第二章 船舶操纵基本知识
船舶操纵知识点
船舶操纵知识点船舶作为一种重要的交通工具，被广泛应用于海洋、河流等水域。
而在操纵船舶的过程中，船长和船员需要掌握一定的船舶操纵知识点，以确保船舶的安全运行。
本文将针对船舶操纵所需要了解的一些知识点进行探讨。
1. 舵角和操舵方式舵角是指船舶船轮转动的角度，通过舵角的调整，船长可以控制船的航向。
船舶可以通过手动操纵舵轮或使用自动操纵装置来调整舵角。
手动操纵舵轮通常需要两名船员协调，其中一名船员负责转动舵轮，另一名船员负责监督舵角的变化。
自动操纵装置则可以根据预设的航线和参数自动调整舵角，减轻船员的工作负担。
2. 舵手须知舵手是操纵船舶的重要角色之一。
舵手需要具备以下技能和知识点：a. 熟练掌握船舶结构和舵机操纵原理。
b. 熟悉船舶航行规则和航行标志。
c. 熟悉船舶吃水和排水情况，以及与潮汐等相关的水文地理知识。
d. 熟悉船舶不同航速状态下的不同舵角调整方式和技巧。
e. 熟悉船舶遇到紧急情况时的应急处置方式。
3. 转向和掉头船舶在航行中需要进行转向和掉头操作，以避免遇到障碍物或改变船的航向。
在进行转向和掉头时，船长需要考虑以下几点：a. 船舶的航速和航向。
b. 船舶的吃水和排水情况。
c. 船舶当前的舵角和转向方式。
转向方式分为渐变转向和急转弯两种。
渐变转向可以分为外侧弯和内侧弯，分别对应着船舶正常航行时左转和右转的状态。
急转弯则是在一定时间内使船舶快速改变航向。
4. 驾驶技巧和注意点a. 航行时需随时留意船舶周围环境，注意观察水流、风速、潮汐等因素的变化。
b. 船舶在不同航速状态下的操作方式和技巧不同，需注意切换。
c. 若发生船舶故障或天气突变等紧急情况，需及时采取应急处置措施。
d. 舵轮操作时需小心谨慎，避免过度调整舵角引发不必要的风险。
e. 在船舶停泊和起锚时，需注意船舶与岸边或其他船只的距离和方向，操作时需谨慎。
总结船舶操纵技巧和知识点涉及诸多方面，通过不断学习和实践，船长和船员可以掌握有效的操作技巧，确保船舶的安全运行。
船舶操纵
2.2 操纵运动方程的线性化
水动力学数学模型
船舶静水中运动时的受力，采用三阶泰勒展开 水动力导数超过50个，可以参见 Fossen T. I. Guidance and Control of Ocean Vehicles, John Wiley & Sons, New York, USA, 1994
阿勃柯维奇
野本兼作（1957）
1.1 船舶操纵性总论
船舶操纵性研究的发展过程
迪德
提出了用于评价航向稳定性的螺旋试验方法 6自由度运动方程，及泰勒基数展开，为非线性研究 提供了数学工具 整个系统看作一个动态系统，研究了船舶对操舵的 频域响应（舵做输入，船运动作输出）
阿勃柯维奇
野本兼作（1957）
1.1 船舶操纵性总论
船舶操纵性研究的发展过程
独木舟时期：刳木为舟，剡木为楫，具有推进 和操纵功能； 随船舶容积的增加：一排长桨---〉短而宽的船 尾桨； 摇橹和舵是中国在操船技术上的重大发明，具 有重要意义； 19世纪后，风帆被蒸汽机和柴油机动力所代替， 但是舵却一直沿用至今。 经历了从简单到复杂，试验到理论的过程
水动力导数的物理意义
水动力和力矩的角加速度导数
正的回转角加速度在船首产横负的 在船尾产生正的 和负的 因此， 较小，取决于船型； 是一个很大的负值
和
和负的；
相当于船舶的附加惯性力 矩系数。
2.2 船舶操纵运动方程
水动力导数的物理意义
舵导数（控制导数）
右舵角为正，正的舵角产生负的舵力， 舵力矩使船向右转，是正的，故
2.2 操纵运动方程的线性化
船舶操纵2
– – – – 舵面积比随吃水增加而降低； 随着吃水的增加，船舶通过重心G点竖轴的转动惯量增加； 随着吃水的增加，初始旋回大大减慢。 若纵倾状态相同，吃水增加时，旋回进距增大，横距和旋回初径也 将有所增加。
吃水差影响：
– 较大程度地改变了船舶水线下船体侧面积的分布状态，因而对船舶 旋回性能带来明显的影影响。 – 尾倾增大，旋向圈也将增大；对于Cb=0.8的船舶，若尾倾增大量为 船长的1%，旋回初径将可增加10%左右；对于Cb=0.6的船舶，若尾 倾增大量为船长的1%，旋回初径将可增加3%左右。
= Nr Md Ir
I M r = r N N
d
r = Kd Tr
三、操纵性指数
• 船舶的旋回性指数
– K （turning ability index），单位为1/秒； – K=M/N=单位舵角旋回力矩/单位角速度旋回阻尼； – K表示旋回性优劣，K大，旋回性好。
• 船舶的追随性指数
6．舵角
规律：
– 在极限舵角的范围之内，操不同舵角时的旋回初径变 化情况，总的趋势是，随着舵角的减小，旋回初径将 会急剧增加，当然旋回时间也将增加。 – 对于不同的船舶，随着舵角的减小，旋回初径的增加 率是不一样的，其中舵的高宽比小的船舶，其旋回初 径的增加率较大。
7．操舵时间
操舵时间主要对船舶的进距影响较大，进距随操 舵时间的增加而增加； 操舵时间对横距和旋回初径的影响不大，旋回直 径则不受其影响。
三、操纵性指数
• 定常旋回直径D的估算
– 根据定常旋回运动中旋回角速度r0＝Kδ的结论，可以得 到船舶定常旋回直径的估算式： – D=2R=2V/r=2V/(Kδ)
三、操纵性指数
• 推定新航向距离DNC
《船舶操纵》课件
若转头角大，则认为舵效好，否则，舵效就差。 2)影响舵效的主要因素以及提高舵效的措施 (1)舵角：
因为舵角的大小直接影响转船力矩和转头角的大 小，所以加大舵角是提高舵效的有效措施。 (2)舵速：
舵速是由船速、伴流和螺旋桨排出流流速三部分 组成。船舶在低速航行中，当需要大角度转向时， 则可加大螺旋桨转速，提高滑失比，增大排出流流 速以提高舵效。
指船舶倒车时的最大输出功率。
上述输出功率的相互比例，将因主机的种类和 新旧程度不同而不同，一般情况下如下表所示。
种类
输出功率比
最大持续输出功率
100％
常用(海上)输出功率 80％～90％
过载(应急)输出功率 105％～110％
倒车输出功率
40％～60％
进港航行或雾航时往往需要备车，此时的
输出功率也称备车输出功率，通常约为最大持
1)偏移或反移量Lk：
是船舶重心在旋回初始阶段向操舵相反一舷 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／lO～l／5，并且该值约出现在转头角达一个 罗经点左右时。
2)进距Ad：
是开始操舵到航向转过任何一角度时，重心 所移动的纵向距离。旋回资料中提供的纵距，通 常特指航向转过90°时的进距。在此基础上，如 再转过相当于漂角度数的位置处，将出现船舶在 原航向上的最大纵移距离，称为最大进距，其值 约为旋回初径的O.85～1.O倍。
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船舶操纵
第一章 船舶操纵性能
第一节 船速与冲程
一、船速与阻力、推力的关系 1.船舶阻力
R =R。+△R R。=Rf+Rr=Rf+Re+Rw △R =RF+RA+Ax+RR
船舶操纵题库4
第二章自然因素对船舶操纵的影响§2—1 风的影响1、实践证明，船在后退中一般都具有------的规律，且后退速度越大越明显。
5尾找风；B、首找风；C、右横风；D、左横风。
2、风力系数Ca达最大时的风舷角为：A、60︒~80︒；B、90︒左右；C、100︒~130︒；D、140︒~160︒。
3、船舶在后退中受风，无论风从正横前还是正横后吹来，都会有下列哪种现象出现？A、船首朝风转；B、船首随风转；C、尾随风转；D、尾找风。
4、风力系数C W达最大值时的风舷角一般为：A、30︒——60︒B、90︒左右C、100︒——135︒D、140︒——160︒5、下述前进中船舶产生逆风偏转现象的是：A、空船B、快速船C、尾倾船D、以上都是6、航行中船舶在操舵和首向方面所受风的影响，下列何者正确？I.风从船首或船尾方向吹来，对船的操纵几乎无影响；II、若风从正横前吹来，且船中前的受风面积大，则首偏向下风；III、若风从正横前吹来，且中后受风面积大，则首转向上风，但如该船前部吃水较浅时，此种效应可能被抵消A、I、II、IIIB、I、IIC、II、IIID、I、III7、船在风中航行，决定风压力大小的因素是：I、相对风速和风舷角；II、水线上船体正、侧面受风面积；III、空气密度；IV、风力中心至首的距离A、I、II、IIIB、I、II、IVC、I、III、IVD、I~IV8、船舶停于水上受风时，最终将保持风舷角θ= 左右匀速向下风漂移。
A、0︒B、90︒C、100︒D、40︒9、风压力Fa的大小与风舷角θ关系密切，当θ角为多少时，则Fa值最大？A、30︒~40︒B、50~60︒C、140︒~160︒D、A和C10、静止中的船舶风从正横前吹来，则该船偏转的情况是：A、顺风偏转，直至船舶处于横风状态B、顺风偏转，直至船舶处于顺风状态C、逆风偏转，直至船舶处于顶风状态D、以上三种情况都有可能11、船舶在前进中受风后产生顺风偏转的船大多是：A、空船，慢速船B、尾受风面积大的船C、重载，快速船D、首倾，重载船12、强风中船舶保向性总的来说是：A、随风速的降低而提高B、随风速的降低而降低C、增大压舵角可提高保向性D、以上都是13、一般来说，船舶所受风力作用中心的位置主要决定于：A、船舶吃水B、风级的高低C、船舶水下船型的不同D、船舶上层建筑形状及面积分布情况以及风舷角14、风力系数Ca的值是：A、当风舷角为0︒或180︒时，该值为零B、当风舷角为90︒时，该值为极大值C、当风舷角为30︒或150︒时，该值将出现极值D、A和B均正确15、风对船舶保向航行的影响是：I、正横附近来风时最易于保向II、斜逆风较斜顺风易于保向III、风速与船速之比升高时保向性将变差A、I、II正确B、I、III正确C、II、III正确D、I、II、III都正确§2—2 流的影响1、有关岸吸岸推现象，下述不正确的是：A、越近岸壁航行越激烈B、水深越深越激烈C、船速越高越激烈D、船型越肥大越激烈2、水流对舵力、舵效的影响是：A、顶流舵力大B、顺流舵力大C、顶流或顺流时舵力一样大D、顺流时舵效比顶流时好3、船舶顺流过弯应：Ⅰ保持在水道中央；Ⅱ提前停车淌航；Ⅲ在到达弯段前提前加车以提高舵效；A、Ⅰ、ⅡB、Ⅰ、ⅢC、Ⅱ、ⅢD、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ4、在弯曲水道中的水流方向是：A、涨流与落流都冲向凸岸一边；B、涨流与落流都冲向凹岸一边；C、涨流冲向凹岸，落流冲向凸岸；D、涨流冲向凸岸，落流冲向凹岸。
船舶操纵(第一,二章)
• 5)旋回时间 • 它与船舶的排水量有密切关系，排水量大，旋回 • 时间增加。万吨级船舶快速满舵旋回一周约需 6min，而超大型船舶的旋回时间则几乎要增加一 倍。 • 三、影响旋回圈大小的因素 • 旋回圈的大小与船型、舵面积、所操舵角、操舵 时间、载态、水深、船速、船舶的纵倾和横倾、 螺旋桨转速等密切相关。另外，受风、流的影响， 旋回圈的大小也有很大变化。 • 1． 方形系数Cb • 船舶的方形系数越大，船舶的旋回性越好，旋回
• 2．影响K’，T’值的因素 • 船舶的操纵性指数K’、T’，值是同时减小或同时 增大的，即提高船舶旋回性的结果将使其追随性 受到某种程度的降低，而追随性的改善又将导致 船舶旋回性的某些降低。值得注意的是，当舵角 增加时，K’、T’，值同时减小，但T’值减小的幅 度要比K’值减小的幅度大，因此船舶的舵效反而 变好。 四、船舶操纵性指数K、T的具体运用 1．按K、T指数区分船舶操纵性
• 漂角越大的船舶，其旋回性越好，旋回直径也越 小。超大型船舶较一般货船的方形系数值较高， 长宽比较低，有着较好的旋回性，它在定常旋回 中的漂角也较大，最大可达到200左右。 • 2)转心及其位置 • 转心P的位置是旋回圈的曲率中心O作船舶首尾 面的垂线的垂足。在转心处，横移速度及漂角均 为零。 • 在旋回的初始阶段，转心约在重心稍前处，以后 随船舶旋回不断加快，转心随着旋回中的漂角的 增大而逐渐向船首方向移动；当船舶进入定常旋 回阶段即船舶旋回中的漂角保持不变时，转心P 逐渐稳定于某一点，对于不同船舶，该点的位置
• 7．吃水 • 纵倾状态相同，吃水增加时，旋回进距增大，横 距和旋回初径也将有增加。 • 8．吃水差 • 尾倾增大，旋回圈也将增大。对于Cb二0．8的船 舶，若尾倾增大量为船长的1％，旋回初径将可 增加10％左右，对于Cb=o．6的船舶，若尾倾增 大量为船长的1％，旋回初径将可增加3％左右。 这也说明方形系数越大的船舶，当尾倾增加时， 旋回初径增加得越多。 • 总的看来，空载与满载时的旋回初径及横距相差 无几，只是满载时旋回的进距较轻载时大一些。 •
船舶操纵基本知识
第一节 船舶常识
1.1.6.4 救生设备 1.救生圈。 （1）技术标准：浮力须达到淡水中支撑14.5千克的铁块至少达到24小时，强度须保证10米 高度投水试验不损坏或永久变形。 （2）使用方法：两手压住救生圈的一边，使它树立起来，一只手和头顺势套入圈内，再把 另一只手也套入圈内，使救生圈置于腋下，落水者便可直立浮于水中。 （3）检查保养
第一节 船舶常识
2.救生衣 （1）技术要求 两面均可同样穿着； 穿着救生衣的人在水中不做任何动作或失去知觉时，不会因头前俯致使脸部淹没在水中； 穿着救生衣的人可以转动身体至安全漂浮位置，使身体后倾仰卧，把脸部浮出水面。 成人救生衣——淡水中浮起7.5千克铁块24小时不沉。 （2）浮力标准 儿童救生衣——淡水中浮起5千克铁块24小时不沉。 救生衣应为白色或橙色，放在明显易取用之处。 （3）使用及检查保养 救生衣应穿着与上身，不可缚于腰部或下肢； 救生衣缚带必须缚牢，宜打平结，不宜打活结； 穿着救生衣自高处跳入水中，应将两臂平伸，不得向上举起 不得将救生衣作为枕头、坐垫，以防内部材料受压而减少浮力。 （4）配备标准 按定额的110%配备，客船还应配备定额的5%儿童救生衣。
第二节 船舶操纵基本知识
舵效的判别 船舶操舵后能在较短的时间和纵、横距内完 成较大的改向角，则认为该船的舵效较好； 反之，则舵效较差。
影响舵效的因素
舵角的大小 作用于舵面上的水流速度（进速） 舵的入水面积及舵的线型 舵的数量和舵机性能
船舶的倒车一般比进车舵效差得多。
第二节 船舶操纵基本知识
冲量公示：F*t=M*V t=MV/F
第二节 船舶操纵基本知识
1.2.3船舶旋回圈 2.船舶回转的运动过程： （1）转舵阶段（初始阶段） 转舵船舶开始做回转运动 特征： ①开始转舵后，因为惯性作用，船舶按原航 向前进，外倾。 ②当横向力起作用后，船舶按阻力与推理合 力的方向平移，并产生偏距和内倾。 ③航速开始降低。 （2）渐变阶段（过渡阶段，回转变化阶段） 开始回转稳定回转时止。 （3）稳定阶段（匀速圆周运动） 船舶作匀速运动时起的稳定回转期。 特征：回转各力达到平衡，漂角保持不变， 船舶重心绕回转中心做稳定的回转运：李靖
船舶操纵知识
– – – – 舵面积比随吃水增加而降低； 随着吃水的增加，船舶通过重心G点竖轴的转动惯量增加； 随着吃水的增加，初始旋回大大减慢。 若纵倾状态相同，吃水增加时，旋回进距增大，横距和旋回初径也 将有所增加。
吃水差影响：
– 较大程度地改变了船舶水线下船体侧面积的分布状态，因而对船舶 旋回性能带来明显的影影响。 – 尾倾增大，旋向圈也将增大；对于Cb=0.8的船舶，若尾倾增大量为 船长的1%，旋回初径将可增加10%左右；对于Cb=0.6的船舶，若尾 倾增大量为船长的1%，旋回初径将可增加3%左右。
Ad
V D0 Re
b
三、船舶旋回运动要素
• 表征船舶旋回运动状态的运动要素：
漂角； 转心； 旋回中的降速； 旋回中的横倾等，
• 运动要素与船舶的旋回性能有着密切的关 系。
1. 漂角（Drift angle）
• 定义：
– 船舶首尾线上某一点的线速 度与船舶首尾面的交角叫作 漂角，用β表示之。• 小：4. 横倾（list）
4. 横倾（list）
• 影响因素：
– 船舶旋回横倾大小与船速、所操的舵角、船舶的 旋回性能和船舶的初稳性高度GM等有关。
• 注意事项：
– 操船过程中应特别注意回转突倾，避免用急舵特 别是急回舵。 – 1999年10月17日盛鲁轮在避让渔船时因操舵造成 横倾过大，引起汽车碰撞起火，最后沉没。
• 位置：
– 转心的位置大约在离船首柱后 1/3 ～ 1/5 船长处，也可能出于船首前某一 点。旋回性能越好、旋回中漂角 β 越 大的船舶，旋回时转心越靠近船首。
3. 旋回中的降速
• 降速原因：
– 舵阻力增加； – 船体的斜航阻力增加与旋回初径DT有密切的关系，DT/L 值越小，旋回性越好，降速越显著。 – 主机特性，推进效率降低
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第二章船舶操作基本知识船舶操纵是指船舶驾驶人员根据船舶操纵性能和客观环境因素，正确地控制船舶以保持或改变船舶的运动状态，以达到船舶运行安全的目的。
船舶操纵是通过车、舵并借助锚、缆和拖船来实现的。
要完成操纵任务，除保证所有操纵设备处于正常良好的技术状态外，操纵人员必须掌握船舶操纵性能(惯性和旋回性等)及对客观环境（风、流、水域的范围等）的正确估计。
第一节车的作用推动船舶向前运动的工具叫船舶推进器，推进器的种类很多，目前常见的有明轮、喷水器推进器螺旋桨、平旋推进器、侧推器等。
因为螺旋桨结构简单、性能可靠且推进效率高，所以被广泛应用于海上运输船舶。
一、螺旋桨的构造1、螺旋桨的材料和组成螺旋桨常用铸锰黄铜、青铜和不锈钢制作。
现在也有采用玻璃制作的。
螺旋桨有桨叶和浆毂两部分组成，连接尾轴上。
（1）桨叶，一般为三片和四片，个别也有五片甚至六片的，低速船采用宽叶，高速船采用窄叶。
（2）桨毂，多数浆毂与桨叶铸成一体。
浆毂中心又圆锥形空，用以套在尾轴后部。
（3）整流帽（4）尾轴2、螺旋桨的配置一般海船都采用单螺旋桨，叫单车船。
也有部分船舶（客船和军舰）采用双螺旋桨，叫双车船。
单桨船的螺旋桨通常是右旋转式的。
右旋是指船舶在前进时，从船尾向船首看，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向转动的称为右旋，沿逆时针方向转动的称为左旋。
目前，大多数商船均采用右旋式。
双桨船的螺旋桨按其旋转方向可分为外旋式和内旋式两，对于双桨船，往舷外方向转动的称为外旋，反之称内旋。
通常采用外旋，以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。
进车时，左舷螺旋桨左转，右舷螺旋桨右转，则称为外旋式；反之，称为内旋式。
二、推力、阻力和功率1、船舶推力在主机驱动下，螺旋桨正车旋转时推水向后运动，水对螺旋桨的反作用力在船首方向的分量就是推船前进的推力，倒车时则产生指向船尾的拉力。
流向螺旋桨盘面的水流称为吸入流（suction current）；离开螺旋桨盘面的水流称为排出流（discharge current）。
吸入流的特点是流速较慢，范围较广，流线几乎相互平行；排出流的特点是流速较快，范围较小，水流旋转激烈（如图1―2所示）。
图1—2由于螺旋桨及主机结构方面的原因，在相同的转速、航速条件下，一般船舶倒车拉力只有进车推力的60%～70%左右，大型船舶仅有30%～40%。
对于给定的船舶，其螺旋桨推力的大小与转速、船速以及螺旋桨桨轴在水中的沉深有关。
它们之间的关系通常是：（1）当船速一定时，转速越高，推力越大，且推力与转速的平方成正比；（2）当转速一定时，船速越低推力越大，随着船速的提高，推力逐渐下降，当船速为零（相当于系泊状态）时，推力最大。
2、船舶阻力(resistance)船舶以某一速度在水面上航行时，将受到空气和水的阻碍作用，这种与船体运动方向相反的流体作用力称为船舶阻力。
船舶阻力按其形成的性质可分为空气阻力和水阻力，按其特征又可分为基本阻力和附加阻力两部分。
（1）基本阻力是新出坞的裸体船（不包括附属体）在平静水面行驶时水对船体产生的阻力。
基本阻力由摩擦阻力、涡流阻力（形状阻力）和兴波阻力组成，后两者通常也称为剩余阻力也即压差阻力。
（2）附加阻力由污底阻力、附体阻力、空气阻力和汹涛阻力组成。
（3）对于给定船舶，基本阻力的大小与吃水及船速大小有关；附加阻力的大小则随风浪大小、船体污底及航道浅窄情况有关。
对于基本阻力来说通常是：①基本阻力随船速的增大而增大，且在船速较高时，增大的趋势比低速时大的多。
②吃水深比吃水浅时基本阻力大。
当推力大于阻力时，船舶作加速行驶运动；当推力等于阻力时，船舶作匀速行驶运动；当推力小于阻力时，船舶作减速行驶运动。
值得注意的是，船舶在高速前进中突然高速倒车，后退中突然高速进车，或者静止中突然高速进车或倒车，往往会使主机超负荷工作，容易引起主机损坏，应予避免。
3、功率要是螺旋桨产生推力，除螺旋桨要有一定的螺距角外，还必须是螺旋桨转动。
转动的螺旋桨机器叫主机。
主机所发出的功率称为机器功率（MHP）。
主机功率经过轴系的损失，最后传送到螺旋桨，螺旋桨得到的功率称为收到功率（DHP）。
主机带动螺旋桨是旋转运动，而螺旋桨推船是直线运动，船舶直线运动的功率称为有效功率（EHP）。
通常收到功率只有机器功率的95%-98%；而有效功率只有机器功率的50%-70%。
也就是说，把主机的旋转运动变为船舶的直线运动，其功率将近损失一半功率。
三、航速与冲程1、船速船速，是指船舶在水中的航行的速度，在无风流影响下的静水航速称船速。
（1）额定船速：根据一定标准验收后的主机，其标称输出功率，也就是可供海上长期安全使用的最大功率，即为该主机的额定功率。
在可以忽略水深影响的平静深水域中，在主机功率为额定功率稳定输出的条件下，所得到的主机稳定的转速称为主机的额定转速。
在可以忽略水深影响的深水中，在额定功率和额定转速的条件下，船舶所能达到的静水中航速，即为该船的额定船速。
它是船舶在深水中可供使用的最高船速。
（2）海上船速为适应海上和船舶本身各种情况的变化，确保长期安全航行，需留有适当的主机功率储备，因而主机的海上常用功率通常为额定功率的90%；相应的海上常用转速则定为额定转速的96%～97%。
在主机的海上常用输出功率和海上常用转速运转时，所得到的静水中船速即为海上船速。
（3）港内船速港内航行时，船舶密集，水浅弯多，用舵频繁。
为保护主机以及便于操纵和避让，港内航行的最高船速应比海上船低为低。
通常所说的备车船速、操纵船速和港内船速都是将主机输出功率降为常用功率的一半左右所得到的船速，此时的转速最高约为海上常用转速的80%。
应当指出的是，在港内或是某些内海航区或水道内，为保证安全，往往规定有最高限速。
对高速船舶而言，如本船所用的港内船速高于该限速时，则应遵照相应水域内的限速规定行驶。
（4）经济船速在海上航行中，以节约燃料消耗、降低营运成本、提高营运效率为目的，根据航线条件等特点而采用的船速称为经济航速。
通常，经济船速较海上船速为低。
2、冲程（1）船舶在前进中停车或倒车，需要经过一段时间和前冲一段距离才能使船停止，这段时间叫冲时（惯性冲时），这段距离叫冲程（惯性冲程）。
根据经验，船舶在以常速航进中，主机从停车到降至余速2kn 时，一般船舶停车冲程约为8~20L；超大型船舶，在以海上常速航进中停车至余速降至3kn，则停车冲程约为23L，冲时近30min。
当然，正常的进出港或接近泊地仍以逐级降速为妥，以利于主机的养护。
（2）冲程测定：尽量选择无风、无流的海域或选择海面平静、海流潮流较小的水域；试验水域要有足够的水深，至少大于5倍吃水；一般应在满载状态进行试验，油轮和散货船还应进行压载状态的试验；试验前主机转速、航速均应达到稳定的试验速度；船舶必须以稳定的航向、转速作直线运动，当驾驶台下令停车（或倒车）时，可以开始测定。
测定的方法，通常采用抛木块法。
（3）船舶冲程大小与下列因素有关：①排水量越大，冲程越大；②航速越大，冲程越大；③顺风顺流时冲程增大，逆风逆流冲程减小；④船底污底增厚，冲程越小；⑤主机倒车功率越大，冲程越小；⑥浅水中，冲程减小；⑦主机换向时间越短，冲程越小。
四、螺旋桨产生的船舶偏转螺旋桨的主要功能是产生前后方向的推力，以控制船舶的前后运动。
同时，它对舵速有重大的影响，因而对增强或减低舵效，改变船舶对舵的响应运动方面起着重大作用。
除此之外，螺旋桨转动时，即使操正舵，船首也会出现向左或向右的偏转现象，这就是螺旋桨的致偏作用。
由于这种横向力的存在，一方面是航行中的船舶偏离航向，因而，需要不断的用舵来修正，以保持船舶的航向；另一方面，操纵者若能掌握这种横向力的规律，并正确地运用它，就能把它变为对船舶操纵有利的因素。
1、螺旋桨旋转时产生横向力包括：1）沉深横向力（transverse force of propeller submergence）沉深横向力又称侧压力、侧推力或水面效应横向力。
螺旋桨盘面中心距水面的垂直距离为螺旋桨的沉深h，它与螺旋桨直径口之比h/D称为沉深比。
实验表明，即使桨叶不露出水面，当h/D<0.65~0.75时，由于螺旋桨在其旋转过程中会出现空气吸入和产生空泡现象，将使其推力和转距下降，并出现上部桨叶所受的阻力较下部桨叶为小的现象，如图1—23所示。
上下螺旋桨阻力的差值，构成了沉深横向力。
以右旋单车船为例，进车时，该作用推尾向右，使船首向左偏转；倒车时使船首向右偏转。
左旋式单车船的偏转方向相反。
图1—23影响沉深横向力的因素有：(1)沉深比：当h/D>0.65~0.75时，该力很小，当h/D<0.65~0.75时，随着h/D逐渐减小，该力将明显增大。
(2)螺旋桨的进速、转速及滑失：滑失越大，该力越大，即该力随着桨叶进速的降低、转速的提高而增大。
螺旋桨启动时，该力显著，随着船速的增加逐渐减小。
(3)螺旋桨旋转方向：该力在倒车时比正车大。
(4)该力受螺旋桨工况影响（螺旋桨处水面遮蔽程度、桨叶切面形状等）极为明显，而与操舵无关。
（2）伴流横向力船舶前进时，由于具有粘性，受船体摩擦及运动的影响产生追随船体运动的水流叫伴流（或称追迹流）。
这种伴流在船舶前进时，其大小和厚度自船首向船尾逐渐增大，船尾附近最大。
船尾螺旋桨盘面处的伴流速度分布具有左右对称、上大下小的特点，如图1—24所示。
因此，螺旋桨工作时，上部桨叶的转力也要下部桨叶的转力要大，这种因伴流的影响而出现的上下桨叶的旋转阻力之差而构成的横向力称为伴流横向力。
图1—24右旋单车船，前进中进车，伴流横向力与沉深横向力相反，推尾向左，使船首向右偏转；倒车时方向相反。
船舶静止时，由于不存在伴流，故无该力；船舶后退时，因舵叶形成的伴流极小，所以几乎不产生该力。
船速越高，伴流上下的速度差也就越大，则伴流横向力也就越大。
在伴流存在的前提下，该力随着转速的提高而增大。
此外，V型船尾伴流上下相差较大，伴流横向力大；而具有U型船尾、导流管的船舶，因桨叶处伴流小，该力也很小。
（3）排出流横向力（transverse force of discharge current）船舶前进中操舵时，如图1—25(1)所示，舵叶左上部与右下部分别受到排出流的有力冲击。
如无伴流影响，则舵叶左右两侧所受排出流水动力相等，不存在排出流横向力。
若存在伴流时，由于伴流上大下小并与排出流反向，致使右下部排出流的冲角明显大于左上部，使右侧的水动力高于左侧。
因此，舵叶两侧水动力产生差异，构成排出流横向力。
船舶前进中进车，该力推尾向左，使船首右偏。
而且船速越高，伴流越大，该力越大。
此外，V型船尾、转速快、伴流上下分布差异较大，该力则大。
船舶后退中进车，舵叶处伴流极弱，故该力很小，可忽略不计。
船舶进速较低、或静止中、或后退中倒车，如图1—25(2)所示，排出流将冲向尾部船体两侧。