第一節(jié)．風(fēng)對船舶操縱的影響空船、半載、上層建筑發(fā)達(dá)的船舶受風(fēng)影響顯著。風(fēng)的一些概念風(fēng)向：是指風(fēng)的來向；舷角：俗稱“風(fēng)舷角”，風(fēng)向與船舶艏艉線的夾角頂風(fēng)：風(fēng)舷角為0o；橫風(fēng)：風(fēng)舷角為90o；順風(fēng)：風(fēng)舷角為180o風(fēng)速：單位是m/s、kn(節(jié))等第三章.外界因素對船舶操作的影響定常風(fēng)與非定常風(fēng)常風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)速不隨時間和空間坐標(biāo)發(fā)生變化；非定常風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)速隨時間和空間坐標(biāo)發(fā)生變化為了研究船舶操縱問題的方便，一般假定在有限水域內(nèi)船舶所遭遇的風(fēng)是定常的。垂向不均勻：風(fēng)速沿船舶水面以上面積的垂向分布是不均勻的，隨著高度的增加而增大。概述真風(fēng)與視風(fēng)船舶航行時，真風(fēng)與船舶運動合成產(chǎn)生視風(fēng)速和視風(fēng)向，也稱為“相對風(fēng)向”和“相對風(fēng)速。真風(fēng)與視風(fēng)之間的關(guān)系：真風(fēng)——海面上實際的風(fēng)向稱為真風(fēng).船風(fēng)——船舶在航行時所產(chǎn)生的一種風(fēng)向，風(fēng)向與船舶運動方向相反、風(fēng)速與船速相等的風(fēng),稱為船風(fēng)。風(fēng)對船舶的增加影響１.相對風(fēng)速作用在船體水線以上，產(chǎn)生風(fēng)動力，及風(fēng)動力的縱向分力，使船舶的航速和沖程增加或降低；２.風(fēng)動力的橫向分力使船舶向下風(fēng)方向漂移；３.風(fēng)動力與船舶重心形成的風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩使船舶發(fā)生偏轉(zhuǎn)運動；４.風(fēng)動力與船舶穩(wěn)心高度形成橫傾力炬，使船舶發(fā)生傾斜。一、風(fēng)壓力和風(fēng)壓力矩（一）.風(fēng)動力

風(fēng)動力：指一定運動狀態(tài)下的船舶，船體水線以上部分所受的空氣動壓力；

風(fēng)舷角：風(fēng)向與艏艉線的夾角；

風(fēng)壓力角：風(fēng)動力作用線與艏艉線之間的夾角；

風(fēng)動力中心：指在船舶水線以上受風(fēng)作用的合力作用點。船舶所受風(fēng)動力大小、方向和作用點與：風(fēng)速的大小、風(fēng)舷角、受風(fēng)面積的大小、船舶形狀有關(guān)船舶形狀是指：滿載、空載、吃水差和上層建筑布置情況。相對風(fēng)速、風(fēng)舷角用風(fēng)速儀測得；受風(fēng)面積可從船舶資料中求得；1.風(fēng)壓力大小估算：

a為空氣密度，為1.226kg

/m3；

為相對風(fēng)舷角；Ca為風(fēng)力系數(shù)，與隨風(fēng)舷角、水線以上受風(fēng)面積的形狀有關(guān)；

a為相對風(fēng)速（m/s）；Aa為水線以上船體正投影面積（m2）；Ba為水線以上船體側(cè)投影面積（m2）；Fa為水線以上船體所受的風(fēng)力（N）；根據(jù)風(fēng)動試驗得知：船舶風(fēng)動力系數(shù)、風(fēng)動力角、和風(fēng)動力作用點隨風(fēng)舷角的變化具有如下特點：風(fēng)壓力系數(shù)Ca：①艏艉受風(fēng)時（

＝0°或

＝180°），Ca值為最?。虎陲L(fēng)舷角＝30°～40°度或140°～160°度附近時，Ca值為最大；③在正橫受風(fēng)，＝90°度左右時，Ca值較小④風(fēng)動力系數(shù)值是隨風(fēng)舷角的增加，由小到大、繼而由大到一般，再一般到大，最后由大到小。2.風(fēng)動力方向風(fēng)壓力角

：風(fēng)壓力Fa與船首尾線的夾角風(fēng)動力角

：

隨

的增大而增大；當(dāng)

處于40o～140o之間時，風(fēng)力角

大體處于80o～100o范圍之內(nèi)

3、風(fēng)動力作用點風(fēng)動力作用點位置取決于風(fēng)舷角的大小和船體水線以上上層建筑的面積與分布情況。①一般船體水線以上上層建筑前后相似的船舶，風(fēng)從船舶正橫前吹來，風(fēng)動力作用點在船舶重心之前；②隨著風(fēng)舷角的增大，風(fēng)動力作用點則向后移，受橫風(fēng)作用時風(fēng)動力作用點在重心點附近；③正橫后來風(fēng)風(fēng)動力作用點在重心之后。風(fēng)壓力中心a/Lpp：至船首的距離a與兩柱間船長Lpp的比值；隨風(fēng)舷角

的增大近似呈線性增加；其值大約在0.3～0.8之間；

=900左右即船舶正橫風(fēng)時，a/Lpp

0.5風(fēng)壓力中心位置是指受風(fēng)面積中心沿縱向的位置關(guān)系？（二）.風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩又稱風(fēng)壓力轉(zhuǎn)船力矩；其大小為風(fēng)動力與風(fēng)動力作用線至船舶重心垂直距離的乘積；一般風(fēng)壓力作用中心不在船中處，故風(fēng)壓力的橫向分量Ya

會對船舶產(chǎn)生力矩，稱為風(fēng)壓力矩。二、船舶受風(fēng)偏轉(zhuǎn)規(guī)律風(fēng)動力作用點、船舶重心、船體水線以下水動力作用點，三者之間的關(guān)系決定船舶的偏轉(zhuǎn)規(guī)律。船舶重心位置取決于船舶構(gòu)造和裝載情況。ａ．一般的船舶，重心約在船中稍后；ｂ．船舶前進或艏縱傾，則重心前移；ｃ．船舶后退或尾縱傾，重心后移。（一）船舶靜止中受風(fēng)1．正橫前來風(fēng)風(fēng)動力作用點在重心之前，水動力作用點在重心之后，風(fēng)動力和水動力轉(zhuǎn)船力矩使船首順風(fēng)偏轉(zhuǎn)（船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)），直至風(fēng)從正橫附近吹來，風(fēng)動力與水動力作用點都接近重心點，船舶偏轉(zhuǎn)力矩趨向消失，船舶在呈向下風(fēng)漂移。結(jié)論：正橫前來風(fēng)，船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)，直至風(fēng)從正橫附近吹來船舶在呈向下風(fēng)漂移。（１）船舶靜止中受風(fēng)2．正橫后來風(fēng)風(fēng)動力作用點在重心之后，水動力作用點在重心之前，風(fēng)動力和水動力轉(zhuǎn)船力矩使船首逆風(fēng)偏轉(zhuǎn)（船首向上風(fēng)偏轉(zhuǎn)），直至正橫受風(fēng)為止。船舶在靜止中，船首將保持在風(fēng)自正橫附近吹來的方向上（即正橫受風(fēng)），同時向下風(fēng)漂移在呈向下風(fēng)橫移。

結(jié)論：正橫后來風(fēng)，船首向上風(fēng)偏轉(zhuǎn)；船舶水線以上受風(fēng)面積與水線下側(cè)面積分布不同，還有以下幾種情況：ａ．船舶中縱剖面艉部浸水面積較大的船或艏部受風(fēng)面積較大的船，如尾縱傾船、拖船等，最后常以艉迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)并向下風(fēng)漂移。ｂ．船舶中縱剖面艏部浸水面積較大的船艉部受風(fēng)面積較大的船，如艏縱傾船、油船和艉機型，常以艏迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)并向下風(fēng)漂移ｃ．船舶中縱剖面浸水面積和受風(fēng)面積較均勻的船，如客船，最后趨向橫風(fēng)狀態(tài)并向下風(fēng)漂移。（二）前進中受風(fēng)

1.正橫前來風(fēng)，風(fēng)動力與水動力作用點均在重心點之前；船艏偏轉(zhuǎn)視那個力大，前者大，順風(fēng)偏轉(zhuǎn)，后者大，逆風(fēng)偏轉(zhuǎn)。船首向偏轉(zhuǎn)視具體情況而定：

a.船速快，首部受風(fēng)面積大的船舶，風(fēng)動力作用點在水動力作用點之前，風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩大于水動力轉(zhuǎn)船力矩，出現(xiàn)船首順風(fēng)偏，怎么辦？中心越向前移，則船首向上風(fēng)偏轉(zhuǎn)；尾傾越大，吃水越小，船體水上側(cè)面積中心越靠近船首，風(fēng)壓力中心前移，則船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)。船首向偏轉(zhuǎn)視具體情況而定：

b.船速快，艉部受風(fēng)面積大的船舶，風(fēng)動力作用點在水動力作用點之后，風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩小于水動力轉(zhuǎn)船力矩，出現(xiàn)船首迎風(fēng)偏，怎么辦？長江快速游輪前進中正橫前來風(fēng)，要壓下風(fēng)舵才能穩(wěn)向航行。說明風(fēng)動力在水動力作用點之？2.正橫后來風(fēng)：風(fēng)動力作用點在水動力作用點之后，船首在風(fēng)動力轉(zhuǎn)船力矩和水動力轉(zhuǎn)船力矩作用下，合外力矩的方向為下方向，則船首向上風(fēng)偏轉(zhuǎn)，“首找風(fēng)”。顯然，正橫前來風(fēng)比正橫后來風(fēng)的合外力矩小，更容易保向。正橫前正橫后（三）后退中受風(fēng)

船舶后退中風(fēng)的影響與前進中受風(fēng)的情況類似：

1.倒車后退時，風(fēng)從正橫前吹來，風(fēng)動力作用點在水動力作用點之前，船在風(fēng)動力和水動力力矩作用下，船尾迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)；后退中受風(fēng)2.倒車后退時，風(fēng)從正橫后吹來，風(fēng)動力作用點和水動力作用點均在重心之后。由于船尾線型豐滿，后退阻力比前進阻力大14%~20%，加之螺旋槳、舵設(shè)備、及尾傾的影響，無論風(fēng)舷角大小，水動力總在風(fēng)動力之后，產(chǎn)生船尾迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)力矩，這種船尾迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)，船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，稱為“尾找風(fēng)”總結(jié)：1.靜止中受風(fēng)正橫前來風(fēng)，船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)，尾迎風(fēng)并向下風(fēng)漂移；正橫后來風(fēng)，船尾向下風(fēng)偏轉(zhuǎn)，首迎風(fēng)并向下風(fēng)漂移；正橫附近來風(fēng)，船舶不偏轉(zhuǎn)，向下風(fēng)漂移；船舶趨向橫風(fēng)狀態(tài)并向下風(fēng)漂移。平吃水時，船舶以風(fēng)舷角＜90°向下風(fēng)漂移；尾傾時船舶以風(fēng)舷角

＞90°向下風(fēng)漂移。AW轉(zhuǎn)向橫風(fēng)GFaFH2.前進中受風(fēng)WGFaFHAAWGFaFHWGFaFHA空船、慢速、尾傾、首受風(fēng)面積大時順風(fēng)偏滿載、快速、尾受風(fēng)面積大時逆風(fēng)偏尾部受風(fēng)逆風(fēng)偏3.后退中受風(fēng)AWGFaFH船首向下風(fēng)偏轉(zhuǎn),尾迎風(fēng)船速高，水動力中心后移，產(chǎn)生尾迎風(fēng)；尾部線型肥大，水動力中心后移，多數(shù)產(chǎn)生尾迎風(fēng)AWFaFHG“尾迎風(fēng)”三、風(fēng)壓差及風(fēng)致漂移風(fēng)壓差:又稱風(fēng)壓角，指航行船舶在風(fēng)動力作用下，船舶重心的運動方向與船艏向之間的夾角。航行船舶受風(fēng)壓差的大小與風(fēng)動力引起的漂移速度和船速有關(guān)。風(fēng)致漂移：船舶因風(fēng)的直接作用和水動力的間接作用，一般最后以趨向正橫受風(fēng)向下漂移，當(dāng)風(fēng)動力與水動力相等時，將勻速漂移而產(chǎn)生的橫向運動稱為風(fēng)致漂移（一）船舶在靜止中風(fēng)壓漂移速度（1）船舶在靜止中受風(fēng)偏轉(zhuǎn)，一般最后以正橫受風(fēng)向下風(fēng)偏移，當(dāng)風(fēng)動力與水動力相等時，船舶將勻速漂移。風(fēng)壓漂移速度與船體水線上、下側(cè)面積的比值以及相對風(fēng)速和船速有關(guān)。見下圖FaRWGvtFa__風(fēng)動力；RW——水動力；vt——船舶漂移速度船舶在靜止中風(fēng)壓漂移示意圖（2）影響風(fēng)壓漂移速度的因素①當(dāng)正橫相對風(fēng)速增大時，風(fēng)動力隨之增大，漂移速度也增大；②船體水線上下側(cè)面積比值增大時，風(fēng)動力隨之增大，漂移速度也增大；③當(dāng)船速增大時，船舶運動合速度即水動力增大，迫使船舶以較小的漂移速度運動；當(dāng)風(fēng)動力與水動力橫向分力相等時，船舶作勻速橫移。④船舶在風(fēng)中航向時，風(fēng)壓差角的變化規(guī)律與漂移速度相同，漂移速度大則風(fēng)壓差角大，漂移速度小則風(fēng)壓差角小。（二）船舶航行中的風(fēng)致漂移速度：船速越大，風(fēng)致漂移速度越小

旋回中的漂移對轉(zhuǎn)首角速度影響較大：正橫前來風(fēng)不易向上風(fēng)轉(zhuǎn)向，前進距離較大；容易向下風(fēng)轉(zhuǎn)向，前進距離較??；正橫后來風(fēng)：不易向下風(fēng)轉(zhuǎn)向，前進距離較大；容易向上風(fēng)轉(zhuǎn)向，前進距離較?。伙L(fēng)致漂移較小要點回顧風(fēng)壓力和風(fēng)壓力矩風(fēng)壓力系數(shù)，作用中心、方向風(fēng)致偏轉(zhuǎn)各種運動狀態(tài)、相對風(fēng)向的影響規(guī)律風(fēng)致漂移漂移規(guī)律與影響因素

第二節(jié).水流對船舶操縱的影響

水流分均勻性水流和非均勻性水流。船舶在均勻性水流航行，航速等于船速與流速的矢量和，同時船舶受水流影響，易產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)、漂移和橫移。船舶在非均勻性水流航行，船舶會產(chǎn)生較大的漂移和艏搖（這是很多船員一輩子看不準(zhǔn)的遺憾）。

水動力：船舶在風(fēng)、流和螺旋槳推力作用下，對水作相對運動，水流作用在船體上的作用力。

流舷角：水流的流向與船舶艏艉線上的夾角。船舶所受的水動力大小、方向和作用點（水動力三要素）與流速、流舷角、船體浸水面積和形狀等因素有關(guān)。水動力三要素：水動力大小、方向和作用點。一、水動力與水動力轉(zhuǎn)船力矩1.水動力大小2.水動力方向：

水動力角：FW與首尾面的夾角與風(fēng)動力角

相類似由于縱向水動力較小，tg

趨向于無窮大，所以

在900左右。由試驗得知：（1）水動力大?。核畡恿ο禂?shù)隨著流舷角的增大而由小到大、再由大到小。當(dāng)流舷角約為90°時，水動力系數(shù)達(dá)最大值，此時水動力也達(dá)最大值；（2）水動力方向：水動力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)，分為船首順流偏轉(zhuǎn)和逆流偏轉(zhuǎn)。

a.順流偏轉(zhuǎn)水動力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)在流舷角為0°~80°之間，由小到大再由大到小，當(dāng)流舷角約為40時，達(dá)最大值，船首順流偏轉(zhuǎn)的水動力轉(zhuǎn)船力矩也達(dá)最大值；b.逆流偏轉(zhuǎn)水動力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)的絕對值，在流舷角為90°~160°之間，由小到大再由大到小，當(dāng)流舷角約為140°時，達(dá)最大值，此時船首逆流偏轉(zhuǎn)的水動力轉(zhuǎn)船力矩也達(dá)最大值；總的來說水動力角在90度左右。(3)水動力作用點至船首距離與船長之比，隨著流舷角增大水動力作用點自首部0.25L處逐漸移向尾部0.75L處?？蛰d或壓載時，吃水差很大（尾傾）水動力作用點位置比滿載平均吃水明顯后移。二、均勻性水流對船舶操作性的影響1.水流對航速和沖程的影響船舶順流航行，船舶對岸速度（航速）約等于船速加流速；順流時，流速越大，沖程越大，即使停車后減速非常緩慢，往往還需借助倒車或拋錨，才能制止船舶對岸速度逆流航行時，航速約等于船速減流速。逆流時，流速越大，沖程越?。籚船V流V航均勻流對船速的影響自由航行狀態(tài)下，定常均勻水流不引起水動力的變化。對水船速相同時，頂流對地船速與順流相差兩倍流速注意船速與航速的差別2.水流對舵效的影響舵力舵力及其轉(zhuǎn)船力矩與舵對水的相對速度的平方成正比；不論頂流還是順流，只要對相對速度相等、舵角和槳轉(zhuǎn)速等條件相同，舵力及力矩就相同，而舵效相同否？舵效(狹義上)：操一舵角后船舶在一定時間、一定水域內(nèi)船首轉(zhuǎn)過的角度大小。通常說法頂流舵效好其原因是，頂流時可在較短的距離上使船首轉(zhuǎn)過較大的角度，且易把定，操縱為靈活此時考慮對地的運動。重載船在強流中，由于流壓力矩的作用，船舶迎流轉(zhuǎn)向時，舵效反而變差（實質(zhì)上是不均勻流的影響）。頂流通過彎道雖然頂流舵效較好，但頂流過彎道操縱并不容易；舵力轉(zhuǎn)船力矩和船首水流的作用力矩方向相反；受橫流作用容易發(fā)生船首觸碰凹岸一側(cè)岸壁。順流通過彎道與頂流過彎比較，順流過灣的風(fēng)險更大；順流過灣航速不易控制，舵效較差；但舵力的轉(zhuǎn)船力矩和船尾水流的作用力矩方向一致，容易轉(zhuǎn)向。3.水流對船舶旋回的影響旋回軌跡因流壓產(chǎn)生漂移，旋回圈近似橢圓形。如下圖（a）漂移距離估算Dd：流致漂移距離（m）；

c：流速（m/s）；

t：為掉頭時間（s）。4.水流對船舶漂移的影響流壓差角或流壓差：船首向與重心的移動速度方向之間的夾角。（1）航行船舶正橫前受流時，流速越快，流舷角越大，航速越慢，流壓差角越大，橫向漂移速度也越大；（2）反之，流速越慢，流舷角越小，航速越塊，流壓差角越小，橫向漂移速度也越小；（3）船舶過急流、淺灘、橋區(qū)時，注意流舷角的調(diào)整，如武漢、南京長江大橋。流壓差角及其影響因素流壓差角：船舶在流場中的運動速度方向與船舶首尾線之間的交角。表示流對船舶運動影響程度的重要指標(biāo)。均勻流場雖然不改變船舶水動力，但造成船舶順流漂移，影響船舶運動的航跡和位置，流的影響是造成船舶擱淺或碰撞等事故的原因之一。主要原因是遇橫流較大時船速過低造成橫向漂移過大，在寬度有限的航道中遭遇較大橫流時，只能通過提高船速的方法來降低流壓差角。33頂流靠泊操縱斜頂流靠泊時的速度合成（三）非均勻流對船舶運動的影響從船舶操縱角度來說，如果在局部水域流向和流速分布不均勻，船舶運動較為復(fù)雜。在一個船長范圍內(nèi)的流向、流速分布不同時，將引起水動力發(fā)生變化。主要會引起轉(zhuǎn)船的力矩。船舶在內(nèi)河航行，不僅受到均勻性水流的影響，更多的是受到非均勻性水流的影響。

非均勻水流包括哪些呢?

非均勻水流包括：回流（西流）、橫流（斜流）泡水、漩水、夾堰水（突嘴下）、汪水等。船舶在均勻水流中漂移時，對水速度變化很小，甚至為0；船舶在非均勻水流中，因流速、流向的變化，可以增加或減少船舶的水阻力，可使螺旋槳的推力變大或變小，可使舵壓力變大或變小。非均勻水流以較大沖角沖擊船舶時，可使船舶橫移和偏轉(zhuǎn)而偏離原航線，甚至超過車舵的控制能力而失控釀成事故。如吊鉤打槍，打張挖黃等。21134523第三節(jié)浮態(tài)對船舶操縱的影響（一）船舶吃水變化對操作性能的影響１.影響螺旋槳水面效應(yīng)橫向力（1）吃水深或重載船，最明顯的特征：螺旋槳水面效應(yīng)橫向力減小，其他效應(yīng)橫向力變化不大。（2）吃水小的空載船，槳葉臨近水面，甚至露出水面工作，螺旋槳水面效應(yīng)橫向力劇增；右旋單槳船航向時要壓舵才能保持直線航行，右旋回轉(zhuǎn)直徑比左旋直徑大。２.影響舵效：空載船舵效差的原因，舵葉部分露出水面，舵葉浸水面積減小，舵壓力與舵葉浸水面積又成正比。３.影響船舶旋回性能：由Ｋ、Ｔ值可知：重載時，特別是頂推船隊，Ｋ值小，慣性矩大，追隨性指數(shù)大，應(yīng)舵慢、舵效差；船舶回轉(zhuǎn)后，穩(wěn)舵困難。旋回性差。故船隊操縱要在“早”下功夫：早用舵、早回舵、用大舵。４.沖程：重載船吃水深、排水量大，慣性大、沖程長，在靠泊或調(diào)頭時要早慢車、早停車。二．橫傾——對操作性能的影響１.阻力—推力轉(zhuǎn)船力矩船舶橫傾時，船舶左、右入水體積對稱性遭到破壞，改變了左、右舷各種作用力的對稱性，使船舶發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（１）船舶正?。捍w的水線面左、右對稱，航行水阻力與船舶推力大小相等、方向性反，船舶作勻速直線運動。如右圖（ａ）．（２）ａ．橫傾船舶啟動時，由于推力和慣性轉(zhuǎn)船力矩使船首向橫傾一側(cè)偏轉(zhuǎn)。ｂ．船舶以某一航速航向時，由于橫傾一側(cè)的入水面積增加，水阻力向橫傾一側(cè)橫移，阻力與推力構(gòu)成力矩，使船首向低舷一側(cè)偏轉(zhuǎn)。如右圖（ｂ）．右傾對于雙螺旋槳船，阻力——推力轉(zhuǎn)船力矩比單槳船小，原因：（１）低船舷一側(cè)的螺旋槳因浸水深度的增加，推力也增加；（２）高船舷一側(cè)的螺旋槳因浸水深度的減小，推力則下降。（３）兩螺旋槳的推力合力作用線也略偏于低船舷一側(cè)，推力作用線與水阻力作用線的間距較小，阻力——推力轉(zhuǎn)船力矩有所降低。為什么低速航行船舶向低舷側(cè)偏轉(zhuǎn)？高速時向高舷側(cè)偏轉(zhuǎn)？２.船首波峰壓力轉(zhuǎn)船力矩當(dāng)船舶橫傾高速航行時，興波增大。因低舷一側(cè)的浸水形狀較高舷一側(cè)的豐滿，低舷一側(cè)船首波峰較高，高舷一側(cè)船首波峰較低。因船首波峰存在高低差異，產(chǎn)生的水動力差構(gòu)成高舷方向的轉(zhuǎn)船力矩，使船首向高舷一側(cè)偏轉(zhuǎn)。航速越高，轉(zhuǎn)船力矩越顯著，且雙螺旋槳船比單螺旋槳船顯著。橫傾狀態(tài)下的船舶啟動時的偏轉(zhuǎn)狀況：（１）由于上述兩轉(zhuǎn)船力矩（推力－慣性力，推力－阻力）的主要作用，船首首先向低船舷一側(cè)偏轉(zhuǎn)；（２）隨著船速增加，（快速船）船艏波峰壓力轉(zhuǎn)船力矩形成，且艏波峰壓力差的作用點至船舶重心間的垂直距離較大，轉(zhuǎn)船力矩也較大，使船首向高船舷一側(cè)偏轉(zhuǎn)。３.降低航速船舶橫傾航行，破壞了原來的良好的水下線型，加之壓舵以糾正偏航現(xiàn)象，因而降低了一定的航速。４.船舶吃水增加船舶橫傾時，使船舶橫傾一舷的吃水增加，影響船舶通過淺區(qū)的航行能力。５.舵效變差船舶橫傾航行時，舵葉傾斜，不垂直于水面，使舵壓力降低，舵效變差。６.船舶回轉(zhuǎn)掉頭時有傾覆的危險船舶橫傾時，若向高舷一側(cè)掉頭，應(yīng)特別注意防止船體因離心力作用向橫傾一側(cè)傾斜，一增大傾斜角，導(dǎo)致船舶向高舷一側(cè)掉頭時傾覆的危險。橫傾——對操作性能的影響１.阻力—推力轉(zhuǎn)船力矩２.船首波峰壓力轉(zhuǎn)船力矩３.降低航速:破壞了原來的良好的水下線型，加之壓舵糾偏航４.船舶吃水增加:影響船舶通過淺區(qū)的航行能力。５.舵效變差:橫傾時舵葉傾斜，不垂直于水面６.船舶回轉(zhuǎn)掉頭時有傾覆的危險:若向高舷一側(cè)掉頭，應(yīng)特別注意防止船體因離心力作用向橫傾一側(cè)傾斜，增大傾斜角，（三）縱傾——對船舶操最大影響因貨物在船舶艏艉分布不均，使艏艉吃水不等的狀態(tài)稱為縱傾。造成船舶吃水增加，過淺能力降低，影響船舶操作性。１.影響船舶舵效和舵壓力轉(zhuǎn)船力矩艏縱傾時，力臂大，轉(zhuǎn)船力矩大；艉縱傾時，力臂小，轉(zhuǎn)船力矩小。２.影響船舶的航向穩(wěn)定性和旋回性尾縱傾時，可使船舶回轉(zhuǎn)時的阻尼力矩增大，旋回性能變差，航向穩(wěn)定性提高。３.影響螺旋槳推進效率過大的艏縱傾會使螺旋槳的沉浸深度降低，推進效率下降。艉縱傾會使螺旋槳的沉浸深度增加，推進效率增加。綜合：１.尾縱傾：舵壓力轉(zhuǎn)船力矩變?。?？）；尾部入水面積大，螺旋槳和舵入水面積增加，推力和舵效反而增加，對轉(zhuǎn)船力矩起補償作用，船舶操作性變好，但船舶回轉(zhuǎn)阻力增大，航向穩(wěn)定性好，旋回性差。２．艏縱傾：舵壓力轉(zhuǎn)船力矩大，尾部入水面積小，阻尼力矩小，旋回性變好，追隨性變差。３.山區(qū)船舶要保持良好的旋回性，常使船舶處于艏縱傾狀態(tài)。船舶如何選擇艏縱傾和尾縱傾狀態(tài)航行呢?

原則：根據(jù)航線、目的、載量等決定船舶是否艏縱傾、尾縱傾或前后吃水一樣。1.艏縱傾：船舶旋回性好，操作性能較好，下水船舶涉及掉頭靠泊，尤其是山區(qū)河段，一般艏縱傾；2.尾縱傾：船舶穩(wěn)定性好，用舵次數(shù)較少，螺旋槳入水深，推力大，有利于船舶提高航速，上行船舶一般采用。3.前后吃水平均：枯水期航道水淺，為了有利于安全通過淺水航道，常將船舶前后吃水平均。4.有些船舶習(xí)慣用略艏縱傾形式通過淺漕；5.航線:游輪常在川江航行，航線為重慶——宜昌，生源為旅客，安全為首位，下行時掉頭作業(yè)頻繁，需要較好的舵效，常將船舶處于艏縱傾狀態(tài)。上行處于尾縱傾狀態(tài)。6.載量:半載時，富余水深較大時，常使船舶處于艏縱傾狀態(tài)，滿載時，富余水深較小時，前后吃水平均。7.目的：船型不同，運載目的就不同，要有所側(cè)重。

第四節(jié)

受限水域?qū)Υ安倏v的影響

受限水域是指水深、寬度受到限制的水域受限水域的類型非受限淺水域：寬度不受限制的淺水水域受限航道：寬度受到限制的可航水域，也稱為深水航道；航槽：寬度受到限制的可航水域。一.淺水效應(yīng)及對船舶操作性能的影響（一）淺水的界定，斷定船舶是否已進入淺水區(qū)（1）從對船舶航行阻力的影響區(qū)分低速船在水深與吃水之比小于等于4、高速船小于等于10時，（2）從對船舶橫向運動的影響區(qū)分，水深與吃水之比小于等于2.5時（3）從對船舶操縱性的影響區(qū)分，水深與吃水之比小于等于1.5時?？梢詳喽ù笆欠褚堰M入淺水區(qū)（二）淺水效應(yīng)船舶駛?cè)霚\水，將產(chǎn)生淺水阻力。船體將發(fā)生一些能感覺的現(xiàn)象，駕駛員要根據(jù)這些現(xiàn)象，正確采取措施，避免船舶發(fā)生吸淺或擱淺等現(xiàn)象。吸淺：船舶在不適的淺水區(qū)航行時，產(chǎn)生船體下沉、船底觸檫河底的現(xiàn)象1.航速降低

深水航行：船舶在寬闊深水航行時，與之相對運動的水流從船舶的兩舷和底部由船首流向船尾的三向度水流。淺區(qū)航行：船舶駛?cè)氩贿m航的淺區(qū)時，船底過水?dāng)嗝鏈p小，迫使水流大部分沿船舶兩舷由船艏向船尾流動，變成近乎兩度水流。（1）流速增加引起摩擦阻力增加（2）船體下沉引起摩擦阻力增加（3）淺區(qū)渦流和興波阻力增加

結(jié)果：流速增加，水阻力增加，航速降低。船舶在淺水中運動的流態(tài)三維空間流動變?yōu)橄騼蓚?cè)的二維平面流動；船體周圍水壓力的分布發(fā)生變化船舶阻力增大，水動力的大小和分布變化2.淺區(qū)船舶的虛質(zhì)量及虛慣矩增加船舶附加慣性矩、旋回阻尼力矩均有所增大，其中旋回阻矩的增加較虛慣矩增加得更快。船舶在淺水中運動，不論是縱移運動、橫移運動、轉(zhuǎn)動，船舶運動負(fù)擔(dān)加重了，這就相當(dāng)于增加了船舶的質(zhì)量和慣矩，這種增加了的質(zhì)量和慣矩稱為附加質(zhì)量和附加慣矩，它們與船舶本身的質(zhì)量、慣矩之和稱為船舶的虛質(zhì)量和虛慣矩。3.淺區(qū)航行船舶遭遇的水動力增大4.淺區(qū)航行船舶周圍的興波變形(1)、流水聲失常

船舶從深水區(qū)駛?cè)霚\水區(qū)時，由于慣性作用，航速不會立即下降。而船體周圍相對平均流速增加，使船首壓力增加，產(chǎn)生的興波和波浪聲也較大，但時間短。突然聲大，隨之消失。隨著淺水阻力的作用，使船速下降，及水深對興波的制約，散波的高度和浪花聲都將變小。船員常說的“流水無聲”就是指該現(xiàn)象。結(jié)論：興波變形，突然聲大，隨之消失；流水無聲。

(2).趕浪和拖浪

趕浪當(dāng)船舶從深水區(qū)進入淺水區(qū)時，橫波范圍和高度隨著增加，能量消耗增大，興波助力增大，這種隨著水深減少，與中縱剖面夾角逐漸增加的散波峰曲線，宛如在前追趕船舶運動的現(xiàn)象，稱為趕浪；

結(jié)論：產(chǎn)生趕浪。當(dāng)車速達(dá)到波速時，船掀起的散波波峰線與中縱剖面的夾角達(dá)到90時散波與橫波疊加在一起，形成兩個橫向移動的巨大橫波（獨立波）。他們的波峰位于船舶的艏艉處，并同船舶一起移動，船員稱此現(xiàn)象為“拖浪”，這時興波阻力達(dá)最大值。結(jié)論：產(chǎn)生拖浪。5.船體下沉、縱傾變化、船體跳動船體下沉：指船舶駛?cè)氩贿m航的淺區(qū)時，因船底流速加快，壓力降低，以至致船舶吃水進一步增加的現(xiàn)象。

當(dāng)船舶運動時，動壓力增加，靜壓力必定減少，即浮力減少，為了抵消所減少的浮力，船舶必須增加吃水來補充力之不足。在船體下沉的同時，浮力隨之增加。當(dāng)浮力的增加值與壓力的減少值達(dá)到相等時，船舶在慣性的作用下，繼續(xù)向下運動，只有在增加浮力所做的功與減少的壓力做的功相等時，船體才不繼續(xù)下沉。這時浮力已定于重力，船體又向上浮起，而后船體又下沉、上浮，如此往復(fù)，直至在阻尼作用下達(dá)到平衡為正。淺水中船舶這種上下的起伏運動尤為明顯，船員稱為“船體跳動”航行中船體升沉與縱傾因為航行中船舶周圍的水流速度增加，靜壓力降低，從而使船體下沉，增加排水體積以彌補浮力損失。船首、船尾的下沉變化和程度因船型、船速等因素之不同而有差異，因此在船體平均下沉的同時，縱傾狀態(tài)也將發(fā)生變化。船體下沉與縱傾的變化主要與船型和船速有關(guān)。肥大型船舶下沉劇烈受限水域中的船體下沉在受限水域，水域?qū)挾群蜕疃鹊南拗疲淖兞舜w周圍的流態(tài)，使船舶艏艉線方向的壓力分布發(fā)生變化。在淺水中，由于船體周圍的流動由三維流動變?yōu)槎S流動，流速增加，使船體周圍水壓力的變化加劇，船中低壓區(qū)擴展至船尾，船體下沉和縱傾變化均較深水中更為顯著。在寬度受限的航道中，因船側(cè)與岸壁之間寬度的減小，船體周圍流速變快，使船體下沉量比無限水域中更大。6.斜坡效應(yīng)：出現(xiàn)跑舵現(xiàn)象上行船舶駛?cè)霚\區(qū)航向時，船體兩舷的水深往往不一樣。在淺水一側(cè)靠近船首部分,由于船首高壓產(chǎn)生向前推進的波浪受河底的反射較深水一側(cè)要強的多，在船首靠近淺水一側(cè)的壓力升高較深水一側(cè)大，使船首兩側(cè)產(chǎn)生指向深水一側(cè)的壓力差，迫使船首向深水一側(cè)偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：船首向深水一側(cè)偏轉(zhuǎn)。出現(xiàn)跑舵咋辦？

a.為了避免擱淺，駕駛員常讓船“跑舵”，注意：不能讓其跑起慣性，以免用舵控制不住。

b.必要時降低車速，使船向深水區(qū)航行，隨時注意調(diào)順航向，隨時注意避讓下水船。c.防止前船突然擱淺，自己措手不及。

7.對船舶操縱性能的影響（1）旋回性下降，航向穩(wěn)定性變好

綜合效應(yīng)：旋回性指數(shù)K值減小，旋回性能下降；追隨性指數(shù)T值也減小，航向穩(wěn)定性變好。（2）舵效變差：跑舵時大舵角壓不住船向。措施：舵工要向駕駛員報告；駕駛員可適當(dāng)慢車或讓略跑舵。

船舶操縱性變化淺水對舵效的影響總的來看，舵力有所下降但下降不大；渦流和伴流的增強螺旋槳滑失比得以提高舵的下緣距海底較近導(dǎo)致舵的整流作用得以加強舵效明顯變差虛慣矩、旋回阻矩均有較大增加其中旋回阻矩的增加較虛慣矩增加得更快淺水中旋回性下降淺水伴流增強，導(dǎo)致舵力的降低；船舶附加慣性矩、旋回阻尼力矩均有所增大，其中旋回阻矩的增加較虛慣矩增加得更快。船舶在淺水中運動，不論是縱移運動、橫移運動、轉(zhuǎn)動，船舶運動負(fù)擔(dān)加重了，這就相當(dāng)于增加了船舶的質(zhì)量和慣矩，這種增加了的質(zhì)量和慣矩稱為附加質(zhì)量和附加慣矩，它們與船舶本身的質(zhì)量、慣矩之和稱為船舶的虛質(zhì)量和虛慣矩。（3）.船舶沖程減小船舶在淺水區(qū)航行阻力大，航速下降，沖程減小。尤其是船舶剛停車后余速較高時，淺水阻力較大，沖程減小率較大；當(dāng)航速降低后，淺水阻力急劇下降，淺水對沖程的影響也變?nèi)酢?/p>

船舶進入淺區(qū)，具有非常明顯的、能感覺的現(xiàn)象，如何采取正確的措施，來確保航行安全？（三）預(yù)防淺水效應(yīng)的措施

1.船舶進入淺區(qū)出現(xiàn)的現(xiàn)象:

航速下降；船體下沉；舵效不好；船首偏轉(zhuǎn)；拖浪與趕浪；興波變形，流水無聲。

2.淺水效應(yīng)可能出現(xiàn)的后果容易導(dǎo)致吸淺、倒頭，甚至擱淺；頂推船隊有可能發(fā)生斷纜、散隊而使駁船漂流造成更大的事故如碰撞、擱淺、堵塞航道；吊拖船隊發(fā)生駁船撞擊拖輪的危險，①F1F2②①3.措施：（1）保持足夠富余水深富余水深：航道水深與船舶實際吃水的差值。富余水深=圖示水深+當(dāng)時當(dāng)?shù)厮弧办o止時的吃水。確定富余水深應(yīng)考慮：船體下沉量、縱傾、波浪中橫搖、河床地質(zhì)和航線圖的精度。影響富余水深的因素：可歸結(jié)為引起吃水變化和水深變化的因素，即富余水深與實際水深和船舶吃水有關(guān)。

實際水深：與潮汐有關(guān)，而潮汐是動態(tài)的，故富余水深也應(yīng)該是動態(tài)的。

吃水變化的因素：包括船舶縱傾、橫傾、航行下沉和縱傾以及波浪引起的船舶吃水增量等。潮汐（2）減速行駛船舶在淺區(qū)快速航行，會導(dǎo)致淺水阻力急劇增加，對于提高航速毫無意義，且浪費燃油，加大主機磨耗，增加吸淺或擱淺的危險。適當(dāng)減速行駛，則可減少船舶動吃水的增量，避免上述現(xiàn)象發(fā)生。（3）連續(xù)測深探明航路，使船舶航行與深水側(cè)。測試儀（2個探頭位置），竹竿。測深錘（4）提高船舶控制能力①早用舵，早回舵，“早”字下功夫，且用舵舵角適當(dāng)增大；

②慢車與常車交替使用，以保證船舶有足夠的控制能力。（5）備錨備錨主要是防止因船舶操作性降低或出現(xiàn)“跑舵”而發(fā)生“倒頭”、失控等危險局面，駛?cè)霚\區(qū)之前，通知水手長備錨備用。

二.岸壁效應(yīng)及防控措施岸推：船舶過分靠近岸壁行駛，船首高壓區(qū)在靠岸一側(cè)收到岸壁的反射作用，壓力升高，產(chǎn)生指向河心得壓力差，使船首向河心一側(cè)偏轉(zhuǎn)，把船首推向河心的力稱為岸推力。將船首推向河心的現(xiàn)象稱為岸推現(xiàn)象。岸吸：在船尾，由于過水?dāng)嗝鏈p少，流速增加較多，壓力下降較大，船尾兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，使船尾有吸向岸邊的趨勢，該現(xiàn)象稱為岸吸。岸壁效應(yīng):岸推和岸吸統(tǒng)稱為岸壁效應(yīng).（一）岸壁效應(yīng)水道寬度受限時，當(dāng)船舶偏航接近水道岸壁，因船體兩舷所受水動力不同，而出現(xiàn)的船舶整體吸向岸壁、船首轉(zhuǎn)向中央航道的現(xiàn)象稱為岸壁效應(yīng)。岸推（repulsion）船首轉(zhuǎn)向中央航道而“離岸”的現(xiàn)象稱為岸推。岸吸（suction、attraction）船體被岸壁“吸攏”的現(xiàn)象稱為岸吸。（二）影響岸壁效應(yīng)因素①岸推和岸吸同時發(fā)生；②與航速、吃水成正比；③與岸距成反比。岸壁效應(yīng)的危害：發(fā)生岸壁效應(yīng)時，甚至用舵都無法克服有損槳與舵的可能。船尾掃邊、困邊觸礁。（二）岸壁效應(yīng)的影響因素1.距岸越近、偏離中心航道越遠(yuǎn)岸壁效應(yīng)越明顯；2.水道寬度越窄，岸壁效應(yīng)越激烈；3.船速越高，吃水越深，岸距越近岸壁效應(yīng)越激烈；4.船型越肥大，岸壁效應(yīng)越明顯；5.水深越淺、岸壁效應(yīng)越明顯；6.岸壁的幾何形狀的影響：岸壁的坡度越陡峭，岸吸力和岸推力越大；7.螺旋槳的作用,船尾兩邊產(chǎn)生壓力差，推船尾向岸（三）防范岸壁效應(yīng)的操船措施：1.近岸壁航行時，保持岸距、慢速行駛2.船舶一舷接近岸壁航行時，為保向需向岸壁一側(cè)操舵；3.在平均舵角5度以上仍難以保向時，應(yīng)加大離岸距離或降低航速4.駛離岸壁時宜用小舵角慢慢擺開，不宜操大舵角5.岸推岸吸力較強，出現(xiàn)危險的轉(zhuǎn)頭時，不應(yīng)盲目減速，以免喪失舵效。＊斜底效應(yīng)

亦稱斜坡效應(yīng)當(dāng)船舶航行于水深在船寬方向上不等時，會出現(xiàn)船體吸向淺水而船首轉(zhuǎn)向深水的現(xiàn)象；

原理及相關(guān)的因素與岸壁效應(yīng)類似；

海底傾斜效應(yīng)本質(zhì)上是一種岸壁不垂直水面時的岸壁效應(yīng)。＊拓展：彈性效應(yīng)船舶以一定橫向速度向岸壁移動時，例如靠碼頭過程中的船舶運動，橫向水動力隨距岸壁的距離的減小而增加。

第五節(jié).船間效應(yīng)的現(xiàn)象船舶在近距離上對駛會船、或追越、或駛過系泊船時，在兩船之間產(chǎn)生的流體作用，將使船舶出現(xiàn)互相吸引、排斥、轉(zhuǎn)頭、波蕩等現(xiàn)象，稱之為船間效應(yīng)原因：船體周圍壓力分布、船行波發(fā)生變化具體的局面：追越、對遇、駛過系泊船波蕩與轉(zhuǎn)頭一、船間效應(yīng)產(chǎn)生的原因（一）波蕩產(chǎn)生的原因

1.波蕩：波浪的水質(zhì)點以一定的速度作軌園運動，當(dāng)水質(zhì)點處于波峰時，其運動方向與波的傳播方向相同（向前運動）、處于波谷時則與波浪的傳播方向現(xiàn)反。

處于他船發(fā)散波中的船舶，由于相對于波的位置不同而受到加速或減速的現(xiàn)象，稱之為波蕩或無索牽引。

興波越激烈、追越船的吃水越小，波蕩現(xiàn)象越明顯。2.轉(zhuǎn)頭：

處于他船發(fā)散波中的船舶，當(dāng)其船首向與他船發(fā)散波方向存在夾角時，即船舶斜向與發(fā)散波遭遇時，由于波中水質(zhì)點作軌園運動，導(dǎo)致波峰處的船體部分受波的前進方向的力，而波谷處的船體部分則受相反方向的力，其結(jié)果構(gòu)成了力矩使船首轉(zhuǎn)頭。

（二）吸引、排斥與偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的原因1.兩船對駛相遇時吸引、排斥與偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的原因

航進中的船舶，首尾處水位升高，壓力增高從而給靠近航行的他船以排斥作用；

船中部附近的水位下降，壓力降低，則給靠近航行的他船以吸引作用。（2）

兩船對遇，船間相互作用與位置關(guān)系與追越類似：對遇中的船間效應(yīng)船吸不能大舵角制偏①追越中兩船間的船速差別較??；②持續(xù)時間較長，船間效應(yīng)影響較大，尤其是對較小的船舶，追越中的船間效應(yīng)2.追越中兩船對吸引、排斥與偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的原因船舶追越不能大舵角制偏＊危險的現(xiàn)象追越船A接近被追越船B船尾時，B船內(nèi)轉(zhuǎn)，擋住A船進路；A，B兩船有部分重疊時，回轉(zhuǎn)力矩先后達(dá)到最大值，追越船A船船首內(nèi)轉(zhuǎn)，碰撞被追越船B的船中或船尾；兩船平行，橫向作用力很大，兩船迅速接近，追越船A船船尾擦碰B船船中；當(dāng)A船船首追過B船，兩船部分重疊時，被追越船B船的船首碰撞追越船A的船中或船尾。＊追越的原則：深水中，兩船間距至少應(yīng)保持大船的一倍船長，最好大于兩船船長之和；追越的時間越長越危險；被追越船應(yīng)適當(dāng)減速（前提：保證舵效)追越中出現(xiàn)明顯的船間效應(yīng)而致有碰撞危險，被追越船應(yīng)適當(dāng)加車以提高舵效。＊兩船對遇造成碰撞的危險比追越過程中低；

主要原因：持續(xù)時間短；