长江船舶（船队）航行技术性能实船试验方法

JT/T352—XXXX

长江船舶(船队)航行技术性能实船试验方法

1范围

本文件规定了长江船舶及船队航行技术性能实船试验方法。

本文件适用于以柴油和天然气动力推进的民用长江运输船舶。其它船舶可参照本文件规定执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

CB/T3970—2005船舶航速和操纵性的DGPS测试方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

海军系数admiraltycoefficient

同类型船舶排水量差异不大时换算快速性的系数。

3.2

常车稳速stablevelocityatcommonM/Erevolvingspeed

船舶按80%的主机额定转速稳速航行的状况。

3.3

定常回转性steadyturningability

船舶在最大舵角作用下作圆弧定常回转运动的能力。

3.4

倒顺车aheadandastern

一台主机产生前进的动力、另一台主机产生后退动力控制船舶变向运动的方式。

4总则

4.1试验项目

长江船舶及船队航行技术性能实船试验项目包括快速性试验、操纵性试验、专门性试验三类。

a)快速性试验：包括航速试验、系桩拉力试验；

1

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b)操纵性试验：包括回转试验、航向稳定性试验、操舵速度试验、前进舵效试验、Z形操纵试验、

惯性试验；

c)专门性试验：包括过滩能力试验、下沉量试验、航迹线试验。

4.2试验基本条件

为了保证试验质量和船舶安全，一般均应在下列条件下进行试验：

a)天气晴朗，使用经纬仪观测时目标清晰可见；

b)风力小于蒲式三级；

c)试验水域流态顺直，水面平静，浪高不超过0.2m；

d)水深一般为不小于船舶吃水的5倍；

e)试验水域应有足够的宽度，一般不少于20倍的单船宽度或不少于10倍的船队总宽；船舶初

始航向与水流向基本上平行；

f)船舶浮态处于设计状态，纵倾不超过设计纵倾0.5°，横倾不超过设计横倾1°。

4.3试验前技术准备

4.3.1试验前应准备下列技术资料：

a)有关试验水域的航道图、河床断面图、水文资料；

b)有关试验船舶的技术资料，如总布置图、型线图、静水力曲线图、舵及螺旋桨计算书、主机

特性参数、燃料消耗定额等。船舶常用符号见附录A；

c)同类型船舶的实船试验报告（如有时）。

4.3.2试验前应检查、校验测试仪表、设备并满足下列条件：

a)满足试验的要求；

b)处于完好状态并在使用期限内，进行必要的检修和校验；

c)精度合格，进行必要的误差修正；

d)卫星定位接收机应满足CB/T3970—2005第3章DGPS的相关技术要求。

4.4试验组织与实施

4.4.1根据试验任务与要求，编制实船试验实施方案，实施方案应得到辖区海事机构允许。

4.4.2试验所需日程在一天以上者，应制定日作业计划。

4.4.3在试验过程中，应逐日检查计划执行情况，试验结束后，原始数据应进行备份。

4.4.4为了保证实施方案的贯彻落实，参试人员都应有明确的分工。

4.4.5试验前，应通报辖区海事机构，以确保试验水域的通航安全。

5快速性试验

5.1航速试验

5.1.1试验目的

通过试验，确定主机转速、功率、航速间的相互关系。

2

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5.1.2试验方法

航速试验一般采用叠标法或卫星定位系统测量，特殊区域亦可使用流速仪法。采用卫星定位系统测

量时，其接收机规格及安装需满足CB/T3970—2005中第4章的相关要求，并按照附录B中全球卫星定位

系统测速的方法进行试验。

5.1.3试验要求

5.1.3.1首制船试验，应同时进行主机转速、功率、航速测试，后续同类型船可只进行转速与航速测

试。

5.1.3.2航速试验的工况一般取主机额定转速对应功率的50%、75%、90%、100%，110%作为试验工

况，并按由低到高的顺序在同一天连续进行。

5.1.3.3在流速平缓稳定的水域内试验时，除75%工况外，其它工况可只进行顺、逆水2个单航次的

试验。在有潮汐影响或水流变化较大的水域内试验、及75%的工况时，每种工况应进行3～4次连续单

航次的试验，且逆水试验不少于2次，每次试验航迹线应尽量接近。

5.1.3.4在有分道航行规定的河段试验时，航迹线在满足航行规定前提下尽量靠拢，如图1所示；在

没有分道航行河段试验时，航迹线应尽量重合。在掉头区掉头时尽可能用较小舵角，根据试验水域的环

境条件，船舶或船队向左向右掉头均可。

12321

5

4

6

标引序号说明：

1——调头区；4——航迹线；

2——预航段；5——顺流航段；

3——测速段；6——逆流航段。

图1航速试验航迹线

5.1.4试验步骤

航速试验按下列步骤进行：

a)当船舶驶近预航段前，通知机舱调整主机工况至规定转速，并保持稳定，通知测试人员就位；

b)当船舶进人测速段时，同时用同步信号向各测试岗位发出开始测试通知；

3

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c)连续记录船舶的航速、主机转速、轴扭矩、舵角的变化；

d)当船舶驶离测速段时，同时用同步信号向各测试岗位发出停止测试通知；

e)及时进行初步计算，检查测试结果，如有怀疑，重新补测。

5.1.5注意事项

5.1.5.1要尽量保持船舶航向，以及船舶与岸边距离，力求顺、逆水航迹靠拢，为保持直线航行而所

用的舵角不得超过5°。

5.1.5.2预航段长度应按照航速的快慢、稳速所需的时间来确定，自航单船一般为1.5km，船队一般

为3km，高速船适当延长。

5.1.5.3每一种工况的试验过程中，主机油门应保持不变。

5.1.5.4在试验过程中应根据主机出厂报告监测热负荷参数，防止在高负荷试验时主机过载。

5.1.6数据处理

5.1.6.1对于只进行顺、逆流两个连续单航次的试验，其对水航速取顺、逆流单航次对地航速的平均

值即可；对于进行3～4次连续单航次的试验，其对水航速可按下式求得，计算结果精确至小数点后第

二位。

a)3个单航次的平均对水航速按式（1）计算：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(1)

式中：

V——航速，单位为千米每小时(km/h)；

V1——顺（逆）流第一航次航速，单位为千米每小时(km/h)；

V2——逆（顺）流第二航次航速，单位为千米每小时(km/h)；

V3——顺（逆）流第三航次航速，单位为千米每小时(km/h)。

b)4个单航次的平均对水航速按式（2）计算：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(2)

式中：

V4——逆（顺）流第四航次航速，单位为千米每小时(km/h)。

c)当试验水深不能满足要求时，可按式（3）进行浅水修正：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(3)

式中：

2

△V/V——-相对失速率，若Sm/h≤0.05，则△V/V取0；

2

Sm——船中横剖面面积的数值，单位为平方米(m)；

h——水深的数值，单位为米(m)；

V——航速的数值，单位为米每秒(m/s)；

g——重力加速度，g=9.81m/s2。

4

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d)当试验船舶的实际排水量与设计排水量相差不超过5%时，可按海军系数法修正航速结果。当

轴功率不变时，航速按式（4）进行修正：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(4)

式中：

Vw——设计排水量对应修正航速的数值，单位为千米每小时(km/h)；

Vt——实测航速的数值，单位为千米每小时(km/h)；

△t——实际排水量的数值，单位为吨(t)；

△S——设计排水量的数值，单位为吨(t)。

5.2系桩拉力试验

5.2.1试验目的

通过试验，确定拖船航速为零时拖曳力的极限值。一般以4～5种不同主机工况下测定转速、功率与

系桩拉力的关系。

5.2.2试验方法

将系拖缆固定于岸桩上，或其他水上、岸上的固定设备上，在拖钩处装一测力计(或贴有应变片的

试件)，在测定拉力时同时测定主机转速、轴扭矩。

5.2.3试验步骤

试验时，先用缆绳将船舶与码头上的缆桩连结，然后启动船舶主机，待主机功率达到预设的负荷时，

再测量缆绳的拉力，进而得到船舶的系桩拉力。

5.2.4注意事项

5.2.4.1试验水域应有足够的水深（至少为尾吃水的1.5倍），水流平缓。

5.2.4.2拖缆长度应大于2倍船长。

5.2.4.3拖缆应尽可能处于水平状态。如有夹角，应予以记录，并作修正。

5.2.4.4试验工况应由小到大，每个试验工况下的测力计读数取平均值。

5.2.4.5测力计下面应置放防碰垫，防止撞击。

5.2.4.6船舶吃水应达到设计要求。

5.2.5数据处理

5.2.5.1系桩拉力试验的结果，按照附录C中表C.2的格式填写。

5.2.5.2系桩拉力的结果应以拉力、转速、轴功率的关系表达。以拉力为横坐标作出下列各曲线图：

——转速—系桩拉力曲线N—FP0；

——轴功率—系桩拉力曲线PS—FP0。

F

注：系桩拉力是衡量拖船拖曳性能优劣的一个重要指标，用单位功率的系桩拉力（即P0，kN/kW）来衡量。

P0

5

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6操纵性试验

6.1回转试验

回转试验包括定常回转试验和倒顺车回转试验（双桨及以上船舶适用）。

6.1.1试验目的

通过试验，确定船舶在不同舵角作用下的回转性能。

6.1.2试验方法

6.1.2.1定常回转试验工况是在船舶常车稳速状态下，进行左、右满舵测试。

6.1.2.2测定回转直径及回转圈时，可根据试验条件选用下列方法：

——交叉方位法(按附录D.1.1)；

——回转圈轨迹法(按附录D.1.2)；

——测速法(按附录D.2.1)；

——角速度法(按附录D.2.2)；

——全球卫星定位系统测速的方法(按附录B)。

6.1.3试验步骤

6.1.3.1定常回转试验

定常回转试验按下列步骤进行:

a)测试人员就位准备；

b)逆流直航，调整车速至预定工况，保持始终不变；

c)当航速稳定时，测试指挥人员发令转舵至预定舵角，并用通知各测试岗位同步开始测试，发

令后首向每变化10°发令一次，至首向变化到90°，以后每变化30°发令一次。首向变化到540°

时，发令停止；

d)开始测试前，各测试岗位均应预先记录试验顺序、工况；从发令开始测试起，每发令一次，

各测试岗位均应测定、记录一次。采用连续累计记时法，连续纪录；

e)试验停止后，应立即检查测试记录情况，决定是否需要重做。如无问题则调整船位，准备进

行下一舵角的试验。

6.1.3.2倒顺车回转试验

倒顺车回转试验按下列步骤进行：

a)测试人员就位准备；

b)逆流直航，调整车速至预定工况，保持始终不变；

c)当航速稳定时，测试指挥人员发令向主机倒车侧转舵至预定舵角，并用通知各测试岗位同步

开始测试，每变化30°发令一次，首向变化到540°时，发令停止；

d)开始测试前，各测试岗位均应预先记录试验顺序、工况；从发令开始测试起，每发令一次，

各测试岗位均应测定、记录一次。采用连续累计记时法，连续纪录；

e)试验停止后，应立即检查测试记录情况，决定是否需要重做。如无问题则调整船位，准备进

行下一舵角的试验。

6.1.4测量参数

6

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船舶回转试验测量的具体参数及其说明如下：

a)回转中心纵距(r)——沿初始直线航线方向，从开始转舵瞬时的船舶(船队)重心（G1）至计算回

转中心（O2）的纵向距离，单位为米(m)；

b)进距(A)——从G1沿初始直线航线方向至首向改变90°瞬时的船舶(船队)重心（G10）的纵向距

离，单位为米(m)；

c)最大纵距(Am)——从G1沿初始直线航线方向至回转圈上最外切点的纵向距离，单位为米(m)；

d)正横距(Tr)——从G1至G10的横向距离，单位为米(m)；

e)最大横距(Trm)——从G1至回转圈上最外切点的横向距离，单位为米(m)；

f)定常回转半径(R)——取回转圈上转首180°～360°的半圈，用作图法作圆。其半径即为定常回

转半径；

g)计算回转中心(O2)——通过回转圈上最外切点，作平行于初始直线航线的平行线，并以此切点

为圆心，以R为半径作弧与平行线相交于O2，此O2即为计算回转中心；

h)回转周期(T)——从转舵开始至回转结束止的总时间；

i)首动延时(tm)——从转舵开始至首向偏离原航向瞬间止的时间，单位为秒(s)；

j)回转延时(tT)——从首动开始至旋回结束止的时间，单位为秒(s)；

▪

k)定常回转角速度(Ψ)——从首向变化到180°开始至540°为止的时间内，平均每秒的首向变化，

其计算公式见式（5）：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(5)

式中：

▪

Ψ——定常回转角速度，单位为度每秒(°/s)。

l)平均回转角速度(Ψ)——回转时间内平均每秒的首向变化，其计算公式见式（6）：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(6)

式中：

Ψ——平均回转角速度，单位为度每秒(°/s)；

Ψ——船舶首向角，单位为度(°)；

tT——回转时间，单位为秒(s)。

m)漂角(β)——回转圈上任意一点的切线与船舶首尾线的交角(°)；

n)战术直径(DT)——船舶(船队)回转到180°时，其重心距初始直线航线的横向距离(m)。

测量船舶(船队)重心运动的轨迹见(图2)：

7

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标引序号说明：

1——初始直线航线；

2——转舵点。

图2船舶（船队）重心运动的轨迹图

6.1.5数据处理

6.1.5.1回转试验原始记录资料应整理成随时间而变化的各种关系曲线(见图3)，以便参考。试验记录

按照附录C中表C.3、表C.4、表C.5的格式分别填写。

Ψ、δ、φ

Vt

Ψ-t

Vt-t

t0

δ-t

φ-t

t

0

tm

注1：Ψ—t——首向角、时间关系曲线；

注2：Vt—t——航速、时间关系曲线；

注3：δ—t——舵角、时间关系曲线；

注4：Φ—t——横倾角、时间关系曲线。

图3航速、舵角、首向角、横倾角——时间关系曲线

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6.1.5.2回转试验的结果应以各主要回转参数与舵角的关系表达：

a)相对回转直径——舵角曲线（D/L—δ）；

b)无因次角速度——舵角曲线（ΨL/V—δ）；

c)相对进距——舵角曲线（A/L—δ）；

d)相对正横距——舵角曲线（Tr/L—δ）；

e)相对降速——舵角曲线（Vt/V0—δ）；

f)定常回转横倾角一一舵角曲线（φ—δ）；

g)最大动横倾角一一舵角曲线（φm—δ）。

6.1.5.3因有风、流影响，测得的回转圈，一般为一不封闭的曲线圈。为消除此影响，可按下述方法

作近似的修正：

a)如图4所示，以初始直线航线为y轴，水平基线为x轴，G1为原点，根据实测数据绘制成回转

圈；

y

G'1012

G10

y

G'18△

22

GG'13

△xG13

G18

G25

x

G1G'15

G15

标引序号说明：

1——实际航行轨迹；

2——修正后轨迹。

注1：G1～G25为回转试验中轨迹定位点；

注2：G´1～G´25为修正回转试验中轨迹定位点。

图4实测回转圈轨迹图

b)从实测回转圈上量取G10～G22间的垂直距离Δy，此即为纵向风、流差，当G22在G10下方时为

“+”号，在上方时为“-”号；

c)从实测回转圈上量取G13～G25间的水平距离Δx，此即为横向风、流差，当G25在外侧时为“-”

号，在内侧时为“+”号；

d)x，y方向的每秒修正量可按式（7）和式（8）近似地计算:

9

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ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(7)

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(8)

式中：

Δy´——y方向的每秒修正量，单位为米每秒（m/s）；

Δx´——x方向的每秒修正量，单位为米每秒（m/s）；

t10，t13，t22，t25——分别对应于G10，G13，G22，G25的回转延时，单位为秒（s）。

e)回转圈上各船舶（船队）重心位置，除G1外，其x、y方向的修正量，均可按式（9）和式（10）

求得(以G10为例)：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(9)

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(10)

6.2航向稳定性试验

航向稳定性试验包括直线稳定性试验、航向保持能力试验、回舵操纵试验。

6.2.1直线稳定性试验

6.2.1.1试验目的

直线稳定性试验的目的是求得置舵于零位时，首向偏航达到5°的延续时间。

6.2.1.2试验方法

直线稳定性试验时，将舵置于0°，船舶保持常车稳速、逆水流方向航行，连续测量船舶的偏航角到

达0.5°、1.0°、1.5°、2.0°……5.0°的时间。

6.2.1.3试验步骤

直线稳定性试验时，船舶先常车、逆流航行待船速稳定后，置舵于零位。发令开始连续记录偏航角

到达0.5°、1.0°、1.5°、2.0°……5.0°的时间。

6.2.2航向保持能力试验

6.2.2.1试验目的

航向保持能力试验的目的在于测得航向稳定后5min内维持直航所操的平均舵角。

6.2.2.2试验方法

航向保持能力试验时，船舶保持常车稳速、逆水流方向航行，操舵保持航向不变，连续记录在5min

内的舵角变化及其对应的时间。

6.2.2.3试验步骤

10

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航向保持能力试验时，船舶常车航行，待船速稳定后，发令开始连续记录5min内，船舶保持航向

不变的舵角变化及其对应的时间。

6.2.3回舵操纵试验

6.2.3.1试验目的

回舵操纵试验又称为回直试验、脱开试验，其目的在于测得航向不稳定回线环高度。

6.2.3.2试验方法

回舵操纵试验一般均按左15°和右15°舵角进行回转试验，当回转试验结束的瞬间，回舵于零位，连

续记录时间与首向角(或回转角速度)的变化，直至回转角速度衰减至零或至定常的剩余值为止。

6.2.3.3试验步骤

回舵操纵试验一般均按左15°和右15°舵角进行回转试验，试验步骤与6.1.3.1定常回转试验步骤相

同，回转试验540°结束的瞬间即回舵操纵试验的开始，船舶回舵于零位，连续记录时间与首向角(或回

转角速度)的变化，直至回转角速度衰减至零或至定常的剩余值为止。

6.2.4注意事项

6.2.4.1试验时船舶的初始航向尽量与水流方向平行。

6.2.4.2双桨或多桨船舶之各桨转速之差应小于1%。

6.2.5数据处理

6.2.5.1直线稳定性试验结果按照附录C中表C.6的格式填写。试验结果以随时间而变化的偏航角曲

线表达，以时间为横轴做成偏航角—时间的关系曲线θ—t，如图5所示。其衡量指标为每分钟偏航角度，

即(º/min)。

θ、δ

θ-t

δ-t

0

t

注1：θ—t——偏航角、时间关系曲线；

注2：δ—t——舵角、时间关系曲线。

图5偏航角——操舵角——时间关系曲线

11

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6.2.5.2航向保持能力试验结果按照附录C中表C.6的格式填写。试验结果以随时间而变化的舵角曲

线表达。以时间为横轴做成舵角—时间的关系曲线δ—t，如图5所示。其衡量指标为每分钟平均操舵角

度，即(º/min)。

6.2.5.3回舵操纵试验的原始记录可整理成如图6所示，回舵操纵试验的结果以剩余回转角速度与原

操舵角的关系表达。同一舵角左、右舵试验所获的剩余回转角速度之和即为不稳定回线环高。此高度就

是衡量船舶稳定性的指标，最优者为零。

ꞏ

Ψδ

右（+）

1234

δ

0

δ

左（-）

标引序号说明：

1——稳定船舶；3——不稳定回线环高；

2——不稳定船舶；4——剩余回转角速度。

图6剩余回转角速度与原操舵角的关系曲线

6.3操舵速度试验

6.3.1试验目的

通过试验，计算舵机转动的速度。

6.3.2试验方法

航行中的操舵速度试验应在全速、逆流的情况下进行。船舶舵机向一方向运行至满舵时即向相反运

行至满舵，当达到另一个方向满舵时舵机迅速回正舵。实验中记录舵运行的时间。试验分别左右各进行

一次。

6.3.3试验步骤

试验船舶稳定航向后置舵于零位，开始发令，操舵顺序为：

。

6.3.4注意事项

12

JT/T352—XXXX

试验前应注意校正驾驶台舵角指示器的误差，以舵机上的刻度为准。

6.3.5数据处理

6.3.5.1试验结果按照附录C中表C.7的格式填写。

6.3.5.2衡量操舵速度的指标，Vδ按式（11）计算：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(11)

式中：

Vδ——平均操舵速度，单位为度每秒(°/s)；

δ——左(右)满舵至右(左)满舵的角度，单位为度(°)；

tδ——操舵时间，单位为秒(s)。

6.4前进舵效试验

6.4.1试验目的.

通过试验，计算首向角变化不大的范围内船舶回转性能与应舵性能。

6.4.2试验方法

前进舵效试验的工况为常车稳速状态、分别操左15°和右15°舵角，求得首向变化15°及反压舵角15°

过程中船舶的首向角随舵角与时间的变化。如进行系列试验，舵角可采用其它相应的舵角。

6.4.3试验步骤

前进舵效试验按如下步骤进行：

a)逆流航行，稳速、稳定航向，置舵于零位；

b)发令操舵右15°；

c)当首向变化达15°时发令操舵左15°；

d)当首向回至原航向时发令停止，回舵至零位。

6.4.4注意事项

6.4.4.1舵时应以均匀速度一次操到位。

6.4.4.2进行系列舵角试验时，每次试验的初始航向、初速度应保持相同。

6.4.4.3如采用船舶仪表观测，应掌握舵角指示器及罗经的误差。

6.4.5数据处理

试验结果按图7直接记录，并整理成原始资料。衡量前进舵效的主要指标为转首滞后时间TL和回转

角速度，其计算方法见式（12）~（14）如下：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(12)

式中：

TL——转首滞后时间，单位为秒（s）；

13

JT/T352—XXXX

te——超越时间，单位为秒（s）；

t0——操反压舵过零时间，单位为秒（s）。

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(13)

式中：

T´L——无因次转首滞后；

V——船舶航速，单位为米每秒(m/s)；

L——船长，单位为米（m）。

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(14)

式中：

▪

Ψ——回转角速度，单位为度每秒(°/s)；

Ψ——首向角，单位为度(°)；

t——操舵时间，单位为秒（s）；

tm——首动时间，单位为秒（s）

δψ

右（+）te、ψe

ov

ψ

t1t2

TL1

t

0

tmt0t4

t3

左（-）

图7首向角——操舵角——时间关系曲线

6.5Z形操纵试验

6.5.1试验目的

测试船舶操舵后，在转首角达到与舵角等值时操反舵的操纵性能。

6.5.2试验方法

Z形操纵试验的工况为常车稳速，在逆流航行，通常进行左10°及右10°舵角的试验。根据航道条件

及试验要求亦可进行左15°及右15°舵角的试验。

14

JT/T352—XXXX

6.5.3试验步骤

Z形操纵试验按下列步骤进行：

a)航速稳定后测量船舶的初速度；测速完毕后稳定航向置舵于零位；

b)发令操舵右10°；

c)当首向角变化到右10°时发令操舵左10°；

d)当首向角变化到左10°时发令操舵右10°；

e)当首向角变化到右10°时发令操舵左10°；

f)当首向角变化到左10°时发令操舵右10°；

g)当首向角变化达到超过原航向偏右3°时发令停止，回舵至零位。

6.5.4注意事项

Z形操纵试验注意事项见6.4.4。

6.5.5数据处理

6.5.5.1Z形操纵试验结果应按附录E中图E.1画出首向角、舵角随时间变化的关系曲线。

6.5.5.2衡量操纵性响应特征的指标为操纵性指数K(K')和T(T')，K值大表示回转能力强；T值小表示

航向稳定性和应舵性能好，其计算方法见附录E。其综合指数为K'/T'。

6.6惯性试验

惯性试验一般包括停车惯性试验和倒车惯性试验。

6.6.1试验目的

通过试验，测试确定船舶的惯性冲程。

6.6.2试验方法

6.6.2.1停车惯性试验

船舶常车逆流直航，船舶停车开始试验，当观测到船舶对水停止时试验结束。

6.6.2.2倒车制动惯性试验

船舶常车直航，船舶倒车开始试验，当观测到船舶对水停止时试验结束。

6.6.3试验要求

在测试区测定船舶上下行航速，以确定水流速度。

6.6.4试验步骤

6.6.4.1停车惯性试验步骤如下：

a)常车、稳向、逆流直航，读记初航向，测直航初速度，待航速稳定后，发出预备信号；

b)发令停车，并以此为零点，开始同步计时。计时采用连续计时法；

c)记录机舱实际停车时间，即主机转速为零时间；

d)连续测定船舶对水航速，同时采用交叉方位法或其它定位方法连续测定船位。前期每隔10s，

后期每隔20s定位一次，并于测定船位的同时记录首向变化；

15

JT/T352—XXXX

e)当观测到船舶对地停止时发令停测。此时测得的速度与停泊时测得的流速相等。

6.6.4.2倒车制动惯性试验步骤如下：

a)常车、稳向，读记初航向，测直航初速度，待航速稳定后，发出预备信号；

b)发令到车，并以此为零点，开始同步计时。计时采用连续计时法；

c)记录机舱实际倒车时间，即倒车开始时间，倒车开出时间，倒车转速稳定时间)；

d)连续测定船舶对水航速，同时采用交叉方位法或其它定位方法连续测定船位。前期每隔10s，

后期每隔20s定位一次，并于测定船位的同时记录首向变化；

e)当观测到船舶对地停止时发令停测。此时测得的速度与停泊时测得的流速相等。

6.6.5注意事项

6.6.5.1试验中应置舵于零位，非应急勿操舵。

6.6.5.2倒车时预防船舶倒头失控，注意安全嘹望。

6.6.6数据处理

6.6.6.1惯性试验的结果按照附录C中表C.8、表C.9的格式填写。惯性试验的轨迹见图8，测量参

数及其说明如下：

a)停船冲程(Ah)——发令后，船舶沿原航向惯性前移的最大纵向距离；

b)停船迹程(At)——从发令起到船舶完全停止移动止，在垂直于原航向上的最大横移距离；

c)停船横距(Td)——从发令起到船舶完全停止移动止，在垂直于原航向上的最大横移距离；

d)停船时间——从发令瞬时到船舶停止前进瞬时之间的时间间隔。

m

4

5

3

2

6

1

m

标引序号说明：

1——初始直行向；4——停船横距Td；

2——发令点；5——停船迹程At；

3——开始停（倒）车；6——停船冲程Ah。

图8惯性试验的轨迹图

6.6.6.2衡量船舶惯性的指标为停船冲程与船长之比Ah/L。不同其他船舶对比时，应注意流速影响，

予以修正。

16

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7专门性试验

7.1过滩能力试验

7.1.1试验目的

通过试验，测试船舶或船队通过激流险滩时的拖载能力。

7.1.2试验方法

过滩能力试验的主机工况采用最大负荷，船舶载量根据试验要求确定。

7.1.3试验步骤

过滩能力试验步骤如下：

a)船舶首部上滩后时，加最后一道车后，发令开始测试；

b)用测速仪连续测船速，同时用转速表、扭力仪测主机转速、轴扭矩的瞬时变化；

c)当船舶露尾时，发令停止测试。

7.1.4数据处理

7.1.4.1过滩能力试验结果按照附录C中表C.10的格式填写。

7.1.4.2衡量船舶过滩能力的指标为船舶总排水量与有效总推力之比（ΣΔ/ΣT），其值小者为优。不

同船舶(船队)互相比较时，应注意要在同一速度和同一江面坡度的条件下进行对比。

7.1.4.3过滩试验结果计算步骤：

a)求出船舶的有效总推力ΣT(有推力仪时采用实测值)；

b)求出船舶总排水量与有效总推力之比ΣΔ/ΣT；

c)求出计算江面坡度i(有条件时采用实测值)，其计算公式见式（15）：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(15)

式中：

Rw——船舶(船队)水流阻力，单位为千牛（kN）。

7.2沉量试验

7.2.1试验目的

测试船舶在航行中因航道条件影响而引起的下沉量的变化，为确定富裕水深提供依据。

7.2.2试验方法

7.2.2.1下沉量试验一般采用断面法。在预定测区内设置4～5个断面，每个断面设置标杆作为标记，

并预先测得各断面面积。各断面均设水准仪两台，同时观测读记设置在船舶(船队则为推船)首、尾的塔

尺上的读数。

7.2.2.2下沉量试验应根据具体的航道条件，规定适当的载量，以4～5种不同的主机工况进行。

7.2.3试验步骤

17

JT/T352—XXXX

下沉量试验步骤如下：

a)船舶进入测标的适当距离前停车滑行，发令开始测试；

b)水准仪读记在停止状态下的首、尾塔尺读数；

c)船舶开车至预定转速时，连续测船速、水深；

d)经过各断面时水准仪读记在航行状态下的首尾塔尺读数，至驶出最后一个断面时发令停止。

7.2.4数据处理

7.2.4.1下沉量试验结果按照附录C中表C11的格式填写。

7.2.4.2下沉量试验结果以首、尾下沉量(m)与航速(m/s)、航道断面面积与船舶中横剖面面积之比的

关系表达，作成在不同的航道断面面积与船舶舯剖面面积比(Ω/Sm)下的首尾下沉量与航速的关系曲线簇

ZVF(ZVA)—V。

7.3航迹线试验

7.3.1试验目的

测试船舶通过某一航段时的航行轨迹，借以分析研究船舶尺度航行性能与航道条件的相互关系。

7.3.2试验方法

7.3.2.1航迹线的测定一般采用岸设经纬仪交叉方位法，亦可采用全球卫星定位系统测试设备按照附

录B中的方法进行试验。

7.3.2.2航迹线试验一般采用正常航行时的工况，或根据试验要求规定。

7.3.3试验步骤

航迹线试验步骤如下：

a)船舶进入测区前发令推备；

b)通过起点物标时发令同步始测；

c)以一定的时距(一般为20s，亦可根据航速具体规定)定时测船位；

d)连续记录操舵角、首向角、主机转速的变化；

e)通过终点物标时发令停止测试。

7.3.4数据处理

7.3.4.1按下列步骤绘制航迹图：

a)采用1/2000比例的该航段航道图；

b)将于试验当日预先测得的试验航段的流速、流向线绘入图中；

c)将测得的船位的重心点按G1、G2、G3……的顺序逐一绘入图中，连接各重心点即得航迹线；

d)按照各重心点的位置及其首向角绘上相应的方框平面船型图，并连接各船型图的首尾突点，

即形成航迹带；

e)根据记录绘成舵角—时间（δ—t）、航速—时间（V—t）曲线列入图内。

7.3.4.2航迹线试验测量参数的量取与计算如下：

a)弯道航迹最小曲率半径R

弯道航迹最小曲率半径的计算，一般可作为余弦曲线来处理，其计算方法如下：

18

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如图9所示,取航迹线上最弯曲的一段弧G12…G15…G18，连接G12、G18，从弧的顶点G15作垂直于

G12G18的垂线，并与其相交于O点。量取OG15的距离作为Y0，OG18的距离作为X0，将量取的X0，Y0

的值代入公式（16），即可求得R0：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(16)

式中：

R0——弯道航迹最小曲率半径，单位为米（m）。

b′

β

b

′G15D

BC

a

a′

Y0

X0

G

12oG18

图9航迹线试验图

b)漂角β

如图9所示，通过G15作垂直于G15的切线CD，此CD与船舶中心线ab的交角即为漂角β。

c)占用航宽B´

如图9所示，通过G15船位的船型方框图首、尾突点b´、a´作平行于CD切线的平行线两条，此两平行

线之间的垂直距离即为占用航宽。

量取得B后，可用式（17）求得B´：

ꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏꞏ(17)

式中：

B——船舶(船队)总宽，单位为米（m）；

L——船舶(船队)总长，单位为米（m）。

8试验报告

8.1试验报告的内容

8.1.1前言

试验报告前言包括试验目的、经过、参加单位、协作单位等。

8.1.2试验条件

试验条件一般包括下列各项信息：

a)试验船舶的主要技术参数；

b)试验水域条件；

19

JT/T352—XXXX

c)气象水文条件；

d)试验时船舶状态；

e)仪表型号、测量精度、仪器检验的有效期。

8.1.3试验结果

试验结果包括下列要素：

a)各项试验结果主要数据汇总表(列入正文)；

b)各项表达式的关系曲线图(列入附录)；

c)各项记录、记录汇总表、原始资料及计算表等一般均作为资料，存档备查。

8.1.4结论和评价分析

根据试验结果对船舶(船队)的航行技术性能做出适当的评价。评价的依据应当是衡量船舶航行技

术性能的各项技术标准。在缺乏这些技术标准的情况下，亦可根据下述衡量条件，做出结论：

a)根据设计要求，做出评价；

b)根据同类型船舶的实测结果，做出比较分析；

c)根据航行安全的要求，做出是否适应的分析；

d)根据船舶营运的要求，做出技术经济分析。

8.2注意事项

8.2.1.1试验报告是试验成果的全面表达和概括分析，是项技术性的总结。一般称为“XXX船(船队)

实船试验报告”。如系特定的专门性试验，可称为“XXX船(船队)XXX试验实船试验报告”。

8.2.1.2试验报告应如实反映试验情况，文字简明扼要，采用统一术语、符号、表格、图式与计算方

法。在进行比较分析时应注意同一条件下比较。

20

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附录A

（规范性）

试航船舶常用符号表

A.1常用符号

试航船舶常用符号见表A.1。

表A.1试航船舶常用符号

名称符号单位名称符号单位

船长.Lm排水体积▽m3

总长LOAm排水量△t

水线长LWLm方形系数CB

垂线间长LPPm棱形系数CP

型宽Bm舯横剖面系数CM

2

型深Dm舵面积ARm

型吃水Tm螺旋桨直径Dpm

艏吃水TFm螺距比P/Dp

艉吃水TAm重心位置Gm

注：正文中已有说明的符号不再另列。

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附录B

（规范性）