船舶操縱一類-C-2 第二章 船舶操縱性能_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第二章船舶操縱性能船舶操縱性能指船舶在船、槳、舵作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的水動(dòng)力作用下,使船舶保持和改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(航速、航向和位置)的性能。船舶操作性能包括:方向性和啟、制動(dòng)能力;方向性包括:操縱靈活性和航向穩(wěn)定性;操縱靈活性包括:旋回性和追隨性;運(yùn)動(dòng)狀態(tài):航速為0為停泊。

船舶操作性能方向性速度性(啟制動(dòng)性)方向靈活性航向穩(wěn)定性追隨性旋回性

第一節(jié)

船舶啟動(dòng)、制動(dòng)性能

船舶啟動(dòng)性能:指船舶啟動(dòng)主機(jī)后,能即刻啟動(dòng)運(yùn)行的性能??捎么斑_(dá)到與主機(jī)功率相應(yīng)的航速所需的時(shí)間和航行距離來(lái)衡量。一、船舶啟動(dòng)過(guò)程及船舶啟動(dòng)性能的評(píng)價(jià)1.船舶啟動(dòng)過(guò)程

啟動(dòng)性能:船舶在靜止?fàn)顟B(tài)中開動(dòng)主機(jī),使船舶達(dá)到與主機(jī)功率相應(yīng)的速度所需的時(shí)間和航行距離稱為啟動(dòng)性能。

常識(shí):

1.推力增加——船舶在靜止?fàn)顟B(tài)下開進(jìn)車后,隨著主機(jī)轉(zhuǎn)速的增加,產(chǎn)生的推力增加較快,(常識(shí))在短時(shí)間內(nèi)推力就能達(dá)到最大值。推力達(dá)到最大值,船速是否也達(dá)到最大值?時(shí)間越短,主機(jī)負(fù)荷越大。

2.船速增加——較為緩慢,必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間船速才能達(dá)到與推力相匹配的速度。為什么?就是作用于船體的阻力隨船速增加而增加,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,推力與阻力達(dá)到平衡,船舶作勻速運(yùn)動(dòng)達(dá)最大值。☆3.加車要緩慢加車。2.船舶啟動(dòng)性能的評(píng)價(jià)船舶啟動(dòng)性能通常用啟動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)距離和啟動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小來(lái)評(píng)價(jià)。船舶啟動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)距離與實(shí)際排水體積和船舶達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的船速成正比,與船舶阻力成反比。二、船舶制動(dòng)性能船舶制動(dòng)性能:指船舶在某航速下,主機(jī)停車或倒車后,船舶對(duì)主機(jī)工況的反應(yīng)能力,一般用船舶沖程和船舶沖時(shí)來(lái)衡量。1.船舶停車沖程、沖時(shí)

船舶停車沖程:船舶在各種速度情況下,停車至船舶速度為0所滑行的距離;

停車沖時(shí):滑行過(guò)程所需時(shí)間為船舶停車沖時(shí);

船速減半時(shí)間常數(shù)實(shí)踐中通常以船速降低到僅能維持舵效的速度即最小速度(3.7Km/h或2Kn)為界限來(lái)界定停車沖程和停車沖時(shí)。2.船舶倒車沖程、沖時(shí)

船舶倒車沖程:船舶在各種速度情況下,倒車至船舶速度為0所滑行的距離叫倒車沖程,其中航行中的船舶從全速前進(jìn)三的速度開后退三的倒車沖程又稱緊急停船距離或最短停船距離;緊急避讓時(shí)常用。

倒車沖時(shí):滑行全過(guò)程所需時(shí)間為倒車沖時(shí),其中航行中的船舶從全速前進(jìn)三的速度開后退三的倒車沖時(shí)又稱為緊急停船時(shí)間。緊急避讓時(shí)常用。各種制動(dòng)方法的適用范圍三、影響船舶沖程的因素1.排水量在航速一定時(shí),排水量越大,沖程越大。沖程與排水量的平方成正比??蛰d約為滿載的80%;2.船速其他條件一定時(shí),船速越大,沖程越大;3.主機(jī)倒車功率及類型主機(jī)倒車功率大,倒車沖程就小。主機(jī)換向時(shí)間越短,倒車沖程就小。5.船型系數(shù)方形系數(shù)越大,停船距離就越?。慌中痛枇Υ?。6.外界因素船舶順風(fēng)順流航行時(shí),沖程增大;反之則減小。淺水中較深水中的船舶沖程小;船舶污底嚴(yán)重,阻力增加,沖程減小。7.☆推進(jìn)器類型:Z型螺旋槳、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流管螺旋槳小。8.最小沖程:船舶全速前進(jìn)改為全速快倒車時(shí)的船舶沖程。第二節(jié).船舶旋回性能船舶的旋回性能和追隨性能構(gòu)成船舶的操縱靈活性;山區(qū)河段尤為重要。船舶的操縱靈活性與航向穩(wěn)定性構(gòu)成船舶的方向性;

船舶旋回性能:是船舶操作性能的重要性能之一,對(duì)內(nèi)河船舶尤為重要,他是保障船舶安全操縱作業(yè)、避碰和安全航行必不可少的性能。船舶控制方向的主要手段;用舵操縱船舶:小舵角使船舶保持其航向;中舵角改變其航向;大舵角進(jìn)行旋回。一、船舶旋回運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段和特征

船舶旋回運(yùn)動(dòng):指直航船舶操舵后,船舶所作的縱移、橫移和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。整個(gè)旋回運(yùn)動(dòng)分三個(gè)階段:機(jī)動(dòng)階段,漸變階段和穩(wěn)定階段。1.機(jī)動(dòng)階段:初始階段或轉(zhuǎn)舵階段。指船舶自轉(zhuǎn)舵時(shí)起到船首開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間間隔和航行距離。

15000m/3600=4.17m/s

重心運(yùn)動(dòng)航跡線機(jī)動(dòng)階段的長(zhǎng)短取決于:排水量、航速、舵壓力的大小。排水量大、航速大、舵壓力小則機(jī)動(dòng)階段長(zhǎng);反之則短。

☆機(jī)動(dòng)階段時(shí)間較短,船舶因慣性仍保持直線運(yùn)動(dòng).☆運(yùn)動(dòng)特征:(1)船速下降(2)船舶重心向反向橫移-漂移(3)船首朝操舵一側(cè)偏轉(zhuǎn)(4)船舶發(fā)生內(nèi)傾。2.漸變階段(變化階段或過(guò)度階段)指船舶從橫移、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)起至船舶作定常旋回運(yùn)動(dòng)止的運(yùn)動(dòng)階段。

該階段,作用于船體的回轉(zhuǎn)力矩和水阻力矩不斷變化,出現(xiàn)以下運(yùn)動(dòng)特征:☆(1)船速明顯下降;13108.(2)船舶向朝舵一側(cè)加速偏轉(zhuǎn);(3)船舶重心開始操舵一側(cè)橫移;(4)船體由內(nèi)傾開始外傾;(5)漂角逐漸增加。3.穩(wěn)定階段(園航階段或定常旋回階段)(1)穩(wěn)定階段定義:船舶作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)起以后的整個(gè)穩(wěn)定旋回過(guò)程☆(2)運(yùn)動(dòng)特征:

①船體回轉(zhuǎn)力矩與水阻力力矩達(dá)到平衡,船體進(jìn)入穩(wěn)定旋回階段;②作用于船體的合力和合力矩、旋回角加速度為0;③轉(zhuǎn)頭角速度達(dá)到最大,并穩(wěn)定于該值;

④船舶降速達(dá)到最大值;⑤外傾角、橫移速度也趨于穩(wěn)定;⑥漂角變化為0。二、船舶旋回圈要素及其應(yīng)用旋回圈指船舶全速、滿舵作旋回運(yùn)動(dòng)時(shí),其重心G的運(yùn)動(dòng)軌跡。旋回圈☆旋回圈的幾何特征:最初重心除繼續(xù)前移外,同時(shí)向轉(zhuǎn)舵反方向橫移(漂移);隨后變成瞬時(shí)曲率半徑逐漸減小的螺旋線;當(dāng)航向改變量在90°~120°之後,進(jìn)入定常旋回運(yùn)動(dòng),曲率半徑為定值。此時(shí)的曲率半徑稱為定常旋回圈半徑。

(一)、旋回圈要素:

表征旋回圈大小的幾何要素.包括:

反移量LK、縱距Ad、橫距Tr、旋回初徑DT、旋回直徑D0等(1)反移量(偏距)

是指操舵后,船舶重心在旋回初始階段從原航向向操舵相反一側(cè)橫移的距離,又稱偏距或反橫距。通常重心處反移量達(dá)1/2船寬,船尾反移量達(dá)1/5~1/10船長(zhǎng)。

影響因素:反移量的大小與船速、舵角、操舵速度、排水狀態(tài)及船型等因素有關(guān);☆船速、舵角越大,反移量越大??衫眠@個(gè)特點(diǎn)緊急情況避讓。亦稱偏距,是指船舶重心在旋回初始階段向操舵相反一舷橫移的最大距離?!罘匆屏康膽?yīng)用①本船航行中發(fā)現(xiàn)有人落水時(shí),應(yīng)立即向落水者一舷操舵,使船尾迅速擺離落水者,以免使之卷進(jìn)船尾螺旋槳流之內(nèi)。②在船首較近的前方發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí),為緊急避開,應(yīng)立即操滿舵使船首讓開,當(dāng)估計(jì)船首已可避開時(shí),再操相反一舷滿舵以便讓開船尾。③在橫移駛靠碼頭或它船時(shí),以及離泊操縱或近距離駛過(guò)系泊船時(shí),充分利用反移量來(lái)作業(yè)和避碰。航寬50米單向航行姚港喬家灘天發(fā)碼頭昌門溪鴛鴦港2.進(jìn)距(縱距)(1)定義:指開始操舵時(shí)起至航向改變90o時(shí)止,重心沿原航向航行的直線距離。意義:當(dāng)船舶航經(jīng)彎曲河段、調(diào)頭操縱、避讓障礙物和避碰時(shí),能較好地把握用舵時(shí)機(jī)。3.橫距(正移量)(1)定義:指操舵起至至航向轉(zhuǎn)過(guò)90o時(shí)止,重心向操舵一側(cè)偏離原航向橫向距離。橫距Ty旋回初徑DT4.旋回初徑(機(jī)動(dòng)直徑或戰(zhàn)術(shù)直徑)(1)定義:指船舶自原航向的延伸線至航向改變180o時(shí)止重心的橫向移動(dòng)距離。(2)意義:能正確選擇船舶回轉(zhuǎn)調(diào)頭所需水域。5.旋回直徑D(定常旋回直徑或穩(wěn)定旋回直徑)(1)定義:是指船舶作定常旋回運(yùn)動(dòng)時(shí),重心軌跡圓的直徑。旋回圈各要素是操縱船舶的重要依據(jù),特別是航向改變30°~40°這段時(shí)間的反移量、縱距和橫距及對(duì)應(yīng)的時(shí)間極為重要。6.滯距(心距)(二)船舶旋回運(yùn)動(dòng)要素1.船舶漂角

(1)定義:船舶作旋回運(yùn)動(dòng)時(shí)首尾線上任意點(diǎn)的切線速度方向與首尾線間的夾角,一般指船舶重心處的漂角。P

F

A

GGAFO(2)漂角特點(diǎn):

a.在初始階段很小,或趨于0;為什么?b.漸變階段隨著船舶回轉(zhuǎn)角速度的增加而增加;c.穩(wěn)定階段漂角為常數(shù),且A>G>P>F(3)大?。簝?nèi)河船舶一般為漂角為18°。

a.漂角越大,回轉(zhuǎn)圈越小,回轉(zhuǎn)性越好;

b.轉(zhuǎn)心處漂角為0°。船舶穩(wěn)定旋回時(shí)的轉(zhuǎn)心在哪里?有何特點(diǎn)?P

F

A

GGAFOV2.船舶轉(zhuǎn)心P(1)定義:由船舶旋回曲率中心O點(diǎn)(旋回圈中心)作旋回運(yùn)動(dòng)時(shí),船舶首尾線漂角等于0的點(diǎn),或旋回圈中心與船舶艏艉線垂直的點(diǎn)即垂足點(diǎn)P即為轉(zhuǎn)心。

P

F

A

GGAFO首動(dòng)一尺,尾動(dòng)一丈(2)船舶轉(zhuǎn)心P特性:

a.轉(zhuǎn)心處的漂角為零;

b.轉(zhuǎn)心處無(wú)橫移速度;

c.轉(zhuǎn)心為自轉(zhuǎn)軸。(3)轉(zhuǎn)心P的位置:進(jìn)入定常旋回時(shí),轉(zhuǎn)心P約在船首柱

后1/3~1/5船長(zhǎng)處

P

F

A

GGAFO船舶首柱:

船舶首部最前端的構(gòu)件,也是船體最重要的構(gòu)件之一,船舶首部的外板、甲板、平臺(tái)和舷側(cè)的縱桁都是在首柱處結(jié)束。

首柱是一個(gè)受力構(gòu)件,要承受各種外力作用,特別是船體與別的物體的激烈碰撞。它們能增強(qiáng)船體承受波浪沖擊力和水壓力,還能承受縱向碰撞的震動(dòng)。所以,首柱要有足夠的剛度和強(qiáng)度,能承受各種外力沖擊?!睢铘紕?dòng)一尺,尾動(dòng)一丈船舶定常旋回運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)心位于艏柱后1/5~1/3船長(zhǎng)處。船舶旋回性越好漂角越大,轉(zhuǎn)心就越靠近船首,船首處橫向分速小,故船舶在回轉(zhuǎn)中船首內(nèi)偏量減小,而船尾處橫向分速大,外偏量較大,這就是“艏動(dòng)一尺,尾動(dòng)一丈”的原理。避讓船舶時(shí)利用這個(gè)特點(diǎn)讓船,船首能讓,船尾也能讓。

當(dāng)船舶在后退中回轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)心將在重心之后。倒車掉頭較慢的原因。注意事項(xiàng):船舶轉(zhuǎn)心位置與流速、流向和船舶回轉(zhuǎn)方向有關(guān)。內(nèi)河船舶不論逆流或順流航行,在航速接近相等的情況下,若船首順流轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)心位置后移甚至在重心之后;若船首逆流轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)心位置前移甚至在艏柱之前如下圖。這就是上調(diào)下比下調(diào)上易的原因。拖輪協(xié)助調(diào)頭轉(zhuǎn)心還與拖船作用點(diǎn)位置有關(guān)。

船舶轉(zhuǎn)心位置與流速、流向、回轉(zhuǎn)方向的關(guān)系順流轉(zhuǎn)向: 逆流轉(zhuǎn)向:PP’GGP’P轉(zhuǎn)心位置與拖船的作用位置的關(guān)系PP’GGP’P

3.旋回速降☆(1)原因:斜航阻力、舵力的縱向分力、慣性離心力的縱向分力以及推進(jìn)器效率降低。(2)影響因素:DT/L越小,Vt/Vs越小,速降愈劇烈。

根據(jù)Davidson2345670.90.80.70.60.50.4DT/LppVt/Vs一般萬(wàn)噸船可降速40%-50%大型船舶可降速60%。旋回性越好,速降越明顯4.旋回周期時(shí)間(1)定義:旋回時(shí)間是指船舶旋回360°所需的時(shí)間。(2)影響因素:它與旋回初始船速、排水量有密切關(guān)系。排水量大,旋回時(shí)間增加;船速提高,旋回時(shí)間縮短。(3)大小:一般萬(wàn)噸船快速滿舵旋回的時(shí)間約為6min,而超大型船舶的旋回時(shí)間則幾乎要增加一倍。5.船舶旋回運(yùn)動(dòng)中的橫傾(1).內(nèi)傾船舶在直航中操舵,舵壓力橫向分力使船舶操舵相反方向一側(cè)橫移,作用點(diǎn)約在船舶吃水的1/2d處,它與船舶慣性橫向分力形成力矩,此時(shí)船舶向操舵一側(cè)內(nèi)傾,傾角很小,持續(xù)時(shí)間短。游輪重心較高最嚴(yán)重。PdG慣性力舵壓力

☆(2).外傾在漸變階段,船舶回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性離心力橫向分力作用于重心G點(diǎn),當(dāng)正向橫移開始后水動(dòng)力橫向分力作用于P′。由于慣性橫向分力和水動(dòng)力橫向分力作用點(diǎn)高度不一致,使船舶產(chǎn)生外傾;舵壓力橫向分力則起到制約船舶外傾的作用.GP'P浪①②③a.原因:舵壓力橫向力Py、水動(dòng)壓力橫向力Ry、慣性離心力橫向力Qy☆b.過(guò)程:先內(nèi)傾后外傾

c.大?。阂话阖洿瑵M舵旋回時(shí)的外傾在靜水中可達(dá)3o~5o左右,最大外傾角一般為定常外傾角的1.2~1.5倍。

外傾:船舶慣性離心力橫向分力和水動(dòng)力橫向分力構(gòu)成的力偶距作用下,可使船舶一直傾斜到與穩(wěn)性力矩平衡為止。

☆船舶旋回過(guò)程中傾角過(guò)大的原因:

a.船速過(guò)大,尤其是全速滿舵旋回時(shí);

b.全速滿舵旋回時(shí),產(chǎn)生了較大外傾角,急回舵,甚至操反舵;切忌

c.船舶初穩(wěn)性高度過(guò)高,旋回半徑過(guò)小;游輪

d.自由液面、貨物和旅客移動(dòng)以及風(fēng)、水動(dòng)力和波浪作用產(chǎn)生橫傾力矩并與外傾力矩同向。集裝箱船重載空載☆☆阻止船舶旋回過(guò)程中傾覆的措施(1)防止重件貨物裝在高處,力求合理的初穩(wěn)性高度,并注意自由液面的影響和防止貨物移動(dòng);集裝箱(2)降低船速,緩緩操舵,用小舵角操縱船舶回轉(zhuǎn),盡量增大旋回直徑;旋回前慢車降速。(3)正確選擇操舵時(shí)機(jī),以使風(fēng)流浪產(chǎn)生的力矩影響較小,并避免外力橫傾力矩與舵產(chǎn)生的最大橫傾力炬疊加;☆(4)旋回中若出現(xiàn)較大橫傾時(shí),不宜立即回舵,怎么辦?應(yīng)立即慢車、停車,待船速下降了在緩慢回舵?!睢铩?5)減小外傾角的措施:A.在適當(dāng)增大初穩(wěn)性高度的同時(shí),采取措施減小自由液面影響,防止貨物移動(dòng);B.降低船速,緩慢操舵,用較小舵角進(jìn)行旋回,以增大旋回半徑;航道寬闊,來(lái)往船舶少。C.選擇使風(fēng)浪作用力矩與回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的最大外傾力矩錯(cuò)開的時(shí)機(jī)操舵;D.旋回中若已出現(xiàn)較大外傾角而危及船舶安全時(shí),切忌急速回舵或急操反舵,而應(yīng)逐漸降速,同時(shí)逐漸減小所用舵角。

(三)旋回圈要素在實(shí)際操船中的應(yīng)用1.尾反移量的應(yīng)用(1)人落水時(shí):應(yīng)立即操落水者一舷滿舵,并停車,使船尾迅速擺離落水者,以免使之卷入螺旋槳。(2)前方發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí):應(yīng)立即操滿舵使船首讓開,當(dāng)估計(jì)船首已可避開時(shí),再操相反一舷滿舵以便讓開船尾。(3)離泊時(shí):當(dāng)船首已擺出碼頭,擬進(jìn)車離泊時(shí),如很快操大舵角進(jìn)車離泊,則會(huì)因?yàn)榇餐鈹[較大而觸碰碼頭。所以應(yīng)適當(dāng)減速,用小舵角慢慢駛離。(4)船舶過(guò)彎道時(shí):如船速快,大舵角轉(zhuǎn)向,則會(huì)產(chǎn)生較大的船尾反移量,因此應(yīng)保持足夠的船岸間距。2.進(jìn)距與滯距的應(yīng)用(1)最晚施舵點(diǎn):兩船對(duì)遇時(shí),進(jìn)距之和可用來(lái)估算最晚施舵點(diǎn)。(2)必碰無(wú)疑點(diǎn):滯距之和可用來(lái)估算兩船對(duì)遇時(shí)用舵無(wú)法讓開的距離。(3)掉頭所需水域:旋回初徑和進(jìn)距可用來(lái)估算用舵旋回掉頭所需水域的大小。3.橫距在操船中的應(yīng)用

可以用來(lái)估算操舵轉(zhuǎn)首后,船舶與岸或者其他船舶是否有足夠的間距4.旋回初徑在操船中應(yīng)用衡量船舶旋回過(guò)程中橫向占用水域范圍的依據(jù),可以估算船舶用舵旋回掉頭所需水域大小三.影響旋回圈大小的因素(1)船型系數(shù)——方型系數(shù)

方型系數(shù)越大,旋回性越好。方型系數(shù)較小的瘦形高速船較方型系數(shù)較大的肥大型船旋回性差得多。即在相同舵角情況下,前者旋回初徑與船長(zhǎng)之比為后者的2倍左右。(2)船體水線下側(cè)面積

船體水線下船首側(cè)面積較大的船,旋回圈較?。淮矀?cè)面積較大的船,旋回直徑較大。回顧:船型系數(shù)是指:船體水下部分幾何形狀、面積或體積肥瘦程度的統(tǒng)稱。包括:水線面系數(shù)、中橫剖面系數(shù)、方形系數(shù)和棱形系數(shù)等。方型系數(shù):表示水下部分總的肥瘦程度;棱型系數(shù):反映船體水下部分體積沿船長(zhǎng)的分布情況;垂向棱型系數(shù):表示水下部分排水體積沿吃水方向的分布情況。水線面系數(shù):反映設(shè)計(jì)水線面兩端的瘦削程度;(3)舵面積系數(shù)

舵面積系數(shù)越大,舵效越好,應(yīng)舵時(shí)間越短,旋轉(zhuǎn)角速度越大,旋回直徑越小。每一種船有一個(gè)合適的舵面積系數(shù)。不能過(guò)大,否則在增加舵壓力旋轉(zhuǎn)力矩時(shí),旋回阻力也增加,旋回直徑反而增大。(4)吃水吃水大,滿載時(shí)縱距有較大增加。旋回初徑和橫距變小,旋回性能變好。慣性力較大。(5)縱傾(吃水差)

尾縱傾增大,旋回直徑將增大;艏縱傾增大,旋回直徑將減小。重心前移和后移,力臂增加和減少。1.首傾每增加1%船長(zhǎng),旋回初徑便可減小10%左右。2.尾傾每增加1%船長(zhǎng),旋回初徑將增加3%左右☆(6)橫傾,左右浸水面積不同

a.低速時(shí),向低舷側(cè)旋回,旋回圈??;

b.高速時(shí),向高舷側(cè)旋回,旋回圈小。還可減少外傾(7)舵角

在極限舵角范圍內(nèi),舵角增加,旋回圈小,15°舵角的旋回直徑比滿舵的旋回直徑增130%~170%;(8)操舵時(shí)間操舵時(shí)間越短,即操舵速度越快,縱距越小?!睿?)船速

a.船速對(duì)旋回所需時(shí)間有明顯影響,對(duì)旋回初徑有一定影響。在實(shí)際操縱中可用控制船速來(lái)調(diào)整旋回直徑的大小,為減少旋回直徑,掉頭前必須采取慢車的措施;甚至拉倒車減速(在時(shí)間、機(jī)會(huì)容許時(shí))。

b.航進(jìn)中減速旋回時(shí),旋回圈將增大;相反,船舶在靜止中或低速中加車進(jìn)行旋回,旋回圈將減小。

(10)螺旋槳旋向?qū)τ谟倚龁螛斑M(jìn)中伴流和尾流螺旋性效應(yīng)橫向力均使船首向右偏,且大多能克服螺旋槳水面效應(yīng)橫向力的作用。向右旋轉(zhuǎn)旋回直徑略小,向左旋轉(zhuǎn)旋回直徑略大。

(11)淺水由于船在淺水中阻力明顯增大,轉(zhuǎn)船力矩下降,因此,旋回圈在其他條件相同時(shí)隨著水深的變淺而逐漸增大。當(dāng)H/d<2時(shí),旋回圈將急劇增大;

H——水深;d——吃水(12)污底船體污底越多,摩擦阻力增加,旋回圈變大,但影響很小?!睿?3)風(fēng)向、流向頂風(fēng)頂流將使旋回直徑減小,順風(fēng)順流將旋回直徑距增大。上調(diào)下易。(14)船舶旋回方向與螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向一致,旋回圈將有所增大,反之則有所減小??偨Y(jié):(1)概念旋回初徑: 用來(lái)估算船舶用舵旋回掉頭所需的水域;橫距 用來(lái)估算轉(zhuǎn)首后,船舶與岸或其它船舶是否有足夠的間距;縱距 用來(lái)推算兩船對(duì)遇時(shí)無(wú)法旋回避讓的距離,即兩船對(duì)遇時(shí)的距離小于兩船的滯距之和,則用舵無(wú)法避讓;進(jìn)距 兩船的進(jìn)距之和可用來(lái)推算對(duì)遇時(shí)的最晚操舵點(diǎn)。(2)表征船舶旋回運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)要素: 漂角; 轉(zhuǎn)心; 旋回中的降速; 旋回中的橫傾等,運(yùn)動(dòng)要素與船舶的旋回性能有著密切的關(guān)系。第三節(jié)、船舶航向穩(wěn)定性與保向性一、航向穩(wěn)定性的基本概念和判別方法(一).航向穩(wěn)定性的基本概念船舶受外力干擾回轉(zhuǎn),當(dāng)干擾消除后,船舶保持在正舵條件下,能盡快穩(wěn)定于新航向的性能,稱為航向穩(wěn)定性。它反映了船舶保持航向穩(wěn)定性的能力。航向穩(wěn)定較慢的船舶航向穩(wěn)定性差,反之較強(qiáng)。船首不停地偏轉(zhuǎn)的船舶,不具備航向穩(wěn)定性。(二).外力干擾消失后,船舶最終航行四種狀態(tài):原航向新航向

當(dāng)船舶受外力干擾,航行狀態(tài)發(fā)生變化,當(dāng)干擾消失后,船舶最終航行狀態(tài)分為以下四種情況:1.直線穩(wěn)定性(動(dòng)航向穩(wěn)定性)干擾消失后,船舶最終運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài)為:新航向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),即一種直線運(yùn)動(dòng)到另一種直線運(yùn)動(dòng)。外力干擾V1V1V2.方向穩(wěn)定性干擾消失后,船舶最終運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài)為:原航向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)。但與原航向軌跡存在一橫向位置偏距;3.位置穩(wěn)定性又稱靜航向穩(wěn)定性,當(dāng)干擾消失后,船舶最終運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài)為:原航向,且運(yùn)動(dòng)軌跡為無(wú)偏離的勻速直線運(yùn)動(dòng)。阻尼運(yùn)動(dòng)。V1V1V回轉(zhuǎn)阻矩4.不具備穩(wěn)定性

干擾消失后,船舶最終進(jìn)入回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),則認(rèn)為該船舶不具備航向穩(wěn)定性。假如操作人員在駕駛臺(tái)注意力不集中,操作的是不具備穩(wěn)定性船舶,可能出現(xiàn),船舶自動(dòng)從右岸(規(guī)定)走到左岸,釀成嚴(yán)重后果。船舶不具有直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的后果:1.保向比較困難;2.在海上航行時(shí),可能自動(dòng)舵打不上;3.操舵者較難以掌握操舵技術(shù),難于保向;船性難于掌握;4.操舵者勞動(dòng)強(qiáng)度增加,并且要求注意力要高度集中;S型航行,路程長(zhǎng),航速降低;5.可能出現(xiàn)失誤。新工作人員容易出現(xiàn)操反舵。由上述可得出結(jié)論:

1.具有位置穩(wěn)定性的船舶一定具有直線穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性;

2.具有方向穩(wěn)定性的船舶,一定具有直線穩(wěn)定性;直線穩(wěn)定性方向穩(wěn)定性位置穩(wěn)定性不具備穩(wěn)定性①②③④(三)、船舶航向穩(wěn)定性的判別

可以用中舵使船舶保持指定航向航行的距離和時(shí)間來(lái)衡量,也可用正舵航行的船舶在一定時(shí)間內(nèi)偏離原航向的距離來(lái)衡量。(1)根據(jù)船舶線型系數(shù)判斷船型系數(shù)小,船舶瘦長(zhǎng),航向穩(wěn)定性好;船型系數(shù)大,船舶肥短,航向穩(wěn)定性差。(2)根據(jù)航向穩(wěn)定性指數(shù)T判別

T>0,且T值越小,航向穩(wěn)定性越好;

T>0,且T值越大,航向穩(wěn)定性越差;

T<0,船舶不具備航向穩(wěn)定性。

(四)、影響船舶航向穩(wěn)定性的因素1、船型系數(shù)(1)長(zhǎng)寬比L/B較大的舶,回轉(zhuǎn)時(shí)阻矩較

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