外界因素对船舶操纵影响
【航海知识】影响船舶操纵的五个因素
【航海知识】影响船舶操纵的五个因素船舶操纵时常会受风、流、浪、涌、水深及水域范围等外界因素的影响，使船舶在运动中产生偏移、漂移、横倾、摇摆、失速及船体下沉、舵效变差、回旋性能变化等现象，增大操纵困难。
正确实施船舶操纵，须具有良好船艺，掌握船舶性能和运动规律。
今天来看其中的五个因素：01水流的影响江河中航道由于地形与水深的不同，水流的流速与方向因地而异。
弯曲航道：凹岸的一边水深流急，凸岸的一边水浅流缓，不论涨落流，水流都向凹岸推压。
直航道：中央水深流急，岸边则水浅流缓。
02浅水效应水浅时，随着水深与吃水之比减小，船底与水底间距减小，相对流速加大，船底压力降低。
将出现船体下沉，纵倾增大，阻力增加，螺旋桨负荷增加，推进效率下降，因而使船速下降。
另一方面，船舶产生下沉与纵倾，在水深不足时可能产生触底，造成船底破损。
03岸吸与岸推岸吸：船在狭窄航道的一侧与陆岸平行航行时，船体与岸壁之间流速增大，形成低压区。
螺旋桨盘面吸入流与排出流的作用，靠岸的一边前面的水来不及补充，水位下降其压力较外舷低，产生岸吸现象岸推：船前进时推水向左右两侧，靠岸一侧受岸壁阻挡，扩散不开，形成高水位；另一侧水流扩散快水位较低，造成船首向外偏的现象。
岸吸与岸推正好形成一个力偶，结果使船首转向航道中央，而船尾迅速向岸边吸拢。
越靠近岸边，水深越浅，航道越狭窄，航速越快，船体越肥胖的船型，岸吸与岸推形象越明显。
04船间相互作用波荡：处于他船行波不同位置而受到向前加速和向后减速的作用转头：当船首向与他船散波方向存在夹角时，受波峰波谷不同方向的作用力，其结果产生了使船转头的力矩。
吸引与排斥：前进中的船舶，首尾处于水位升高，压力增高从而给靠近的他船以排斥作用；而船中部分水位下降，压力降低，则给靠近的船舶以吸引作用。
两船间相互作用的回转力矩达最大值时，比满舵旋回35度回转力矩大得多。
因此在浅窄航道追越中，为减轻、避免船间的相互作用，应注意增大两船的横距、降低船速以确保安全。
第二章 外界因素对操船的影响
4．风致偏转综合结论
1）船静止中或航速接近于零时，船身将趋向于和风向 垂直。
Ma=Fa·sinα·a
（2—4）
当处于水上漂浮状态时，以重心为支点，则风动力转船力矩Ma为
Ma= Fa ·sinα·(LG—a)
(2—5)
上二式中：Ma—风动力转船力矩（N·M）；
Fa—风动力（N）；
—风动力角（）；
a—风动力中心至船首距离（m）；
LG—重心至船首的距离（m），一般近似为LPP/2。
五、强风中操船的保向界限(二)
当风速大到某一界限以上时，即使用满舵，也无法保持航向。 能够用舵保持航向的风速界限，称保向界限。它和风速与航速之 比及相对风向角有关，如图2—7所示。图2—8为某大型油轮在低 速航行时能够操舵保向的风速界限。
图2－7
图2—8
五、受风保向界限结论
1．同一条船的不同舵角的保向界限曲线中，舵角大时曲线位置 更高一些，这说明压舵角大，保向范围扩大。 2．相对风向角对保向界限的影响尽管因船不同而有所差异，但 大多约在=80120范围内曲线出现最低值，这说明船舶正横附 近或稍后受风时，保向最为困难。风速只要达到船速数倍时，就 将出现即使满舵也无法操纵的情况。 3． 90即斜顶风时曲线较高，90即斜顺风时曲线较低，这 说明船舶斜顶风时的保向性较斜顺风时好。
1.船舶静止中受风(三)
因此，静止中的船舶受风，最终将 转至接近正横受风状态，并向下风漂移。 但因船舶类型、上层建筑布置的不同， 静止中受风最终的风舷角也就略有差异。 油轮和尾机型船多保持正横稍前受风； 客船多保持正横受风；而一般货船往往 尾吃水较深，船首受风面积较大，故多 保持在风来自正横略后的位置上，即 θ≈100°。
第三章 外界因素对操船的影响
w
（四）船舶在后退中
2.风来自正横后
正横后来风，风力作用中心A在船舶重心G后 船舶在后退中，水动力作用中心W在船舶重心G后 风力转船力矩Na和水动力转船力矩Nw方向相反，船舶的偏 转方向取决于Na和Nw的大小
第一节 风对操船的影响
一、概述
风向 风向是指风的来向； 地理坐标圆周表示：罗经点方位或度 舷角表示，俗称“风舷角”，顶风：风舷角为0º ； 横风：风舷角为90º；顺风：风舷角为180º 风速 m/s、kn(节)等
真风与视风
船舶航行时，真风与船舶运
动合成产生视风速和视风向， 也称为“相对风向”和“相 对风速”。 真风与视风之间的关系
吨位： 0.5万吨 1.0万吨 5.0万吨 10.0万吨 20.0万吨 旋回1800约需时间： 3.0min 3.5min 4.5min 5.5min 6.5min
掉头所需水域的长度D
D=旋回最大纵距±旋回掉头中的漂移距离+安全余量 顺流取“+”，顶流取“-”
转向时，顺流时应提前，顶流时应延迟
指水动力FW与首尾面的夹角 与风力角相类似 由于纵向水动力较小，tg趋向于无穷大，所以在900左右
Vw
aw G
Fw
（3）水动力作用中心位置aw/Lpp
(aw:水动力作用中心至船首的距离，Lpp:垂线间长)
随着漂角的增大，水动力作用中心aw自船首0.25L渐次移至 0.75L处
2.流对旋回的影响
流对旋回的影响 旋回轨迹因流压产生漂移 漂移距离估算
海船船员考试：外界因素对操纵的影响
海船船员考试：外界因素对操纵的影响1、单选（江南博哥）关于处在他船兴波中的船舶的转头作用，下述哪项不正确？（）A.他船船速越高，转头作用越大B.越接近他船时，转头作用越大C.越是较大的船，所受影响越大D.他船兴波越大，转头作用越大答案：C2、单选船舶驶于浅水域时：（）A.水越浅，由首倾自行变为尾倾所需航速越低B.水越浅，由首倾自行变为尾倾所需航速越高C.由首倾变为尾倾主要决定于船型，与水深无关D.水越浅，只是略增加首倾而已，不会出现尾倾答案：A3、单选某船在顶流中掉头，流速为1米/秒，掉头所需时间为5分钟，则流致漂移距离对掉头水域的影响为：（）A.增加300米B.增加240米C.减小300米D.减小240米答案：D4、单选某船长为L，当纵摇角为Ψ时，纵摇所造成的吃水增加量可由下列哪个算式概算？（）A.L•SinΨB.L•Sin（Ψ／2）C.1/2L•SinΨD.1/2L•CosΨ答案：C5、单选关于流对冲程的影响，下列说法不正确的是：（）A.船舶顶流和顺流航行时，若其他条件相同，停车冲程是一样的，但顶流时对地移动的距离小B.在航中若采取停车避让前方在航他船，如果其他条件相同，则顶流时可以比顺流时在更短的距离采取行动C.在航中若采取停车避让前方锚泊他船，如果其他条件相同，则顶流时可以比顺流时在更短的距离采取行动D.进港靠泊过程中为控制余速，如果其他条件相同，则顶流时可以比顺流时更晚采取停车或倒车行动答案：B6、单选两船并航，有关影响船间作用力的大小的因素，下列说法正确的是：（）Ⅰ、两船的船速越高，船间作用力越大Ⅱ、两船的速度差越小，船间作用力的作用时间越长，船间作用的影响越大Ⅲ、两船的尺度或排水量越小，船间作用越大Ⅳ、小船受到的船间作用的影响大A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣB.Ⅰ、Ⅱ、ⅣC.Ⅲ、ⅣD.Ⅳ答案：B7、单选船舶由深水域驶入浅水域，下述说法正确的是：（）Ⅰ、舵力及舵力转船力矩急剧降，舵效变差Ⅱ、船舶的航向稳定性变差Ⅲ、船速下降Ⅳ、船体振动比深水更为激烈A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣB.Ⅱ、Ⅲ、ⅣC.Ⅲ、ⅣD.Ⅳ答案：C8、单选有关岸吸岸推现象，下述不正确的是：（）Ⅰ、越靠近航道中央线航行，岸吸岸推现象越激烈Ⅱ、水深越浅，航道越窄，岸推岸吸现象越激烈Ⅲ、船速越高，船型越肥大，岸吸岸推现象越激烈A.ⅠB.Ⅱ、ⅢC.Ⅰ、ⅢD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ答案：A9、单选欧洲引航协会（EMPA）对进出鹿特丹、安特卫普港的船舶建议的港内富余水深为船舶吃水的：（）A.10%B.15%C.20%D.25%答案：A10、单选岸吸岸推现象与下列哪项因素有关？（）Ⅰ、航速和船舶的大小Ⅱ、航道深度与宽度Ⅲ、船型的肥瘦程度A.ⅠB.Ⅰ、ⅡC.Ⅰ、ⅢD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ答案：D11、单选风对船舶作用力的方向：（）A.决定于风级的大小B.较风向更偏于船舶正横方向C.较风向更偏于船舶首尾方向D.与风向一致答案：B12、单选船模实验得出结论，对于一般的商船而言，浅水对船体阻力明显影响的水深界限为：（）A.小于2倍吃水时B.小于10倍吃水时C.小于4倍吃水时D.小于3倍吃水时答案：C13、单选船舶在浅水区航行，如水深沿船宽分布不均匀，会出现船首向（）现象.A.浅水一侧偏转B.左侧偏转C.深水一侧偏转D.右侧偏转答案：C14、单选系泊船受驶过船的作用以及发散波被岸壁反射后对船体的作用，会产生首摇、横摇、纵摇、纵荡、横荡、垂荡，为减轻这种不利影响，下列说法正确的是：（）A.系泊船应配合使用车舵加以抵消B.系泊船应对缆绳和碰垫作必要的调整，尤其是应使各缆绳均匀受力，避免某根缆绳单独过紧或过松C.系泊船应抛锚D.系泊船应尽量放松缆绳，避免缆绳受力而发生断缆答案：B15、单选请问关于处在他船兴波中的船舶的转头作用，下述哪项不正确？（）A.他船船速越高，转头作用越大B.越远离他船时，转头作用越大C.越是较小的船，所受影响越大D.他船兴波越大，转头作用越大答案：B16、单选航行中的同一艘船，其空船或压载时的风力中心位置比满载时要：（）A.明显前移B.稍微前移C.明显后移D.稍微后移答案：A17、单选当船在后退中遇到正横后吹来的风，水动力中心W和风力中心A都在重心之后，但水动力力矩大于风力力矩，则船舶的动态为：（）A.偏转方向不定B.船首向上风，船尾向下风偏转C.处于横风状态向下风漂移D.船尾找风答案：D18、单选一大船从小船左舷追越，当大船首平小船尾时，小船易发生：（）A.首向左转B.首向右转C.船身平行吸拢D.船身平行排斥答案：A19、单选海图水深测量误差范围的国际标准，水深在20米以下时，其允许误差：（）A.0.3米B.1.0米C.2.0米D.0.5米答案：A20、单选船舶在浅水域航行时，需要一定的富余水深，富余水深是指：（）A.海图水深-船舶静止时最大吃水B.海图水深+潮高-船舶航行时最大吃水C.海图水深+潮高-船舶静止时最大吃水D.海图水深+潮高-船舶航行时平均吃水答案：C21、单选船舶以极近距离驶过系泊船时，系泊船受驶过船的作用以及发散波被岸壁反射后对船体的作用，会产生首摇、横摇、纵摇、纵荡、横荡、垂荡，关于这种影响，下列说法正确的是：（）A.水深越浅，影响越小B.距离越近，影响越小C.系泊船排水量越小，影响越小D.驶过船排水量越大，影响越大答案：D22、单选船舶斜顶风较斜顺风航行易于保向的原因是：（）Ⅰ、船舶斜顶风航行时，风力转船力矩与水动力转船力矩相抵，偏转的趋势较小Ⅱ、船舶斜顺风航行时，风力转船力矩与水动力转船力矩相一致，偏转的趋势较强Ⅲ、船舶斜顶风航行时，风力转船力矩较斜顺风航行时小，偏转的趋势较小A.ⅠB.Ⅰ、ⅡC.Ⅰ、Ⅱ、ⅢD.Ⅱ、Ⅲ答案：B23、单选船舶进入浅水域后，其船体下沉与纵倾的变化：（）A.水越浅，首倾越严重，与船速无关B.水越浅，由首倾自行变为尾倾所需的船速越低C.水越浅，由首倾自行变为尾倾所需的船速越高D.水越浅，船舶尾倾越严重答案：B24、单选船舶高速后退中受风时的偏转趋势为：（）Ⅰ、尾找风Ⅱ、首找风Ⅲ、转向横风Ⅳ、用舵往往难以控制A.Ⅰ、ⅡB.Ⅲ、ⅣC.Ⅰ、ⅣD.Ⅱ、Ⅳ答案：C25、单选船间的转头作用是由于船首向与他船（）时，波峰与波谷处的船体受到相反方向的作用力。
第3章 外界因素对船舶操纵的影响资料讲解
第3章外界因素对船舶操纵的影响第三章 外界因素对船舶操纵的影响船舶在航行时，可能受到浅水、受限水域、风、流、过往船舶以及本船首、尾波的影响，操船者应对这些影响进行全面正确的评估，以利于船舶安全航行。
第一节 风对操船的影响一、 风动力与风动力转船力矩1． 风力及风力矩的计算公式()θθρ222sin cos 21a a a a a B A C V F +＝－相对风舷角方向的面积投影－，－相对风速－风压力系数）－空气密度（其中：θρy x B A V C m kg a a a a a ,/226.13作用于x,y 轴的风力和对重心的风力距为：Aa a a a a a x Y N F Y F X ⋅⋅⋅＝＝＝ααsin cos2． 风力系数的表达方式及其特点风力系数C a 由船模风洞试验求得，当船模一定时，C a 表示为：()θθρ222sin cos 21a a a a aa B A V F C +＝风速一定时，船模在风洞中在不同的风舷角下测得其受力F a ，然后用上式计算出C a 的大小，进而得到C a 与风舷角之间的函数关系。
其有下列几种表达方式。
1） 列表法将C a 与风舷角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的风洞试验结果如下：2） 曲线法将上表数据标绘成曲线，即得风力系数曲线图，见教材P 68。
3） 近似估算法当精度要求不太高的情况下，可按照下列近似公式计算：θθθθθθθθθ6cos 133.04cos 367.02cos 142.0142.16cos 117.04cos 25.02cos 083.0200.16cos 175.04cos 35.02cos 05.0325.1---------＝对于客船：＝对于油轮：＝对于一般货船：a a a C C C 4）风力系数的特点a. 当θ＝0或180时，C a 最小b. 当θ＝30－40或140－160时, C a 最大c. 船型不同，C a 曲线分布也不相同。
船舶操纵复习2
•
风致偏转的规律
• 题干： 船舶在前进中如风从正横前吹来， 则： A. 风力中心在重心前，水力中心在重心后 B. 风力中心在重心后，水力中心在重心前 C. 风力中心和水力中心在同一点上 D. 船首偏转方向不定，要看风力与水阻力 的力矩大小而定 答案：D
•
风致偏转的规律
• 题干： 重载船在海上高速行驶时，正横前 来风，船舶受风影响出现的偏转情况是： A. 顺风偏转 B. 迎风偏转 C. 基本不偏转 D. 尾偏向上风 答案：B
•
答案：B
风力和水动压力的三要素
• 题干： 船舶的水动力系数与下列哪些因素 有关？ A. 漂角 B. 漂角和船体水下侧面积 C. 漂角和水深 D. 水深与海水密度 答案：C
•
风力和水动压力的三要素
• 题干： 船舶的水动力系数与漂角之间的关 系是？ A. 随漂角增大而增大 B. 在漂角为30-40度和140-160度时存在 极大值 C. 在漂角为90度左右达到极大值 D. 漂角为零时，水动力系数为零 答案：C
操纵复习2
• 外界因素对操纵的影响
– 风、流对船舶操纵的影响
• 风致偏转和漂移的规律
– – – – 风动压力和水动压力的三要素 静止中、前进中和后退中的船舶风致偏转的规律 静止中船舶风致漂移速度 影响船舶风中保向的因素
• 流对旋回性、冲程及舵效的影响
– 流对旋回漂移距离的影响 – 流对冲程及舵效的影响
•
风力和水动压力的三要素
• 题干： 船舶受风时，其风力中心的位置将 随风舷角增大而： A. 由船中向船尾移动 B. 由后向前移动 C. 保持不变 D. 由前向后移动 答案：D
•
风力和水动压力的三要素
• 题干： 风对船舶作用力的方向： A. 决定于风级的大小 B. 较风向更偏于船舶正横方向 C. 较风向更偏于船舶首尾方向 D. 与风向一致
外界因素对操船的影响和效应
Vy
a Cay wCwy
L B d aVa0.041
L B d a Va
Va为风速（m/s）；
L为船舶水线面长度（m）；
d船舶实际平均吃水（m）；
Ba船体水线以上侧面积（m2）。
空载时：
B a/(L d)1 .8
满载时：
B a/(L d)0 .8
y2 1 0a y3 1 0a
与船舶首尾面的夹角；
W为船舶与水的相对速度（m/s）； L为船舶水线长度（m）；
d为船舶吃水（m）；
在深水中，超大型船舶的纵向附加质量 mxm；横向附加质量mym；附加惯性矩 Jzm。
2）水动力角g：
水动力角是指水动力
合力方向与船舶首尾
Vw
线之间的交角
除了船舶进行纯纵向
运动或纯横向运动，
（2）船舶在前进中，正横前来风、慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶， 船首顺风偏转；前进速度较大的船舶或满 载或半载、首倾、船尾受风面积较大的船 舶，船首将迎风偏转；正横后来风，船舶 将呈现极强的迎风偏转性。
（3）船舶在后退中，在一定风速下并有 一定的退速时，船舶迎风偏转，这就是 我们通常所说的尾找风现象，正横前来 风比正横后来风显著，左舷来风比右舷 来风显著；退速极低时，船舶的偏转与 静止时的情况相同，并受倒车横向力的 影响，船尾不一定迎风。
a 0.2910.0023
Lpp
当由00~1800变化时，a/Lpp在都在范围之间。 当=900左右即船舶正横风时，pp，即风压力中心在船中附近，
当<900即从正横前来风时，a在中心之前；当>900时，a中心 之后 平吃水时，受风面积中心大多位于船中之后，则其风压力中 心大多比较靠后；船舶压载状态尾倾较大时，受风面积中心 可能位于船中之前，则其风压力中心比较靠前。
第3章 外界因素对船舶操纵的影响
第三章 外界因素对船舶操纵的影响船舶在航行时，可能受到浅水、受限水域、风、流、过往船舶以及本船首、尾波的影响，操船者应对这些影响进行全面正确的评估，以利于船舶安全航行。
第一节 风对操船的影响一、 风动力与风动力转船力矩1． 风力及风力矩的计算公式()θθρ222sin cos 21a a a a a B A C V F +＝－相对风舷角方向的面积投影－，－相对风速－风压力系数）－空气密度（其中：θρy x B A V C m kg a a a a a ,/226.13作用于x,y 轴的风力和对重心的风力距为：A a a a a a a x Y N F Y F X ⋅⋅⋅＝＝＝ααsin cos2． 风力系数的表达方式及其特点风力系数C a 由船模风洞试验求得，当船模一定时，C a表示为：()θθρ222sin cos 2a a a a aa B A V F C +＝风速一定时，船模在风洞中在不同的风舷角下测得其受力F a ，然后用上式计算出C a 的大小，进而得到C a 与风舷角之间的函数关系。
其有下列几种表达方式。
1） 列表法将C a 与风舷角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的风洞试验结果如下：2） 曲线法将上表数据标绘成曲线，即得风力系数曲线图，见教材P 68。
3） 近似估算法当精度要求不太高的情况下，可按照下列近似公式计算：θθθθθθθθθ6cos 133.04cos 367.02cos 142.0142.16cos 117.04cos 25.02cos 083.0200.16cos 175.04cos 35.02cos 05.0325.1---------＝对于客船：＝对于油轮：＝对于一般货船：a a a C C C 4）风力系数的特点a. 当θ＝0或180时，C a 最小b. 当θ＝30－40或140－160时, C a 最大c. 船型不同，C a 曲线分布也不相同。
3． 风力作用中心一般用无因次量a/L 表示，其大小也是风舷角的函数：()θf La = 1） 曲线法见P682） 近似估算法θ0023.0291.0-=La风力作用中心的特点a. a/L 基本是风舷角的线性函数b. 侧面积在纵向分布决定了风力作用中心的位置。
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X w＝Fw cos Yw＝Fw sin
Nw＝Yw xw
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二、水动力与水动力转船力矩
2.水动力系数的数学表达方式
CW
Fw
1 2
WV
2CW
Ld
水动力系数Cw由船模循环水槽试验求得，当船型一定时，Cw表示为：
相对流速一定时，船模在循环水槽中在不同的漂角下测得其受力Fw， 然后用上式计算出Cw的大小，进而得到Cw与漂角之间的函数关系。其有 下列几种表达方式。
水动力角一般用γ表示，其大小也是漂角的函数：
f ()
由于船体水下侧面积形状沿x轴方向变化不大，因此，γ较集中在 90度附近。
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二、水动力与水动力转船力矩
5.水动力系数及水动力距系数的其它表达方式 将风力Fw分解为Xw和Yw，力矩为Nw，则得到三个系数：
CWx
1 2
XW
WV 2Ld
其中：
－
a
空
气
密
度(1.226k
g
/
m3
)
Ca－风压力系数
Va－相对风速
Aa，Ba－x, y方向的面积投影
－相对风舷角
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一、风动力与风动力转船力矩
作用于x,y轴的风力和对重心的风力距为：
X a＝Fa cos Ya＝Fa sin
Na＝Ya xA
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一、风动力与风动力转船力矩
第一节 风对操船的影响
一 风动力与风动力转船力矩 二 水动力与水动力转船力矩 三 风致偏转和漂移的规律 四 强风中操船的保向界限简介
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一、风动力与风动力转船力矩
1.风力及风力矩的计算公式 作用于x,y轴的风力和对重心的风力距为：
F＝
1 2
aV
2aCa
Aa cos2
Ba sin2
（2）曲线法 将上表数据标绘成曲线，即得风力系数曲线图，见教材P68。
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一、风动力与风动力转船力矩
（3）近似估算法 当精度要求不太高的情况下，可按照下列近似公式计算：
对于一般货船： Ca＝1.325 0.05cos2 0.35cos4 0.175cos6 对于油轮： Ca＝1.200 0.083cos2 0.25cos4 0.117cos6 对于客船： Ca＝1.142 0.142cos2 0.367cos4 0.133cos6
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一、风动力与风动力转船力矩
（1）列表法 将Ca与风舷角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的风洞试
验结果如下：
θ 0 20 40 60 80 90 100 120 140 160 180 Ca 0.50 1.10 1.35 1.30 1.05 1.00 1.05 1.30 1.35 1.20 0.60
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一、风动力与风动力转船力矩
（4）风力系数的特点 a. 当θ＝0或180时，Ca最小 b. 当θ＝30－40或140－160时, Ca最大 c. 船型不同，Ca曲线分布也不相同。
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一、风动力与风动力转船力矩
3.风力作用中心 一般用无因次量a/L表示，其大小也是Байду номын сангаас舷角的函数：
f
（1）曲线法 见P68
（2）近似估算法
1
0.1（ 5 1
）
90
0.80（1
90
）3
90
风力角的特点：
a. 风舷角越大，风力角也越大；
b. 除风舷角θ＝0和180之外，风力角α均大于风舷角θ。
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一、风动力与风动力转船力矩
5.风力系数及风力矩系数的其它表达方式 将风力Fa分解为Xa和Ya，力矩为Na，则得到三个系数：
2.风力系数的表达方式及其特点 风力系数Ca由船模风洞试验求得，当船模一定时，Ca表示为：
Ca＝
1 2
aVa 2
Fa
Aa cos2 Ba sin 2
风速一定时，船模在风洞中在不同的风舷角下测得其受力Fa，然后
用上式计算出Ca的大小，进而得到Ca与风舷角之间的函数关系。其有下
列几种表达方式。
Aa＝C1B2 Ba＝C2L2 C1, C2与船型有关，见P67
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二、水动力与水动力转船力矩
水动力是由于船舶对水有相对运动而产生的水对船舶的作用力，其
大小与船速、漂角等因素有关。与风力的表达方式相似，水动力可由下
式表示：
1.水动力及水动力距的计算公式
FW
1 2
WV
2CW
Ld
作用于x, y轴的水动力和对重心的水动力距为：
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二、水动力与水动力转船力矩
1）.列表法 将Cw与漂角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的循环水槽
的深水试验结果如下：
β 0 20 40 60 80 90 100 120 140 160 180
Cw
0.2 0.5 0.8 0.9 0.95 0.9 0.8 0.6 0.2
2）.曲线法
a f
L
（1）曲线法 见P68 （2）近似估算法
a 0.291 0.0023
L
风力作用中心的特点： • a/L基本是风舷角的线性函数 • 侧面积在纵向分布决定了风力作用中心的位置。
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一、风动力与风动力转船力矩
4.风力角与风舷角的关系 风力角一般用α表示，其大小也是风舷角的函数：
CWy
1 2
YW
WV 2Ld
CWN
1 2
XW
WV 2 L2d
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三 风致偏转和漂移的规律
1. 风中偏转分析方法 分析船舶风中偏转规律必须知道以下条件： 船舶本身条件： 上层建筑形状、面积、船舶运动状态（系泊、锚泊或航行）、水下侧面
积形状等。 外界条件： 风向、风速、相对流速、相对流向、水深等。 综合上述条件，我们可以得出转船合外力距的大小及其方向，进而可以
将上表数据标绘成曲线，即得水动力系数曲线图，见教材P62
3.水动力作用中心与漂角之间的关系
aw f ( )
L
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二、水动力与水动力转船力矩
水动力作用中心一般用无因次量aw/L表示，其大小也是漂角的函数： 1).曲线表示法见P63 2).水动力作用中心的特点 ① aw/L随着漂角的增大而增大； ② 一般aw/L值为0/25-0.75之间； ③ 尾倾越大，aw/L值越大。 4.水动力角与漂角之间的关系
Cax
1 2
Xa
aVa 2 Aa
Cay
1 2
Ya
aVa 2 Ba
CaN
1 2
Xa
aVa 2 Ba L
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一、风动力与风动力转船力矩
6.船舶受风面积的估算 一般情况下，船舶正面和侧面受风面积应从船舶资料中查找。如果
船舶资料不全或无资料可查，在精度要求不高的情况下，可通过近似计 算求得：