第3章 锚缆和拖轮的作用

二、锚抓力及其影响因素
（2）操纵用锚的抓力系数 由试验获得的抓力可用动抓力系数来表示： 由试验获得的抓力可用动抓力系数来表示：
λ
a＝
P W
a a
上式中的锚重Wa为水中锚重，Wa（水中）＝0.87Wa（空气中） 上式中的锚重Wa为水中锚重，Wa（水中）＝0.87Wa（空气中） Wa为水中锚重 ）＝0.87Wa 由于锚的抓力与很多因素有关，因此，很难给出通用的结果。 由于锚的抓力与很多因素有关，因此，很难给出通用的结果。 一般情况下，当地质为泥沙时，一般锚的动抓力系数如下： 一般情况下，当地质为泥沙时，一般锚的动抓力系数如下：
Vw Vc XC TL XL XC YL Vw TL XL Vc TL
YL
第五节 拖船的运用
一、拖船的种类及其特点 二、拖船的使用方法 三、拖船作用下的船舶运动 四、协助操船所需拖船功率的估算
一、拖船的种类及其特点
一般在自力操纵发生困难时，运用拖轮来协助操纵。 一般在自力操纵发生困难时，运用拖轮来协助操纵。 拖轮的种类： 拖轮的种类： （1）远洋拖轮 远洋拖轮一般用于远洋拖带和海难救助，其特点是抗风、 远洋拖轮一般用于远洋拖带和海难救助，其特点是抗风、抗浪性能 好，续航能力强。 续航能力强。 （2）沿海拖轮 沿海拖轮一般用于沿海拖带和沿海海难救助，其特点是马力大， 沿海拖轮一般用于沿海拖带和沿海海难救助，其特点是马力大，续 航能力强。 航能力强。 （3）港作拖轮 港内拖轮一般用于港内拖带和港内作业，其特点是体积小， 港内拖轮一般用于港内拖带和港内作业，其特点是体积小，操纵性 能好，但续航能力较差。 能好，但续航能力较差。
Wa为空气中锚重； 为空气中锚重；
为锚链的抓力系数， λc为锚链的抓力系数，它是锚链的抓力与锚链在空气中重量的比 值；
Wc为空气中每米锚链的重量； 为空气中每米锚链的重量；
为卧底链长， l为卧底链长，它等于出链长度Lc减去悬链部分的长度S；
二、锚抓力及其影响因素
（2）单锚泊用锚的抓力的抓力系数 锚泊用锚的抓力为静抓力，因此，不能采用动抓力系数。 锚泊用锚的抓力为静抓力，因此，不能采用动抓力系数。 对于一般情况，通常λa取 对于一般情况，通常λa取3－5；λc取0.75－1.5。 λa λc取0.75－1.5。 锚的抓力系数λ 主要取决于锚型、海底底质、 锚的抓力系数λa主要取决于锚型、海底底质、锚的抓底姿势和锚链的 出链长度等因素。 出链长度等因素。 锚型不同，锚的抓力系数也不同。下表是1987年 锚型不同，锚的抓力系数也不同。下表是1987年6月中国船舶工业总公 1987 司第108研究所在铁板细砂中拖曳试验的结果。 司第108研究所在铁板细砂中拖曳试验的结果。 108研究所在铁板细砂中拖曳试验的结果 锚抓力系数试验结果 锚的种类 锚抓力系数 霍尔锚 4 斯贝克锚 4～ 6 波尔锚 7～11 ZY－ ZY－5型 8 AC－14型 AC－14型 7～11
二、锚抓力及其影响因素
2、单锚泊用锚的抓力 （1）单锚泊用锚的抓力的组成 S＝s ＋L
l T0
船舶在锚泊中，出链长度S分为两个部分： 船舶在锚泊中，出链长度S分为两个部分：
s
y
其中s是悬链链长； 其中s是悬链链长；L为卧底链长 外力T0作用于锚链上的力由锚和卧底链长部分与海底的 外力T0作用于锚链上的力由锚和卧底链长部分与海底的 T0 摩擦力来抵抗。因此，单锚泊时，总的摩擦力为： 摩擦力来抵抗。因此，单锚泊时，总的摩擦力为：
1 mυ 2 = Pa ⋅ 45＋2 Pa ⋅ ( S − 45) 2
=13500吨 =3×0.514m/s， 将质量m=13500吨，船速v=3×0.514m/s，拖锚时锚的抓力
Pa = 5×9.81×0.87kN分别代入，可解得全部拖锚淌航距离S为 5×9.81×0.87kN分别代入 可解得全部拖锚淌航距离S 分别代入，
1 2 2 S T (R ＋ Pa )＝ （ m + m x） V0 − V1 ） （ ⋅ 2
二、锚抓力及其影响因素
静水中，在余速为3节以下时，假定拖锚过程中， 静水中，在余速为3节以下时，假定拖锚过程中，假定锚的抓力为常 量；忽略船舶阻力R和船舶的附加质量mx，将m用排水量△代替，则， 忽略船舶阻力R和船舶的附加质量mx， mx 用排水量△代替， 船舶由船速V降为0时，上式简化为： 船舶由船速V降为0 上式简化为：
二、锚抓力及其影响因素
例：某轮排水量13500吨，船长135m，锚重5t，静水中靠泊余速3kn， 某轮排水量13500吨 船长135m，锚重5t，静水中靠泊余速3kn， 13500 135m 5t 3kn 抛单锚拖锚淌航45m后 又抛出另一锚制速，若双锚均出链一节入水， 抛单锚拖锚淌航45m后，又抛出另一锚制速，若双锚均出链一节入水，两 45m 锚的抓力均以水中锚重的2倍计算，试求全部拖锚淌航距离。 锚的抓力均以水中锚重的2倍计算，试求全部拖锚淌航距离。 解：...
二、锚抓力及其影响因素
• • • 锚链已经吃力时，松链要十分注意，一次不要松的太多， 锚链已经吃力时，松链要十分注意，一次不要松的太多， 在港内或狭水道，应注意有关禁锚区的规定， 在港内或狭水道，应注意有关禁锚区的规定，以防损坏 当发现拖单锚不能有效地刹减船速时， 当发现拖单锚不能有效地刹减船速时，切忌盲目加大出 否则由于抓力突增较多，不容易刹住。 否则由于抓力突增较多，不容易刹住。 海底电缆、管道等设施。 海底电缆、管道等设施。 链长度，否则容易造成丢锚断链的事故。必要时可以抛下另 链长度，否则容易造成丢锚断链的事故。 一锚以刹减船速。 一锚以刹减船速。 • 抛锚后，不应使用过大的车速。 抛锚后，不应使用过大的车速。
116.6m。 116.6m。
二、锚抓力及其影响因素
（5）操纵用锚注意事项 • 拖锚制动仅仅适用于万吨级及以下的中小型船舶，且船舶对地 拖锚制动仅仅适用于万吨级及以下的中小型船舶， 的速度也仅限于2 3kn以下。大型船舶则很少采用， 的速度也仅限于2～3kn以下。大型船舶则很少采用，而多采用拖 以下 轮制动。 轮制动。 • 及时备锚，做到抛得出，刹得住。进入狭水道或进港前，要及 及时备锚，做到抛得出，刹得住。进入狭水道或进港前， 早备锚，先用锚机将锚放至接近水面处，刹紧刹车，松掉离合器。 早备锚，先用锚机将锚放至接近水面处，刹紧刹车，松掉离合器。 备锚要双锚都做好抛出的准备，当接到船长的抛锚命令后， 备锚要双锚都做好抛出的准备，当接到船长的抛锚命令后，只要 松开刹车就能立即将要抛的锚抛出。出短链拖锚制动时， 松开刹车就能立即将要抛的锚抛出。出短链拖锚制动时，所需的 链长应一次抛出，立即刹牢。否则，边刹边松，不易刹住， 链长应一次抛出，立即刹牢。否则，边刹边松，不易刹住，并将 影响整个操纵计划的实施。 影响整个操纵计划的实施。
第三章 锚、缆和拖轮的作用
第一节 锚的运用
一、锚的用途 二、锚抓力及其影响因素
一、锚的用途
1、操纵中用锚 （1）制动用锚 （2）拖锚调头 （3）拖锚倒航 （4）抛开锚 （5）脱浅用锚 （6）应急用锚 2．锚泊用锚
二、锚抓力及其影响因素
锚的抓力实质上就是锚与海底的摩擦力。 锚的抓力实质上就是锚与海底的摩擦力。锚在海底运动时产生的摩 擦力称为动摩擦力或动抓力； 擦力称为动摩擦力或动抓力；锚在海底静止时产生的摩擦力称为静摩 擦力或静抓力。 擦力或静抓力。 1、操纵用锚的抓力 操纵中用锚时，锚多数是运动的，因此， 操纵中用锚时，锚多数是运动的，因此，其抓力是动摩擦力或动抓 力。动抓力的大小可通过拖锚试验获得。 动抓力的大小可通过拖锚试验获得。 （1）影响锚的抓力的因素 试验表明，锚的抓力Pa可表示为： 试验表明，锚的抓力Pa可表示为： Pa可表示为 Pa＝ (AS，Wa， Pa＝ƒ(AS，Wa，h，La，FB) La， 其中：AS－ 其中：AS－锚型 FB－ FB－底质 Wa－ Wa－锚重 h－水深 La－ La－出链长度
La/h λ 1.5 0.76 2.0 1.16 2.5 1.60 3.0 2.00 3.5 2.40
二、锚抓力及其影响因素
（3）操纵用锚的抓力计算
Pa＝ λ a ⋅ W a
（4）拖锚淌航距离的估算 船舶在低速情况下，用锚的动抓力停船是操纵中常用的方法。 船舶在低速情况下，用锚的动抓力停船是操纵中常用的方法。拖锚 停船距离通常是通过试验获得，在试验条件有限的情况下， 停船距离通常是通过试验获得，在试验条件有限的情况下，也可以用近 似公式进行估算。 似公式进行估算。 船舶拖锚过程中，船舶由船速V0降为V1时 船舶拖锚过程中，船舶由船速V0降为V1时，根据动能定理得拖锚 V0降为V1 淌航距离ST的计算公式： 淌航距离ST的计算公式： ST的计算公式
长江口急流地区（水深约20米），出链长度一般不低于表2 长江口急流地区（水深约20米），出链长度一般不低于表2－8所列 20 出链长度一般不低于表 的值。 的值。
流速（kn） 流速（kn） 出链长度（ 出链长度（节） 3 4 4 5 5 6
第二节 缆的运用
一、靠泊用缆 二、系泊用缆
一、靠泊用缆
1、倒缆的作用 顶流、顶风靠泊时先带前倒缆， 顶流、顶风靠泊时先带前倒缆， 其作用避免船舶前冲
YL XL V
w
V
c
TL
XL
TL YL
XC
2、头缆的作用
X 顺流、顺风靠泊时先带前倒缆， 顺流、顺风靠泊时先带前倒缆，
C
V
w
V
c其作用避免ຫໍສະໝຸດ 舶后退二、系泊用缆1、倒缆的作用 顺流，顺风离泊时， 顺流，顺风离泊时，单绑后流 前倒缆和尾缆，其作用避免船舶 前倒缆和尾缆， 在风、流的作用下前冲。 在风、流的作用下前冲。 2、头缆的作用 顶流、顶风离泊时， 顶流、顶风离泊时，单绑后留 头缆和尾倒缆， 头缆和尾倒缆，其作用避免船舶 在风、流的作用下后退。 在风、流的作用下后退。
S 0＝3 h + 90 m
当风速为30m/s时 当风速为30m/s时 30m/s