船舶操纵性总结
船舶操纵性能(理论1)
船舶操纵性能: 1。
旋回圈要素（反移量，旋回初径，进距, 横距, 定常旋回直径, 滞距,漂角；2。
舵效（RUDDER EFFECT）；3。
船舶控速性；4。
流的影响；5。
风的影响；6。
靠离泊注意事项；7。
抛锚操纵；8。
潮流；9。
侧推器的使用；一.旋回圈要素1.反移量(KICK)船舶重心偏离原航向线向操舵相反一侧横移的距离称为反移量;船尾反移量最大值约为船长的1/10～1/5,比重心处反移量要大得多;船速快,舵角大,反移量则大.吃水增加,反移量有所减小2.旋回初径(TACTICAL DIAMETER)3.进距(ADVANCE)4.横距(TRANSFER)5.定常旋回直径(FINAL DIAMETER)6.滞距(REACH)7.漂角(DRIFT ANGLE)船尾部漂角最大;漂角越大,旋回性能越好,旋回直径越小,降速越多,横倾角越大,转心也前移.浅水中漂角较深水中小.8.转心(PIVOTING POINT)转心的位置,在开始操舵时约在重心稍前处,随船舶旋回不断加快,转心位置向前移动;漂角大,旋回性能好的船舶,转心越靠前;由于船舶前进中旋回时转心在重心之前,因此在旋回时船首向内偏移量比船尾向外偏移量来得小;后退时,转心位于重心之后,和前进中回转时转心位置相对称.9.旋回中船速10.旋回时间11.旋回中横倾先内倾后外倾旋回圈要素的使用1．反移量-----在船舶驶离码头或并靠它船时，船首刚刚摆出泊位，如果很快操大舵角进车，则会产生较大反移量而导致尾部触碰码头或他船；2．旋回初径和进距可以用来估算用舵旋回掉头所需水域的大小。
二．舵效（RUDDER EFFECT）影响舵效的因素1．吃水-------船舶吃水增加，舵效变差；满载船转动惯量大，故启动不易停转难，因此，满载大型船舶操纵时，一般宜早用舵，早回舵，舵角较大。
2．舵速-------经验表明，人力操舵能保持舵效的最低航速为3KN，自动舵为8KN。
3．舵角和舵面积比--------加大操舵角是提高舵效的有效措施，舵面积比增大，舵效变好；4．纵倾和横倾---------首倾时舵效较差，适当尾倾时舵效较好；船舶有横倾时，向有横倾侧转向时舵效差，反之，舵效较好。
船舶操纵丙类大副知识点总结
第一章船舶操纵性能第一节船舶变速运动性能旋回圈要素在实际操船中的运用1.船舶航行中，突然发现有人落水，为了防止船舶和螺旋桨对落水者造成伤害，应立即向落水者一舷操满舵，并停车；船舶航行中，突然在船首右前方近距离发现障碍物，应立即操左满舵，待船首避离后，再操右满舵，使船尾避离；2.下列情况应防止或利用反移量的作用：①航行中有人落水，为援救落水者而操舵时；②航行中突然在船前方的极近距离上发现障碍物而急需施舵时；③并靠停泊或锚泊中的船舶时（注适时操舵保持平行贴靠）；3.船在狭窄航道前转向前，如果不在本船的新航向前转舵，就无法顺利进入新航向；4.进距小的船舶应舵较快，惯性小，航向稳定性好；旋回初径可用来估算掉头水域；横距一般用来估算操舵转向后，船舶于岸壁或他船是否有足够的间距；已知船舶的旋回初径的大小，就可知道船舶在狭窄水域只用满舵使船作180°转向需横向范围的大小；5.船舶旋回中出现外倾角较大而危及船舶安全时，应逐步降速，逐步减小所有舵角；6.两船在海上对遇采取转向避让，转舵时机最迟应在相距两船进距之和以外；7.当制动纵距小于旋回纵距时，用全速倒车让；当制动纵距大于旋回纵距时，用满舵让；第五节船舶操纵性试验冲程试验的目的、测定条件、测定方法1.停船性能通过倒车试验判断；测定船舶的冲程；2.船舶的冲程数据应实际测定，应选择无风流影响的水域；水深足够，不存在浅水的影响；船舶须以稳定的航向、转速作直线运动，当驾驶台下令停车（或倒车）时，开始测定；3.测定船舶冲程时，试验水域的水深H与船宽B和吃水d之间的关系为:H≥3√Bd4.为了使实船试验结果具有普遍意义，根据IMO的要求，船舶试验条件应满足：满载（达到夏季吃水）；平吃水；确保螺旋桨足够的沉深；深水、宽度不受限制；遮蔽条件较好；环境条件应满足：风力不超过浦氏5级，即风速不超过19kn；海浪不超过4级，即有义波高不超过1.9m、最大波周期不超过8.8s；流场比较均匀；试验中最小船速应达到船舶海上速度的90%；主机功率应达到最大输出功率的85%；5.船舶在使用投木块法测定冲程时，其冲程大小表示船对水移动的距离；测定的位航迹进距；6.停船试验过程中，当船舶对水速度为0时，可结束一次试验；旋回试验的目的、测定条件、测定方法7.求取船舶旋回圈的试验方法为：旋回试验；船舶旋回试验的目的在于评价船舶旋回迅速程度和所需水域的大小；8.旋回试验时指在试验船速直航条件下，操左右35°/35°舵角或设计最大舵角并保持之，使船舶进行左、右旋回运动试验；9.旋回试验在无风流影响条件下测定旋回圈要求船首变化幅度为360°；在有风流影响条件下测定旋回圈要求船首变化幅度为540°；10.旋回试验过程中，开始记录初始航速、初始航向角及推进器转速；初始旋回角速度数据的时机为在旋回之前一个船长；旋回试验过程中记录的船舶运动状态数据包括：船速；航向角；推进器转速；横倾角；Z形试验的目的和试验方法11.常用的操纵性试验包括：旋回试验；回舵试验；制动试验（停车试验、倒车试验）；Z形试验（标准操纵性试验）；螺旋试验和逆螺旋试验；倒车试验；12.Z型试验的目的在于：判定船舶旋回性，追随性与航向稳定性的优劣；可判断船舶的操纵性能；能求取船舶操纵性指数K、T值；试验结果中衡量惯性的参数为航向超越角；13.常见的Z形操纵试验中的舵角和反向操舵时的航向角分别为5°/5°；10°/10°；20°/20°；14.10°/10°Z形操纵试验中的10°/10°分别表示分子表示舵角；分母表示进行反向操舵时的航向角；15.进行Z形操纵试验时，应准确记录：所操舵角的大小；各舵角到位时的时间；惯性超越角的大小；个特征转头角的时间；16.Z形操纵试验中记录的初始船舶运动状态的数据包括：初始船速；初始航向角；初始推进器转速；Z形操纵试验中记录的船舶运动状态的数据包括：船速；航向角；航向超越角；航向超越时间；第六节IMO船舶操纵性衡准的基本内容IMO船舶操纵性衡准适用的船舶包括：舵桨推进方式、长度≥100m的船舶；化学品船、油船及液化气船不限长度；单锚泊用锚的抓力的组成、单锚泊用锚的抓力系数：1、锚的抓力大小与：锚型、锚重、出链长、底质、海底地形、水深、抛锚方法（锚干的仰角）、有关；2、单锚泊时锚的总抓力是：锚重x锚的抓力系数；单位长度的链重x卧底链长x链的抓力系数；3、锚抓底后，锚环处锚链与锚干之间的夹角θ为零时，锚的抓力系数最大；4、霍尔锚的的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：3～5，0.75～1.5；5、均匀底质中锚抓底后，若出链长度足够，则抓力随拖动距离将发生变化：一般拖动约2～3倍锚长距离时，抓力达最大值；6、由于两猫爪所受阻力不等，锚的姿态发生倾斜或翻转，形成走锚滑行，抓力剧减至正常抓力的2/3；7、抛出一定链长的单锚泊船，外力增大时，拥有的锚泊力将减小；8、锚泊中的船舶在风流相反时，其锚链的方向取决于风力、流速（取两者作用力较大者），船体吃水以及水线以上受风面积；9、风流对船舶在抛锚式的影响不一致时，应结合本船的载况，考虑影响较大的一方；10、河口或江河急流地区长期锚泊，每一二日重抛原因：流沙现象严重，易于走锚；锚泊用锚的出链长度的组成及安全锚泊出链长度的计算：11、单锚泊时，安全出链长度应：大于或等于悬链长度与卧底链长之和；12、单锚泊时，悬链长度：与锚重无关，与船舶受到的外力有关；与锚链单位长度重量有关；13、单锚泊时，卧底长度：与锚重有关，与船舶受到的外力有关；与锚链单位长度重量有关；14、单锚泊时，系留力：卧底链长越长，锚链越重，链的抓力越大；15、根据经验：船舶在20米水深左右的急流水域中单锚泊时，出链长度应比缓流水域多1节；16、当风速为20m/s时：根据经验，单锚泊出链长度约为：3h+90m；当风速为30m/s时：根据经验，单锚泊出链长度约为：4h+145m；第三节：锚设备及其运用锚链的种类、组成、标记锚链的作用是：连接锚和船体；传递锚的抓力；卧底链长可以增加抓力；1、锚链按制造方法分有：铸钢锚链：优点：①强度较高，刚性好；②撑档不会松动，使用年限长；缺点：①制造工艺较复杂；②成本较高；③耐冲击负荷差电焊锚链、优点：①工艺先进简单；②成本低；③质量超过其它种锚链；锚链按其结构分为有档和无档锚链；锚链按其公称抗拉强度可分为：AM1/AM2/AM3;其中AM3强度最高；2、一根完整的锚链由______组成。
船舶操纵性与耐波性总结
船舶操纵性：是指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变其航速、航向和位置的能力。
航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。
回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。
转首性：表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约：小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性固定与运动坐标系的关系：漂角：速度V 与OX 轴正方向的夹角β。
舵角：舵与OX 轴之间的夹角δ。
舵速角：重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。
线性水动力导数意义：船舶作匀速直线运动，在其他参数不变时，改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。
水动力导数：Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数．如：Xu 等。
对横向速度分量v 的导数为位置导数，如：Yv 、Nv 等。
对回转角速度r 的导数为旋转导数，如：Nr 、Yr 等。
对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。
，对舵角δ的导数为控制导数，如：Y δ等。
稳定性：对处于定常运动状态的物体(或系统)，若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态；当干扰去除后，经过一定的过渡过程，看是否具有回复到原定常运动状态的能力。
若能回复，则称原运动状态是稳定的。
直线稳定性：船舶受到瞬时扰动以后，重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。
方向稳定性：船舶受到的瞬时扰动消失以后，重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。
位置稳定性：船舶受到瞬时扰动，当扰动消失以后，重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。
稳定衡准数:C=-Y V (mx G u 1-N r )+N V （mu 1-Y r ）；C>0 表示船舶在水平面的运动具有直线稳定性；C<0 则不具有直线稳定性。
影响航向稳定性的因素：(1)为改善其航向稳定性，应使Nr 、Yv 二者的负值增加，从C 的表达式可见，此二者之乘积的正值就越大，显然有利于改善稳定性。
第七章 船舶操纵性
一、船舶操纵性的基本概念
良好的航向稳定性十分重 要
一、船舶操纵性的基本概念
良好的航向改变能力十分重要
一、船舶操纵性的基本概念
操纵性好的船，实际路程短， 操纵性好的船，实际路程短，同样省油
二、试验研究
三体船模型操纵性自航模试验（江苏科技大学游泳池） 三体船模型操纵性自航模试验（江苏科技大学游泳池）
二、试验研究
回转试验
二、试验研究
Z形操舵试验得到的曲线
二、试验研究
潜艇与水面船不同， 潜艇与水面船不同，多了垂直面内的运动
二、试验研究
人操纵物理模型试验
二、试验研究
实艇（ 实艇（船）试验
三、理论研究
船舶操纵性理论研究： 船舶操纵性理论研究： 基于统计理论， 1 基于统计理论 ， 建立的一系列民船操纵性同船 舶主尺度之间的关系； 舶主尺度之间的关系； 基于水动力学理论， 2 基于水动力学理论 ， 进行各种操纵性水动力问 题的计算，从而对船舶操纵运动进行计算； 题的计算，从而对船舶操纵运动进行计算； 基于系统辨识技术， 3 基于系统辨识技术 ， 利用船舶操纵运动拟合动 态系统的数学模型， 态系统的数学模型，从而再用于实船预报及操纵 性分析。 性分析。
一、船舶操纵性的基本概念
船舶预定航线 船舶实际航线
航向稳定性好的船，可以节省很多燃料消耗。 航向稳定性好的船，可以节省很多燃料消耗。 船舶航行稳定性研究中，按照是否操舵（控制）， 船舶航行稳定性研究中，按照是否操舵（控制）， 将稳定性分为自动稳定性（船舶固有稳定性） 将稳定性分为自动稳定性（船舶固有稳定性）和 控制稳定性。 控制稳定性。 船舶固有稳定性取决于船体几何形状（ 船舶固有稳定性取决于船体几何形状（例如一般 长宽比比较大的船稳定性好） 长宽比比较大的船稳定性好） 控制稳定性取决于控制系统的好坏。 控制稳定性取决于控制系统的好坏。这也是自动 操舵系统发展的意义所在。 操舵系统发展的意义所在。
船舶操纵性能
第一章船舶操纵性能第一节船舶变速运动性能船舶出于避碰、狭水道及港内航行或驶往泊地的需要而改变螺旋桨的转速和方向，进行启动、变速、停车、倒车操纵。
转速和方向改变后直至达到新的定常运动状态之前，存在着一段加速或减速运动的过程，该段过程称为变速运动过程，也称船舶惯性。
衡量船舶变速运动特性有两个重要指标，一是船舶完成变速运动所航进的路程，称为冲程；另一是完成变速运动所需的时间，称为冲时。
一、船舶启动性能船舶在静止状态中开进车，直至达到与主机输出功率相应的稳定船速前的变速运动，称为船舶起动变速运动。
在起动变速过程中，螺旋桨推力T与船舶阻力R之差，是船舶产生加速运动的动因。
由于启动后推力增加较快，而船速增加则较为缓慢，因此要注意合理用车。
即分段逐级加车，待达到相应转速的船速时，再提高用车的级别，以免主机超负荷工作。
完成启动变速运动所需的时间t和航进的路径s可用下列关系式估算。
W·V0t ≈ 0.004 ————R0W·V02s ≈ 0.101 ————R0式中，V0为最终定常速度，单位为kn；W为船舶实际排水量，单位为t；R0为达到最终定常速度V0时的船舶阻力；计算出的t单位为min；计算出的S单位为m。
根据经验，从静止状态逐级动车，直至达到海上速度，满载船舶约需航进20L左右的距离，轻载时约为满载的1/2~2/3。
二、船舶减速性能船舶以一定常速度（全速或半速）行驶中采取停车措施后，直至降到某一余速（2kn~4kn）前的变速运动称为船舶停车变速运动。
主机停车后，推力急剧下降到零。
开始时，船速较高，阻力也大，速降很快；但当速度减小后，阻力也随之减小，速降越来越慢，船很难完全停止下来，且在水中亦很难判断。
所以，通常以船速降至维持舵效的最小速度作为计算所需时间和船舶航进路程的标准。
主机停车后的时间、速度及航进路程存在如下关系。
达到速度V时所需的时间：W·V02 1 1t = 0.00105 —————（—— - ——）R0V V0达到速度V时所航进的路程：W·V02V0s = 0.075 ————— ℓn （——）R0V式中：R0为速度V0时船舶所受阻力，单位为t；W为船舶实际排水量，单位为t；t 的单位为min；S为m；速度单位为kn。
船舶的操纵性能
船舶的操纵性能（旋回性、冲程、保向性、改向性以及船舶变速运动性能）船舶驾驶人员必须较好地掌握船舶操纵知识，了解本船的操纵性能以及各种外界条件对本船操纵性能的影响，才能正确操纵船舶；准确控制船舶的运动。
往往一艘操纵性能良好的船舶，具有稳定地保持运动状态和迅速准确地改变运动状态的性能。
一、旋回性能是船舶操纵中的重要部分，它包括的因素有偏移或反移量、进距、横距、旋回初径、漂角、转心、旋回时间、旋回中的降速和横倾等。
这些数值是在船舶满载，半载以及空载等不同的状态下实测所得，掌握这些要素，对避让船舶、狭窄区域旋回或掉头等情况下安全操纵船舶有着重要的作用，也是判定船舶是否处于安全操纵范围内的重要参数。
偏移或反移量（KICK）是船舶重心向转舵相反一舷横移的距离，满载时其最大值约为船长的1%左右，但船尾的反移量较大，其最大值约为船长的1/10—1/5，可趁利避害的加以运用，如来船已过船首，且可能与船尾有碰撞危险，紧急情况下可向来船一侧满舵利用反移量避免碰撞（有人落水时向人落水一舷操满舵也是利用该反移量）；进距（ADVCNCE）是开始转舵到航向转过任一角度时中心所移动的纵向距离，旋回资料中提供的纵距通常特指转过90度的进距，即最大进距，其值约为旋回初径的0.85—1.0倍，熟练掌握可常帮助我们正确判断船首来船或危险的最晚避让距离；横距（TRANSPER）是开始转舵到航向90度时船舶中心所一定的横向距离，其值约为旋回初径的0.55倍；旋回初径（TACTICAL DIAMETER）是船舶开始转舵到航向180度时重心所移动的横向距离，其值约为3-6倍船长；旋回直径（PINAL IAMETER）是船舶做定常旋回运动时的直径，约为旋回初径的0.9-1.2倍。
漂角（DRIPT AUGTE）是船舶旋回中船首与重心G点处旋回圈切线的方向夹角，其值约在3度—15度之间，漂角约大，其旋回性能越好；转心P是旋回圈的曲率中心O到船舶首尾线所做垂线的垂点，该点处的漂角和横移速度为零，转心P约在船首柱后1/3-1/5船长处，因此，旋回中尾部偏外较船首里为大，操船是应特别注意；旋回时间是旋回360度所需要的时间，它与排水量有密切关系，排水量大，旋回时间增加，比如万吨船快速满舵旋回一周约为6MIN，而超大型船舶旋回时间几乎增加一倍；旋回中的降速系由船体斜航阻力增加，舵阻力以及推进效率降低而造成的，所降部分为航速的1/4-2/4不等；旋回产生的横倾，它是一个应注意的不安全因素，旋回初出现向用舵方向一侧的内倾，倾角较小，时间也较短，不久随着转头角度速度增加，将出现向用舵反侧的外倾，对于GM值较小的集装箱船等，在操纵中应特别注意。
船舶操纵性总结汇总
操纵性绪论操纵性定义：船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能。
操纵性内容：1. 航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。
2．回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。
3．转首性和跟从性：表示船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。
4. 停船性能：船舶对惯性停船和盗车停船的相应性能。
附加质量和附加惯性矩：作不定常运动（操纵和耐波运动）的船舶，除了船体本身受到愈加速度成比例的惯性力外，同时船体作用于周围的水，使之得到加速度。
根据作用力和反作用力，水对船体存在反作用力，这个反作用力称为附加惯性力。
附加惯性力是与船的加速度成比例的，其比例系数称为附加质量。
船舶操纵一、操纵运动方程1.1坐标系一、固定坐标系：固定坐标系是固结在地球表面，不随时间而变化的，如图所示。
首向角ψ：X 0与X 的夹角（由X 0转向X ，顺时针为正）。
二、运动坐标系：运动坐标系是固结在船体上的，随船一起运动的，如图所示。
重心坐标：X OG 、Y OG ； 船速：V 重心G 瞬时速度； 航速角ψ0：X0轴与船速V 夹角(顺时针为正)；漂角：β船速与X 轴夹角(顺时针为正)； 回转角速度：γ=dψdt；回转曲率：R 右舷为正； 舵角：δ左舷为正。
三、枢心：回转时漂角为零点、横向速度为零的点。
1.2线性运动方程一、坐标转换00cos sin sin cos ψψψψ=-=+G G x u v y u v二、简化方程当重心在原点处：X G =0 运动坐标系一般方程：三、对于给定船型、给定流体中的运动情况船型参数和流体特性为已知条件； 操纵运动为缓变过程，忽略高阶小量； 忽略推进器转速影响；操舵过程短暂，忽略转舵加速度。
则可将给定船型流体中受力情况表示如下：由泰勒展开式，用水动力导数表示如下：四、简化后的操纵运动线性方程式：2()()()ψψψψψψ=--=++=++G G Z G X m u v x Y m v u x N I mx vu 00cos sin ψψ=+G G X mx my 00cos sin ψψ=-G G Y mymx ()()ψψψ=-=+=z X m u v Y m v u NI (,,,,,,)(,,,,,,)(,,,,,,)X X u v r u v r Y Y u v r u v r N N u v r u v r δδδ===v r v r v r v r Y Y v Y r Y v Y r Y N N v N r N v N r N δδδδ=++++=++++111()()v ur v u u r r v u r+=++∆+∆=+1.3水动力导数一、定义：匀速直线运动时，只改变一个运动参数，其他不变引起的作用于船舶水动力对运动参数的变化率。
船舶操纵性
固定坐标系中船舶六自由度操纵运动方程：
. m(u . vr wq ) X H X R X P X 1W X 2W m(v ur pw) YH YR YP Y1W Y2W . m( w uq vp) Z H Z P Z1W Z 2W . I xx p K H K R K P K1W K 2W . I yy q ( I xx I zz ) pr M H M P M 1W M 2W . I zz r ( I yy I xx ) pq N H N R N P N1W N 2W
回转直径：
D
2U 0 2U 0 r K r
k为舵效系数
L2 d 最小回转直径： D 10 AR
2) 战术直径 DT
船舶首向改变180度时，其重心距初始直线航线的横向距离
4) 正横距 l B
转舵开始点到首向角改变90度时重心横移 的距离
DT (0.9 ~ 1.2) D
3) 进距 l A
Cw 为水线面系数
桨力
桨推力减额系数： 推力系数：
进速系数：
（汉克歇尔公式估算）
舵力
(1)
tR
为舵阻力减额系数
(2) 舵的正压力： a） f 的计算：
f a 为舵的法向力系数， 为舵的展弦比 ，
（芳村模型） （船舶机动时舵处的伴流系数）
2 b）U R （有效来流速度）的计算：
v为船舶瞬时速度，
非线性流体动力：
为展弦比，
3）转船流体动力 采用井上模型：
a) b) c)
d) e)
f)
为首尾吃水差
4)横摇流体动力矩
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2010年度操纵性总结
1.船舶操纵性含义
船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。
2.良好的操纵性应具备哪些特性
具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。
3.
4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。
船的重心G做变速曲线运动，同时船又绕重心G做变角速度转动，船的纵中剖面与航速之间有漂角。
5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。
船长：船尾处的速度和漂角为最大，向船首逐渐减小，至枢心P点处速度为最小且漂角减小至零，再向首则漂角和速度又逐渐增大，但漂角变为负值。
6.
7.作用在在船上的水动力是如何划分的。
船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力，分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑，并
忽略其相互影响。
8.
9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。
物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它运动参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。
几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。
10.常见线性水动力导数的特点。
位置导数：(Yv，Nv）船以u和v做直线运动，有一漂角-β，船首部和尾部所受横向力方向相同，都是负的，所以合力Yv是较大的负值。
而首尾部产生的横向力对z轴的力矩方向相反，由于粘性的影响，使尾部的横向力减小，所以Nv为不大的负值。
所以，Yv<0, Nv<0。
控制导数：（Yδ，Nδ）舵角δ左正右负。
当δ>0时，Y（δ）>0，N（δ）<0。
（Z轴向下为正）所以Yδ>0，Nδ<0。
旋转导数：(Yr，Nr) 总横向力Yr数值很小，方向不定。
Nr数值较大，方向为阻止船舶转动。
所以，Nr<0。
11.
12.
13.
14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。
在操舵不是很频繁的情况下，船舶的首摇响应线性方程式可近似
的用一阶K、T方程来代替。
一阶K、T方程的使用条件是船有较好的稳定性，舵角小，且操舵的频率较低。
K：回转性指数，为单位舵角下的回转角速度。
T：应舵指数，表示转首对操舵响应的快慢。
K，T可应用Z形操纵试验测的。
15.画图说明船舶在作直线航行时（舵角δ=0），若受到某种扰动后，
其重心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。
1.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态与初始运动方向相同，
且运动轨迹间无偏离的匀速直线运动，称船舶具有位置稳定性。
2.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态仍为匀速直线运动，且
运动方向与初始运动方向相同，但与初始运动轨迹间存在一横向偏离。
称船舶具有方向稳定性。
3.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态仍为匀速直线运动，但
运动方向与初始运动方向不同，只是从一种直线运动回复到另一种直线运动。
称船舶具有直线稳定性。
4.船舶受扰动后，在各种非线性因素作用下，船舶最终进入回转运
动。
这时，称原直线匀速运动是没有稳定性的。
三种稳定性间的关系：1.具有位置稳定性的船一定同时具有方向稳定性和直线稳定性；2.具有方向稳定性的船一定同时具有直线稳定性；
3.不具有直线稳定性的船也一定不具有方向稳定性和位置稳定性。
16.影响稳定性的因素有哪些？
船型，舵（舵效），船尾部、首部在纵中剖面上的投影面积，纵倾。
17.船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加
速度信息）
1.转舵阶段：从开始转舵起到舵转至规定舵角止为转舵阶段。
在这
一阶段，随着舵的转动，产生由舵角引起的侧向力和力矩。
但由于转舵阶段时间很短，且船体本身的惯性很大，使在该阶段来不及产生明显的侧向速度和回转角速度，船几乎按原航线运动。
但会产生侧向加速度和回转角加速度。
2.发展阶段：从转舵结束起到船舶进入定常回转运动前为止为发展
阶段。
由转舵阶段产生的侧向加速度和回转角加速度随时间的推移，很快表现出明显的侧向速度和回转角速度。
由于作用在船上的水动力和力矩是随时间变化的，所以船的航速、漂角、角速度、回转曲线的曲率半径以及横向加速度和回转角加速度都是随时间变化的，船作非定常运动。
3.定常阶段：当诸力矩平衡，船的角加速度为零，角速度保持常值
不变，漂角和航速也逐渐达到常值，船的运动就进入了定常阶段。
在该阶段，作用在船上的水动力矩平衡、而水动力沿轨迹法线方向保持常值不随时间改变，船的航速V、漂角β、角速度r皆不随时间改变，船作定常运动。
船的重心G作匀速圆周运动，同时船又绕重心作匀角速度转动。
18.船舶回转运动主要特征参数。
1.定常回转直径Ds：定常回转圆的直径，为最常用的回转特征参数，
通常以相对回转直径Ds/L来表示。
2.战术直径Dt：船回转180°时，其重心距初始直线航线的距离。
一般来说Dt=（0.9~1.2）Ds.
3.纵距Ad：自转舵开始至首向改变90°时，船重心沿初始直航线前
进的距离。
4.正横距Tr：船回转90°时，重心至初始直航线的距离。
5.反横距K：船重心离开初始直航线向回转相反的方向横移的最大
距离。
6.定常回转航速Vs，漂角βs、横倾角φs。
7.回转周期T：从转舵起至回转360°所经历的时间。
19.影响定常回转直径的5个因素是什么？
1.船型
2.纵倾
3.舵
4.航速
5.回转中的横倾角
20.推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。
21.按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。
22.拘束模型试验一般包括哪几种？
斜航试验（ORT），旋臂试验(RAT)，平面运动机构试验PMM
23.了解斜航验原理、方法，清楚斜航试验可测得哪些水动力导数。
可求得漂角和舵角的位置导数。
24.了解旋臂试验原理、方法，清楚旋臂试验可测得哪些水动力导数。
可求得个回转导数，高阶导数，交叉耦合导数。
25.了解平面运动机构验原理、方法，清楚平面运动机构验可测得哪
些水动力导数。
可求得船的加速度导数和速度导数（位置导数，线加速度导数，旋转导数，角加速度导数）。
26.考察船舶回转性能的回转试验过程方法及相关主要特征参数。
1.试验过程：a.船在预定航向上稳速直航2min~3min。
b.发出操舵令，
以最快速度操舵至规定舵角。
c.保持此舵角，直至船首向改变450°。
d.以相同程序反向操舵重复上述a~b的试验。
2.主要特征参数：船的重心轨迹，战术直径，定常回转直径，纵距，
横距，静横倾角，动横倾角，回转周期，定常回转角速度，定常回转航速。
27.Z形试验的试验方法及可以测得哪些操纵性参数。
1.试验方法：a.船在预定航向上稳速直航2min~3min。
b.快速操右舵15°，稳住舵角。
c.当首向角达到右15°，快速反向操舵至左舵15°，稳住舵角。
d. 当首向角达偏离初始首向角左15°时，快速操舵至右15°，稳住舵角。
e. 当首向角再次达偏离初始首向角右15°时，快速操舵至左15°，稳住舵角。
f. 当首向角向左达初始首向角时，快速操舵回中，至此，一次试验结束。
2.可以测得的操纵性参数：试验可得首向角和舵角随时间变化的曲线。
从曲线中可测的初转期，转首滞后，平均变向角速度，超越时间，超越角，周期，平均转首强度。
最终得到回转指数K，应舵指数T。
28.惯性水动力导数的推导
29.
30.扰动微分方程分析及稳定条件。
31.改善船舶稳定性的方法。
1.船型瘦长，稳定性好。
改变方形系数，长宽比，长吃水比等使其船
型瘦长。
2.增大尾部纵中剖面投影面积（减少首部纵中剖面投影面积）。
3.使船向尾纵倾。
4.提高舵效。
32.回转性、航向稳定性、机动性的含义。
回转性：指操舵使船舶做圆弧运动的性能。
航向稳定性：指受扰船舶，在外界小扰动消失后，恢复到原定常运动状态的能力。
机动性：指船舶小范围内改变航向或纠正航向的能力。
在一阶响应方程式中，K越大，T越小，则船的回转性越好，稳定性和应舵性也越好。
其中，K越大，回转性越好。
T越小，应舵性和稳定性越好。
一般而言，船舶向尾纵倾是稳定性变好。
向首纵倾使（机动性）回转性变好，稳定性变差。