1、第七章船舶設(shè)備、系統(tǒng)和航海儀器除了船舶具有堅固的船體、可靠的推進動力和良好的航行性能外，為了滿足船舶運營的各種要求，還應(yīng)具備各種用途的設(shè)備、系統(tǒng)和航行儀器。 它們主要用于控制船舶運動，切實停泊，保證物資裝卸和航行安全，滿足船上人員的生活和工作需要。 隨著科學(xué)技術(shù)的進步，船舶的各種設(shè)備也經(jīng)歷了人力、機械、蒸汽、電、氣液傳動和自動控制等幾個時代。 目前船舶各種機械、設(shè)備和系統(tǒng)都達到了較高的電氣化、自動化水平。 船舶設(shè)備分為通用設(shè)備和專用設(shè)備兩類。 通用設(shè)備是指各種用途的船舶必須具有的設(shè)備，例如舵設(shè)備、錨設(shè)備、系留設(shè)備、裝卸設(shè)備、救生設(shè)備、桅桿信號和封閉設(shè)備等。 專用設(shè)備對鉆井平臺的鉆井設(shè)備、船舶的

2、各種采樣和探測設(shè)備、漁船的漁業(yè)設(shè)備、拖船牽引設(shè)備、補給船的補給設(shè)備等進行了科學(xué)的考察。 這里僅介紹船舶的通用設(shè)備。 第一節(jié)舵設(shè)備一、舵設(shè)備構(gòu)成舵設(shè)備應(yīng)用最廣泛的船舶操縱設(shè)備。 由操縱裝置、傳動機構(gòu)、舵機、轉(zhuǎn)舵機構(gòu)、舵機等部分構(gòu)成，參見圖7-1。 操縱裝置設(shè)置在船舶的駕駛室中，包括轉(zhuǎn)向輪和舵角指示器。 傳動機構(gòu)的作用是控制舵機的運轉(zhuǎn)。 舵機提供了轉(zhuǎn)動舵的動力，其結(jié)構(gòu)和工作原理已經(jīng)在第6章介紹。 轉(zhuǎn)舵機構(gòu)將舵機動力源轉(zhuǎn)換成作用于舵柄的轉(zhuǎn)舵扭矩。 舵通過轉(zhuǎn)舵后產(chǎn)生的水壓使船旋轉(zhuǎn)。 另外，舵裝置包括：自停裝置，當舵達到規(guī)定的舵角時，使舵機自動停止；限制裝置舵角限制器，防止舵超過最大允許舵角而損壞設(shè)備；

3、 從駕駛室控制設(shè)置在船尾的舵機(泵、閥或馬達)的傳動機構(gòu)，也有機械式、液壓式、電動式等。 現(xiàn)在機械式基本淘汰，只用于部分小船。 液壓式和電動式使用方便，特別是電動式操作輕便，動作敏銳，不受船體變形和氣候影響，因此被很多船舶使用。 目前，自動轉(zhuǎn)向裝置廣泛應(yīng)用于新型遠洋船舶。 通過將操縱機構(gòu)和陀螺儀結(jié)合起來，可以自動修正航行中發(fā)生的航向偏差。 不僅可以維持船舶的規(guī)定航向，還可以實現(xiàn)從起航港到目的港的全程自動導(dǎo)航和自動轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)無人駕駛。 我國為聯(lián)邦德國勞埃德輪船公司建設(shè)的全網(wǎng)格大型冷風(fēng)集裝箱船“柏林快航”，是一種自動引導(dǎo)船舶，該船自動化程度高，全船只有16名船員。 近年建設(shè)出口的很多船舶滿足無人機

4、和無人駕駛的要求。 二、舵的各種舵是舵設(shè)備的重要部件。 舵上產(chǎn)生的使船舶旋轉(zhuǎn)的舵力(水壓)，主要由舵的面積及其構(gòu)造模式?jīng)Q定。 舵的風(fēng)格多，根據(jù)基準有各種分類方法，參照圖7-2。 1 .按舵桿軸線的非平衡舵平衡舵半平衡舵2 .按舵的支撐形式的舵懸垂舵半懸垂舵3 .按舵葉截面形狀的平板舵流線型舵3，幾種特殊形式的流線型舵，1 .副翼舵2 .反應(yīng)舵3 .整流帽舵4 .主動舵4，潛水艇舵設(shè)備潛水艇的舵設(shè)備或操縱面如圖7-5所示。 1 .潛艇在垂直面內(nèi)移動的控制，2 .潛艇在水平面內(nèi)移動的控制，第二節(jié)錨泊和停泊設(shè)備船舶的運營時間由航行和停泊兩部分組成。 船舶停泊的方式有兩種。 利用錨的力量在水面的一定位

5、置停泊船叫做錨泊。 用繩子把船可靠地系在碼頭、岸邊、浮筒或相鄰船上。 停泊設(shè)備的作用是保證船舶在水流、風(fēng)、波等外力的作用下，能安全停泊而不引起嚴重漂移。一、錨泊設(shè)備1 .錨泊設(shè)備構(gòu)成圖7-6是一般運輸類船舶最前頭的錨泊設(shè)備的配置狀況。 錨設(shè)備由錨、錨鏈、錨鏈、鏈、錨、錨鏈、錨鏈等構(gòu)成。 起錨時，移動錨時，在鏈輪的作用下，錨鏈通過錨鏈和鏈，經(jīng)由錨鏈從錨鏈進入錨鏈室。 錨隨著錨鏈的收納先出土，從水面上升直到錨干被引入錨鏈內(nèi)，錨爪與錨鏈的口緊貼。 關(guān)上鎖鏈。 錨時的動作是相反的。 船夫一般在最初的層甲板上，如圖7-6所示，同時配置錨泊和系留設(shè)備。 船舶停泊的方式，如圖7-7所示各種各樣。 通常應(yīng)用較

6、多的是船頭錨。 這種錨泊方式使船舶受到的風(fēng)力和水流力最小化。 船頭可以拋一個錨，也可以拋兩個錨。 后者不僅能承受大外力，還能限制船舶的活動范圍。 為了適應(yīng)特定的情況，采用其他錨泊方式。 舷側(cè)錨有利于區(qū)的自然通風(fēng)和舷側(cè)的裝卸作業(yè)。 船尾拋錨經(jīng)常用于船舶在河里順水航行。 2 .錨是錨固設(shè)備的主要部件。 錨桿抓地力大，入土性能好，能適應(yīng)多種底質(zhì)，應(yīng)滿足容易收藏等要求。 各種船舶使用的錨有各種形式，如圖78所示，其中常用的錨有以下幾種。 錨最有代表性的是圖7-8(a )所示的海軍錨。 無錨圖7-8的(c )雙爪錨和(f )錨是這種類型。 大抓錨在圖7-9中顯示了我國獨特的尾翼式ZY6型氡錨，也是大抓錨

7、，性能優(yōu)異。 3 .錨鏈是把錨和船體連接起來，具有足夠的長度和強度的鏈。 由連桿、扣扣、連桿等組成，主要作用是傳遞錨力，平衡船舶受到的外力。 能夠吸收錨鏈的懸垂狀態(tài)變化時作用于船體的動載荷，使船可靠地停泊。 錨定時錨鏈的長度取決于水深，作用于船體的風(fēng)、流動等外力和錨鏈的每單位長度的重量。 深水錨泊時，也使用鏈條和鋼索組合成的錨鏈，減小過長的錨鏈自重引起的巨大拉力。 船的有級錨和鎖定器可見圖2-18。 4 .錨鏈的錨鏈是貫通外板和甲板的錨鏈導(dǎo)孔，是沒有錨鏈的收納場所，一般設(shè)置在船頭兩舷。 如果有錨，也設(shè)置錨鏈。 錨缸的內(nèi)徑約為錨口徑的9.510倍。 現(xiàn)代船舶上設(shè)置的凹式錨孔有利于錨的收藏。 通過

8、設(shè)置突出的錨定臺，可以避免錨定時錨定和球的鼻尖等船體外殼發(fā)生碰撞。 5 .鏈條擋塊的形式有多種。 一般常見的是螺旋式鎖止器和開閉器式鎖止器，如圖7-10所示。 6 .錨管、錨船室、棄鏈7 .錨機械、二、系泊設(shè)備1 .構(gòu)成系泊設(shè)備的船舶系泊設(shè)備包括系泊纜線、繩索、導(dǎo)向裝置、纜車和絞車機械。 因為系纜的作業(yè)總是在船側(cè)進行，所以系纜設(shè)備大多配置在甲板的兩側(cè)，左右對稱。 大多數(shù)系留設(shè)備分布在船舶的前頭。 圖7-11是大型船舶的前頭錨和系留設(shè)備的配置狀況。 2 .系留繩，3 .帶繩索的繩索裝置5 .絞車機械6 .繩索卷車，第三節(jié)裝卸設(shè)備1，裝卸設(shè)備在各船舶的甲板上配置裝卸設(shè)備，以滿足貨物和各種物品的裝卸

9、需要。 貨船裝卸設(shè)備也可視為專用設(shè)備。 貨船裝卸設(shè)備的類型主要取決于運輸?shù)呢浳锖拓浳锏难b卸單元。 例如，貨船的泵和管路、轉(zhuǎn)船的跳板和船內(nèi)坡道、升降機、轉(zhuǎn)船的提升機等。 一般的貨船多使用動臂式裝卸設(shè)備和旋轉(zhuǎn)式甲板起重機。 1 .動臂式裝卸設(shè)備在一般貨船上的裝卸動臂的配置如圖7-12所示。 2、甲板起重機現(xiàn)代船舶廣泛使用旋轉(zhuǎn)式甲板起重機，一般為電動液壓式。 配置在艙口兩端?；剞D(zhuǎn)式甲板大臂的回轉(zhuǎn)、俯仰、行李的升降很靈活。 操作方便，裝卸效率高。 廣泛應(yīng)用于挖掘平臺、海洋撈救生船等海洋開發(fā)和工程船舶。 圖7-14是旋轉(zhuǎn)式甲板起重機。 3 .滾動裝船通道系統(tǒng)滾動裝船通道系統(tǒng)包括以各種方式打開和關(guān)閉的第一

10、門、尾門和側(cè)門。 連接船舶和碼頭的折疊式跳板，有一定的長度和寬度，一定重量的車輛可以安全通過。 在船舶的內(nèi)部，作為上下層甲板和平臺間的車輛的移動通道，設(shè)有固定或可動的坡道。 坡道蓋封閉坡道口，滿足船舶密合性和耐沉性的要求。 車輛上下的轉(zhuǎn)移也可以依賴于機內(nèi)設(shè)置的升降機。 圖7-15顯示了典型的貨物卷運輸系統(tǒng)。 二、艙口蓋1 .艙口蓋的型號有多種。 機械化后的艙口被滾動式、滾動式、滾動式、絞車式等幾種復(fù)蓋。 圖7-16顯示的是散裝貨船的輥移位艙口蓋。 2、液壓艙口蓋目前在世界上出現(xiàn)了多種新型的液壓艙口蓋，其設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、使用可靠，進一步提高了裝卸工作的自動化程度。 第四節(jié)船舶救生設(shè)

11、備一、救生設(shè)備要求救生設(shè)備是保障船上乘客生命安全的重要設(shè)備。 用于在落水的人和本船遇難時救助乘員。 發(fā)生海難事故時，除利用通信設(shè)施立即求救外，船上還應(yīng)配備各種可以單獨在海上漂浮或行駛的救生工具，使乘客迅速從遇難船舶上逃脫。 常用的救生設(shè)備有救生艇、救生艇、救生筏、救生浮標、個人救生器具、救生輔助設(shè)備。 國際海上人命安全條約對救生設(shè)備有明確的規(guī)定。 該條約的1983年修正案對救生設(shè)備提出了新的要求。 主要要求國際航行的客船配備可以自動扶正的部分封閉救生艇或全封閉救生艇。 要求運送易燃貨物的油輪、化學(xué)品貨船配備至少8分鐘可以防火的耐火救生艇。 對于2萬噸以上的大型貨船，救生艇要求在船舶以5kn的速

12、度航行時能夠在水面上著陸的救生艇，救生筏要求在船舶橫向傾斜時能夠安全地在水面上著陸的救生服能夠保溫的救生艇上裝備自點亮和煙信號。 二、救生艇和救助艇1 .救生艇圖7-18是全封閉玻璃鋼救生艇及其放水艇裝置。 圖7-19是密閉型耐火救生艇的結(jié)構(gòu)和部分設(shè)備。 2 .救助艇，部分大型客船和特殊用途的船舶裝備有救助艇。 3 .吊艇架要求各救生艇裝備專用吊艇架，安全可靠，快速省力，柔軟方便。 吊艙根據(jù)操作的特征，分為轉(zhuǎn)出式、擺動式、重力式三種。 圖7-20顯示的是滑架型重力式艇上的小船的設(shè)置過程。 此外，還有逆壁式和絞車式等各種各樣的種類。 圖7-21是安裝在新型船尾部的自由滑落式救生艇裝置。 4 .救

13、生筏傳統(tǒng)的剛性在救生筏周圍，氣箱和硬質(zhì)泡沫的浮力塊為救生筏提供了浮力。 現(xiàn)在只用于內(nèi)河船舶，現(xiàn)代海船如圖7-22所示大多采用膨脹式救生筏。 5 .救生浮標6 .救生艇7 .救生衣，一般船舶只配備水面救生設(shè)備。 潛水艇必須配備救生浮標、信號浮標、呼吸器等水中救生器具。 海軍要提升救生艇，需要配置一定數(shù)量的專用水中救生設(shè)備。 第五節(jié)船舶系統(tǒng)一、船舶系統(tǒng)概要1 .船舶系統(tǒng)的功能現(xiàn)代大型船舶如海上浮動城市。 陸上建筑物有上水、下水、煤氣、暖氣、換氣、空調(diào)、消防等系統(tǒng)，滿足正常的生活和工作需要，創(chuàng)造了良好的居住環(huán)境，船舶也不例外。 船舶系統(tǒng)的作用是為了滿足船舶運營的需要，輸送各種液體和氣體。根據(jù)船舶的用

14、途和航空區(qū)，合理設(shè)置各種系統(tǒng)，不僅影響船舶的航行性能、運營效率和安全，還影響全船旅客和船員的工作、生活的便利和舒適。 2 .船舶系統(tǒng)的分類和構(gòu)成、系統(tǒng)的分類船舶系統(tǒng)根據(jù)用途分為各種船舶共享的基本系統(tǒng)和特殊船舶所具備的特殊系統(tǒng)。 基本系統(tǒng)有船底水系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、日水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。 特殊的系統(tǒng)有油輪的貨物油系統(tǒng)、破冰船的縱橫傾斜系統(tǒng)、潛水艇的浮沉系統(tǒng)等。 根據(jù)輸送流體的種類分為水、空氣、蒸汽、油等系統(tǒng)。 船舶系統(tǒng)的構(gòu)成各種系統(tǒng)都由管道及其附件、閥構(gòu)件、機械和儀表四部分組成。 (a )管及其附屬管是流體的流通路徑，根據(jù)材料不同，有鋼管、鐵管、銅管、鋁管和塑料管等多種用途。 所謂管附件，

15、是指各種接頭、彎頭、為了應(yīng)對船體變形和溫度變化而設(shè)置的膨脹接頭等。 (b )閥構(gòu)件起到控制管路中流體的作用。 打開或關(guān)閉時，限制或變更流體的流動，變更壓力和流速、流量。 結(jié)構(gòu)因用途而異。 截止閥、止回閥、三通閥、節(jié)流閥、閥箱等。 (c )機械設(shè)備的流體在管路中流動，維持一定的壓力和流量，克服流動的阻力，系統(tǒng)中的機械設(shè)備需要提供能量，即將機能轉(zhuǎn)換為流體的勢能和動能。 系統(tǒng)中的機械設(shè)備主要是各種泵、空氣壓縮機和通風(fēng)設(shè)備。 (d )關(guān)于儀表顯示系統(tǒng)中流體的壓力、溫度、流量等的參數(shù)。 與陸地系統(tǒng)相比，船舶系統(tǒng)運行可靠，運行中不易故障。 適用于船舶搖晃、搖晃、沖擊、振動等嚴酷情況，以及對海水、濕氣、凍結(jié)

16、的防御能力。 海損排水、系統(tǒng)、消防系統(tǒng)在海損、火災(zāi)情況下，在結(jié)構(gòu)破壞、船舶傾斜時也要正常工作。 二、船底水、壓載水及日用水系統(tǒng)1 .船底水系統(tǒng)圖7-24是各艙獨立的船底水系統(tǒng)的概要圖。 2、壓載系統(tǒng)船上的貨物、燃料、蘇打水等負荷在運營過程中發(fā)生變化，必然影響船的浮態(tài)。 此時，船舶的重心位置和穩(wěn)定性也相應(yīng)地變化。 船舶為了在載荷變動的情況下也具有良好的性能，必須隨時調(diào)整船舶的浮態(tài)、重心。 這依賴于船上的壓載系統(tǒng)，通過各壓載艙的船外水的排出和吸入，以及壓載艙間的壓載水的供應(yīng)來實現(xiàn)。 容納壓載水的船艙被稱為壓載水箱，通常分布于雙底水箱，首尾水箱、頂邊水箱、舷側(cè)邊水箱或深水水箱。 為了保證調(diào)整中的壓載

17、水的雙向流動，壓載系統(tǒng)中不得設(shè)置止回閥。 即，可以通過與同一泵相同的配管流入或排出水。 壓載泵安裝在飛機內(nèi)。 3 .日用水系統(tǒng)日用水系統(tǒng)是保證船舶管理和船上人員生活所需的上下水道系統(tǒng)。 供水系統(tǒng)壓力水箱供水目前已被很多現(xiàn)代小型客船和貨船采用。 圖7圖25是其工作原理圖。 下水道系統(tǒng)3、消防系統(tǒng)1 .船舶消防概要船舶建筑關(guān)閉，設(shè)備復(fù)雜，人員密集，發(fā)生火災(zāi)時，危險性更大。 因此，各種船舶必須根據(jù)有關(guān)要求配備消防設(shè)備和系統(tǒng)，不需要對外援助就能立即滅火救援火災(zāi)。 發(fā)生燃燒需要三個條件。 一種是固體、液體、氣體可燃物。 二是空氣中的氧和氯酸甲酯等氧化劑等助燃物質(zhì)。 三是點火源，有明火、電火、摩擦碰撞引起的高熱和火花、靜電感應(yīng)引起的火花、雷擊引起的火花、輻射熱、化學(xué)反應(yīng)熱等。 對于固體、油類、氣體和鉀、鈉等輕金屬發(fā)生的火災(zāi)，應(yīng)采用不同的滅火救助方法。 這些方法是快速分離可燃物和燃燒物的隔離法。降低火場溫度的冷卻法。 利用不可燃物質(zhì)復(fù)蓋在燃燒物表面，使其與空氣隔絕的窒息法。 滅火劑利用熱分解的自由基奪走燃燒物中的氧和氧自由基，抑制燃燒連鎖反應(yīng)的抑制法。 不同的救