。9/7/202318第二节船舶的主有量度

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。9/7/202319第二节船舶的主有量度

5．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。9/7/202320第二节船舶的主有量度

(1)堵漏

①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。

②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。

③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。(2)排水

根据机舱进水量大小，启用不同排水设备。①进水量一般，用舱底水泵(污水泵)或压载水泵排水。②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。③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。

9/7/202321第二节船舶的主有量度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)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。

7)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。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。9/7/202322第二节船舶的主有量度6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。9/7/202323第二节船舶的主有量度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。①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。②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600mm×600mm。舱盖上有直径不小于150mm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。③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。9/7/202324第二节船舶的主有量度

(2)船用门①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。）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。9/7/202325第二节船舶的主有量度

②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。

③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。

④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。9/7/202326第二节船舶的主有量度(3)船用窗

船用窗的用途是为了采光和通风。

①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。

②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。

③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。

④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。9/7/202327第二节船舶的主有量度(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。9/7/202328第二节船舶的主有量度五、船舶适航性控制设备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

①不平衡舵：舵杆轴线位于舵叶的最前端，如图1-44(a)所示。

②平衡舵：舵杆轴线位于舵杆的中前位置，如图1—44(b)所示。

③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1—44(c)所示。(2)按舵叶的剖面形状分类

①平板舵：舵叶由一层或两层平板构成，如图1—44(a)所示。

②流线型舵：舵的水平剖面呈流线型，如图1-44（b）、（c）、（d）所示。9/7/202329第二节船舶的主有量度⑶按舵的支承形式分类①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。②双支承舵：舵叶上有上下两个支承，如图1-44（b）所示。③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。 ④悬挂舵：舵叶全部悬挂在舵杆上，如图1-44（d）所示。9/7/202330第二节船舶的主有量度

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。

⑴平衡舵平衡舵约有舵叶总面积的1/4～1/3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1－45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。9/7/202331第二节船舶的主有量度

9/7/202332第二节船舶的主有量度（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。（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。9/7/202333第二节船舶的主有量度3）舵叶面积系数

舵叶面积系数μ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：

μ=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：μ=1/50～1/70；沿海船：μ=1/40～1/50；内河船：μ=1/10～1/20；拖船：μ=1/18～1/25。9/7/202334第二节船舶的主有量度

4）特种舵

⑴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。⑵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、下逐渐地减小为零，如图1-48所示。这种左右扭曲对螺旋桨后面的水流可起到导流作用，使尾流中的轴向诱导速度增大，在舵上产生—个附加推力，从而提高推进效率。9/7/202335第二节船舶的主有量度

⑶主动舵主动舵如图1-49所示，是在流线型舵的中部后缘处加设一个导管，导管内装设一个小螺旋桨，小螺旋桨由舵叶内部的电动机驱动。当船舶停航靠惯性滑行或慢速航行时，转动舵并使小螺旋桨旋转，小螺旋桨产生的推力，可以增加转船力矩，大大提高船舶的操纵性。这种主动舵主要应用于操纵性要求高或需要低速作业的特殊船舶上。9/7/202336第二节船舶的主有量度

2．锚

1．锚的用途

锚的用途大致可分为：锚泊、港内助操和应急操纵用锚三大类。2．锚设备的组成锚设备是锚、锚链及其附属设备的总称。由锚、锚链、锚链简、制链器、锚机、锚链管、弃锚器和锚链舱等组成，如图1-50所示。海船上每节锚链的标准长度为27.5m,万吨级的远洋商船每根锚链长度为11节左右。9/7/202337第二节船舶的主有量度

3．锚的种类和特点⑴霍尔锚

霍尔锚也称山字锚、无杆锚或转爪锚，是用得较普遍的锚。它由锚爪、锚杆、销轴、横销和锚卸扣等组成，如图1—51所示。霍尔锚的锚杆8和锚爪5是分别铸造的。使锚杆可以前后回转各约380～450左右。霍尔锚是一种无杆转爪锚。抛锚时，锚冠先落地，然后锚杆顺倒，当锚链受到船的拉力时，锚爪入土，锚寇离地，锚杆与锚爪间张开到450左右。霍尔锚的特点是：①

锚寇宽大，可以防止锚在拖动时翻转，并能迫使锚爪向下啮入海底泥土中。②

锚的抓重比（锚的抓力/锚重）为3～4。③

锚容易收存在锚穴内，使用方便。因此霍尔锚被广泛用作各种大、中型船舶的首锚。

9/7/202338第二节船舶的主有量度

⑵斯贝克锚

斯贝克锚的外形结构与霍尔锚类似，如图1-52所示，也由锚杆、锚爪、销轴、横销和锚卸扣等组成，但它的锚爪重心更接近锚冠，锚尖极容易转向地面，且啮土状态稳定性好。由于锚爪容易翻转，所以收锚时锚爪与船壳板一经接触即翻转，可避免发生剥落油漆擦伤船壳板，且容易收进锚链筒。目前大中型船舶采用的也较多。

9/7/202339第二节船舶的主有量度

⑶海军锚海军锚如图1—53所示。其结构特点是锚杆与锚爪为一整体，不能转动。在锚杆上端装有一根与锚爪成直角的横杆起稳定作用，所以海军锚是一种有杆锚。海军锚的抓重比为4～8。由于这种锚不便于收存在锚穴内，而且抛下锚，一只锚爪露在土外，容易与锚索缠绕，如果在浅水处抛锚，又有可能擦伤其他船只的船底，因此海军锚仅在小型船及木帆船上使用，也有中型船舶用它作为尾锚。

⑷大抓力锚大抓力锚的结构特点是锚爪宽而长，所以能抓得深抓得多。在锚爪中部有向外伸出的短横杆。锚爪可以向锚杆两侧偏转，所以这种锚又称为有杆转爪锚，其抓重比为6～11。大抓力锚形式很多，如丹福氏锚（如图1-54所示）、马氏锚、舍得林卡锚、等。大抓力锚仅适用于特种用途船、海上工程船或小船。9/7/202340第二节船舶的主有量度

9/7/202341第二节船舶的主有量度

3．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。

①横摇船舶绕纵向轴(X轴)作周期性的角位移运动。

②纵摇船舶绕横向轴(Y轴)作周期性的角位移运动。

③首尾摇舶舶绕垂向轴(Z轴)作周期性的角位移运动。

④纵荡船舶沿纵向轴(X轴)作周期性的前后平移运动。

⑤横荡船舶沿横向轴(Y轴)作周期性的左右平移运动。

⑥垂荡船舶沿垂向轴(Z轴)作周期性的上下平移运动。9/7/202342第二节船舶的主有量度2）摇荡运动对船舶性能的影响①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。②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。③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。④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。

⑤使船上人员工作和生活条件恶化，并造成甲板上浪等。

9/7/202343第二节船舶的主有量度3）减摇装置现在的减摇装置一般都是以减轻横摇为目的。

⑴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。舭龙骨板的长度约为1／4～1／3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。

9/7/202344第二节船舶的主有量度

⑵减摇鳍

减摇鳍又叫侧舵，一般为长约3．0m、宽约1．5m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。9/7/202345第二节船舶的主有量度

⑶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。

9/7/202346第二节船舶的主有量度⑷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。9/7/202347第二节船舶的主有量度第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高