船舶操纵04.ppt

1、要点回顾，转向性能概括了回转性回转运动过程：转向阶段、过渡阶段、稳定回转阶段各阶段的加速度、速度、回转角加速度、回转角速度及偏航角等量的变化情况。 转弯要素几何要素运动要素：漂移角、转弯、横倒、转弯自旋下降影响转弯性的要素转弯要素的应用、船舶操纵性基础、船舶操纵性概要航向稳定性和保向性船舶变性性能船舶操纵性试验船型残奥表对操纵性的影响， 船舶变速运动性能主要内容是判别船舶的变速性能及其各种变速操纵性能的加速性能、减速性能、停船性能、转向性能，船舶的变速性能及其判别，变速性能是对船舶变速操纵的反应能力，是测定船舶运动(并进)惯性的技术指标。 质量越大惯性越大。 在船舶质量大、船舶减速的过程中，在

2、惯性力的作用下，需要一定的时间和距离，才能达到所要求的运动状态。 叫惯性时间和惯性距离。 由于阻力和推力随船速的变化而变化，所以修正算法很复杂。 一般使用推定式和实船试验的结果来判断变速性能。 各种变速操纵性能、加速性能都是为了保护主体，在自静止状态下驶入时，转速会随着船速的阶段性上升而阶段性地增加，在驶入时，会使低转速先运行，在船速达到与转速相对应的船速时，使转速阶段性地增加。 从静止状态到达稳定速度v的航行距离与排水量成比例，与航速v的平方成比例，航速v时的阻力成反比例，根据经验，从静止状态到达稳定速度，装载船舶需要约20倍的船长左右的距离，轻负荷时为满载时的约1/22/3。 各种变速操纵

3、性能、减速性能减速性能是减速操纵后船速递减过程中的运动性能。 船舶停车后，船速的降低开始加快，随着船速的降低，阻力减少，船速的降低以某一速度航行的船舶，从发出主机停止车令开始到船舶相对于水停止移动所需的时间和滑行的距离被称为停车行程。 实船试验时，船舶对水的移动停止一般以船舶的舵维持效果的最小速度为基准进行修正，万吨级船采取2kn，超大船采取3kn左右的各种变速操纵性能，停车行程船舶在常速航行中停车，减速到能够维持其舵效果的速度时，一般货船的停车行程为船长的820倍，超大型船越大停车惯性越大。 某大型集装箱船海上全速、港内全速、港内半速和港内低速时停车行程分别满载约24、16、14和9倍船长。

4、 满载VLCC时的船长分别约为37、32、29、25倍。 各种变速操纵性能、停船性能所谓停船性能，是船舶以任意的前进速度使用后退使船舶停止的性能，实际上被称为两种状况的全速前进操作全速后退、紧急停船性能，相应的航行距离被称为“最短停船距离”。 从港内速度以半速或低速后退，属于正常停船操纵。 实际驾驶船进行全速后退操纵较少的标准操纵性试验，估计停船性能。 各种变速操纵性能、行程对比度、最短停船距离、船舶在前进三中后退三、从发令开始到船相对于水停止移动所需要的时间及航行距离、被称为空隙时和空隙行程的紧急停船距离(crash stopping distance ) 或者也称为最短停船距离从前进3到后

5、退3所需要的时间长度因主体类型而异：内燃机船需要约90120秒，汽轮机船需要约120180秒，蒸汽机船需要约6090秒。 最短停船距离、后退行程统一修正数据：万吨级货船的68倍船长5万吨左右810船长10万吨1013倍船长1520万吨级1316倍船长。推定最短停船距离、最短停船距离：船体受到的阻力的大小与船速的平方成比例的后退张力在整个停船的操纵过程中是一定的，与船舶最终在水中停止时螺旋桨产生的后退张力相等的螺旋桨开始反转的时间与反转命令所给予的时间相同，即主体从正向反转过渡为止、最短停船距离，a :船舶的品质与船舶阻力之比，最短停船距离，b :后退前的船舶阻力与船舶的后退张力之比，最短停船距

6、离，c :间隙时间与初始速度之积，最短停船距离，影响紧急停船距离的要素船舶排水量初始船速主体后退功率，转速与换流时间推进器种类船体的污底程度外界条件浅水，风， 流动等一些制动方法，后制动大舵角回转制动锚定制动辅助装置如果在制动紧急退避过程中发生碰撞，碰撞损失也比较小的缺点：持续时间长，需要对FPP船进行本体转换操作的单桨船在退避过程中经常伴随一定的偏航量和偏航角，但是偏航量变大，大舵角旋转刹车的优点：操作方便，不需要机内操作，而且减速时间也相对较短，可以减速到25-50的缺点：需要的水域比较宽，但仍有一部分佟速残留，蛇刹车， 优点：在到不出现后退的23min的时间内充分利用斜航阻力使船舶相应地

7、减速的本体乘车换车的过程能够阶段性、阶段性地顺利地进行，能够避免本体的过载动作等的发生。 缺点：不要在狭窄水域或航道内使用；操纵复杂。通过拉锚制动、拉锚来利用锚阻力、即拉锚时的锚的抓力来减少船舶的稳速的方法称为锚制动法。 此方法仅供万吨级以下船舶使用的投锚时的船舶对地速度也限制在23kn以下。 拖把制动法、用拖把配合、或只用拖把供给的推力来制动船的方法称为拖把制动法。 多用于超大型船舶在港内低速状态下的制动。 辅助装置进行制动，在船舶上设置阻力翅片等辅助装置，使船舶减速的制动方法称为辅助装置制动。 此方法仅在船舶航行速度高时使用，有明显效果。 船舶操纵性试验、实船试验条件深水(大于4、5倍吃水

8、)、宽度不受限制、遮蔽条件好、满载且平吃水平稳的水域：风力不超过蒲氏5级的波为4级以下，即有义波高为1.9m以下、最大波周期为8.8s以下。 流场比较均匀.试验船速最快的船速规定：海速的85%，主机功率的90% . 船舶操纵性试验、观测和记录试验观测手段差分GPS(DGPS )罗经或姿态测量仪可自动处理。 记录内容：实验条件、观测数据：船舶数据环境条件试验数据、船舶操纵性试验、主要试验种类旋转试验z形试验螺旋试验和逆螺旋试验停船试验、旋转试验、目的：求出船舶的旋转要素，评价船舶旋转的迅速度和必要水域的大小，判定船舶的旋转性能。 测量转弯轨迹的方法测量航向、航速雷达定位GPS、z字形试验，目的：

9、利用测得的数据，求出船舶的操纵性指数k，t，对船舶的转弯性、跟踪性和航向稳定性等性能进行全面评价。 最初由Kempf提倡，也称为标准操纵性试验。 螺旋和反螺旋试验、螺旋试验反螺旋试验两个目的是判定船舶的航向稳定性、螺旋试验、试验方法：从右满舵逐渐减小转向角，直至正舵、左舵、左满舵缺点：费时，螺旋试验结果表明，以稳定旋转角速度为舵角的函数，螺旋试验，如果r与一值的关系，船舶与具有航向稳定性的r的关系构成滞后环，船舶不具有航向稳定性。 逆螺旋试验、试验方法：预先确定可能的角速度，测试在实船试验中可以得到稳定角速度的舵角，依次求出与各角速度对应的舵角。 优点：省时结果更准确的缺点：需要角速度校正，需

10、要反螺旋试验，结果航向稳定：与螺旋试验结果相似的航向不稳定：反螺旋试验的结果是舵角在角速度曲线上出现多值对应的s形曲线。 停船试验(Stopping test )的目的：评价船舶惯性停止方法：通常采用投板法的结果，船舶操纵性平衡，1993年国际海事组织(1MO )要求100m以上的海船操纵性标准，随后修订， 具体而言，如下规定的回转性(Turning ability )回转轮的前进距离不得超过4.5倍船长(垂线间长，以下相同)，相应的回转初径不得超过5.0倍船长。 初始转向性船舶操纵左10或右10舵角后，船首方向角从原始航向变化10时，船舶在原始航向上的纵向行驶距离必须在2.5倍以下的船长。

11、船舶操纵性平衡、偏向抑制性能和保向性(yaw-checkingandcourse-keeping ability ) 1010之字形操纵试验测得的第一超越角： L/V10s时L/V 30s时(51/2 (l/v ) ) 10sl/v 在1010Z之字形操作试验中测量的第二超越角如下： L/V 10s的情况下为L/V 30s的情况下(17.50.75 () )为10sl/v 30 s的情况下。 在2020Z之字形操作试验中测得的第一超越角必须在25以下。 船舶操纵性平衡、停船性能船舶全速后退停船试验中航迹进入距离为15倍以下船长。 但对于超大型船舶，主管机关判断不符合该标准的，可以进行修订，但任

12、何情况下不得超过船长的20倍。船模残奥仪表对操纵性的影响、影响操纵性的船模残奥仪表纵横比(LB )水中侧面形状舵面积和船舶水中侧面积的比方形系数本体功率等、船模残奥仪表对操纵性的影响、排水量随着船舶排水量的增大回转性不怎么变化(相对于回转径不怎么变化)，但航向稳定性船型残奥计对操纵性的影响是船体水线下侧面形状船首部分的分布面积大，例如有球鼻头，或者船尾消瘦的船舶，转弯中的衰减力矩小，转弯性好，转弯轮小，但是航向稳定性差，船尾部分的分布面积大，例如在船尾有钝材(dead 或者船头有较大削减(cut up )的船舶，由于转弯中的阻尼力矩较大，转弯性差，转弯圈大，但航向稳定性好，舵面积增加，转船扭矩

13、增大，所以转弯性变好。 增加舵面积，增加回转阻尼力矩，超过一定值就不能提高回转性。 在一定船型的船舶中，舵面积比的大小在降低转弯初径方面有最佳值。 拖把是1/201/25，渔船是1/301/40。 高速货船1/351/40大型油轮一般只有1/651/75一般货船1/451/60。 船模残奥仪表对操纵性的影响，方形系数的方形系数越大船舶的回转性越好，回转圈越小航向稳定性越差。 分配给主机电力船舶的单位排水量的主机电力(BHP/)越大，船速越高，与此相应地，背力也越大，其停船性能也越好。船型残奥表对操纵性的影响，超大型船舶的操纵特征质量大，惯性大，单位排水量的主机功率远低于普通船，进行自动操纵异常愚蠢，线型尺度大，由于浅水