船舶操纵第四章
船舶操纵第四章 外力对操船的影响
2．前进中，风从正横后来
风从正横后来 N 在 G 之后 W 在 G 之前 首逆风偏转
F a 和 F w 的综合作用
WUT NC
第二节 风的影响
(三) 船舶倒退中受风偏转
1．后退中，风从正横前来
风从正横前来 N 在 G 之前 W 在 G 之后 尾迎风偏转
F a 和 F w的综合作用
MW
最终首迎风向下风漂移
（2）风从正横后来
风自正横后来 船向下风漂移 , N 在 G 之后 , W 在 G 之前 , 尾顺风偏 ; .
F a 和 F w 综合作用使船首迎风偏 因为 : 首纵倾
首部受风面积大 重心前移 . M
a
风动力转船力矩
水动力转船力矩
WUT NC
船舶横移时 船舶后退时 , W 在 G 之前 , W 在 G 附近 , W 在 G 之后
第二节 风的影响
四．船舶受风时的偏转
(一) 船舶静止中受风时的偏转 1．平吃水船舶，风自正横前来
风自正横前来 船向下风漂移 , N 在 G 之前 , W 在 G 之后
F a 和 F w 综合作用使船首顺风偏 最终正横风向下风漂移
M
R
g 2
w C Nw L w d V w
2
二、流对操船的影响 1．对航速和冲程的影响
顺流航行：航速=船速+流速； 逆流航行：航速=船速-流速；
2．对船舶漂移的影响 3．对舵力、舵效的影响
（1）因为：舵力，舵力转船力矩是两个对水概念， 所以：当舵角一定时，顶流时的舵力、舵力转船力矩=顺流时的舵力、舵 力转船力矩、 （2）舵效是对地概念：顺流时对地速度—顶流时对地速度= 2 R ； 所以顶流时在较短距离上使船首转过较大的角度，因此，顶流时舵 效较好。
第四章 船舶稳性
第四章船舶稳性第一节船舶稳性的基本概念（一）船舶平衡的3种状态1、稳定平衡>0G点在M点之下，GM>0，MR2、随遇平衡G点与M点重合，GM=0，M=0R3、不稳定平衡<0G点在M点之上，GM<0，MR（二）稳性的定义船舶稳性是指船舶受给定的外力作用后发生倾侧而不致倾覆，当外力消失后仍能回复到原来的平衡位置的能力。
（三）稳性分类分类方法: 按倾斜方向、倾角大小、倾斜力矩性质、船舱是否进水┏破舱稳性稳性┫┏初稳性(小倾角稳性)┃┏横稳性┫┏静稳性┗完整稳性┫┗大倾角稳性┫┗纵稳性┗动稳性其中，倾角小于等于10－15度称为小倾角，否则称为大倾角。
倾斜力矩性质指静力或动力，或者说有无角速度、角加速度。
第二节船舶初稳性（1）（一）船舶初稳性的基本标志1．稳心M 与稳心距基线高度KM船舶小倾角横倾前、后其浮力作用线交点称为横稳心，简称稳心。
稳心M距基线的垂向坐标称为稳心距基线高度。
2．初稳性的衡准指标稳心M至重心G的垂距称为初稳性高度GM。
初稳性高度GM是衡准船舶是否具有初稳性的指标。
初稳性高度大于零，即船舶重心在稳心之下，船舶就有初稳性。
3．初稳性中的假设(对于任一给定的吃水或排水量)（1）小倾角横倾(微倾)；（2）在微倾过程中稳心M和重心G的位置固定不变；（3）在微倾过程中浮心B的移动轨迹是一段以稳心为圆心的圆弧；（4）在微倾过程中倾斜轴过漂心。
（二）初稳性高度GM的表达式GM=KB+BM-KG=KM-KG第二节 船舶初稳性（2）（三） 初稳性高度的求取1、 KM 可在静水力曲线图、静水力参数表或载重表中查取。
2、 KG 的计算式中，P i —— 组成船舶总重量（含空船重量等）的第i 项载荷，tZ i —— 载荷P i 的重心距基线高度，m3、Z i 确定（1）舱容曲线图表查取法船舶资料中通常有各个货舱和液舱的舱容曲线图或数据表，利用舱容曲线图表，可方便确定舱内散货或液货的重心高度Z i ，方法如下：i ）对于匀质散货或液货，已知货堆表面距基线高度，在图中左纵轴上对应点做水平线交舱容中心距基线高度曲线得B 点，过B 点做垂线交上横轴得C 点，对应值即为该舱货物重心距基线高度Z i 。
中华人民共和国船员大型船舶操纵特殊培训、考试和发证办法
中华人民共和国船员大型船舶操纵特殊培训、考试和发证办法第一章第一章总则第一条为了提高船员的素质和专业技能，保障人命和财产的安全，保护环境，根据《1974年海员培训、发证和值班标准国际公约》（ 1995年修正）和《中华人民共和国船员培训管理规则》，特制定本办法。
第二条本办法适用于：（一）在80，000载重吨或总长250米及以上船舶（以下简称“大型船舶”）上任职的船长和大副；（二）从事船员大型船舶操纵特殊培训的机构。
第三条中华人民共和国港务监督局是实施本办法的主管机关。
经主管机关授权的港务监督负责对船员大型船舶操纵特殊培训的监督管理以及考试和发证工作。
第二章一般规定第四条船员大型船舶操纵特殊培训是指基于航海操纵模拟器进行的使船员掌握大型船舶操纵技能的培训。
在大型船舶上任职的船长、大副应完成此项培训，在任职时《船员大型船舶操纵特殊培训合格证》（以下简称“培训合格证”）和适任证书应同时使用。
第五条参加船员大型船舶操纵特殊培训的学员应持有海船船长或大副适任证书并实际担任船长或大副职务不少于12个月。
第六条承担船员大型船舶操纵特殊培训项目的培训机构必须具备下列基本条件：（一）师资、设施和设备应满足本办法附件一的要求。
（二）培训大纲的制定和培训学时数不应低于本办法附件二的标第三章培训第七条凡申请参加船员大型船舶操纵特殊培训的学员应向授权的港务监督提交以下资料：（一）填妥的《中华人民共和国船员培训申请表》一份；（二）船员服务簿及其影印件一份。
（三）船员适任证书及其影印件一份。
（四）近期免冠、正面、光纸证件相片4张。
第八条培训机构应在每期开班前，将受训人员的名册（其内容应包括姓名、性别、出生年月、文化程度、所持适任证书航区等级职务、参训前实际工作单位）。
预计开学和结业日期以及培训计划等报负责管理该项培训的港务监督。
未经港务监督核准，不得开展培训。
第九条开展船员大型船舶操纵特殊培训应遵守下列规定：（一）培训时数不少于36小时。
《船舶操纵与避碰—船舶操纵》教学课件—04港内操船
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
–掉头/回旋水域船舶在靠离码头，进出港口需要掉 头或改变航向时的专用水域。与船舶尺度，掉头操 纵方式，流向流速及风向风速等有关。
• 掉头水域直径一般至少为2.0 L ； • 船舶自力掉头时，掉头水域直径一般至少为2.5 L 。
• 船在有流水域掉头，其旋回轨迹呈椭圆形，沿水
倒车制动
舵控
侧推器
拖轮 •
进出港时操船
• 接、送引水员
–查阅《进港指南》； –VHF与引航站联系，控制ETA； –悬挂或显示有关的信号； –引航梯或舷梯（下风舷），备好救生器具、照
明灯（夜间）。
进出港时操船
• 引航员登离船装置 –驾驶员监督指导； –驾驶员护送引航员； –2m≤垂直长度≤9ｍ， 超过9ｍ应结合舷梯或 机械式引航员升降机； –舷梯倾斜角≤55°； –两根直径≥28mm扶手 绳；带有自亮灯的救生 圈；撇缆； –适当照明。
港内水域概述
• 锚地及港湾
– 锚地与港湾 • 锚地包括：装卸锚地、停泊锚地、避风锚地、 引水锚地及检疫锚地等；
–停泊方式 • 单浮筒系泊 Single Point Mooring • 双浮筒系泊 • 锚泊 • 、停泊和装卸作业的准备工作； –备车； –逐级减速。
港内水域概述
进出港航道
–航道水深 • 理论最低潮面至海底的深度，即海图水深 • 衡量航道垂直方向通航最大船型尺度吃水的 重要标志 • 浅水：船舶航行水域在垂直方向上的限制 • 需考虑安全富裕水深(UKC)
港内水域概述
• 进出港航道
–航道方向与弯度 –航道方向：航道中线的方位角。衡量风浪流影响程
度的依据。 –受地形地貌影响，整个航道可能存在多个转向角。
渔船船艺与操纵题库
渔船船艺与操纵题库（一级船长406题）第一部分船舶结构与设备（1～119）索引:第一章船舶常识（共15题）第二章渔船结构（共18题）第三章渔船积配载知识（共68题）第四章锚设备（0）第五章系泊设备（0）第六章舵设备（共18题）第一章船舶常识（1～15）1．公制水尺中数字的高度及相邻数字间的间距是：A．6厘米B．10厘米C．12厘米D．15厘米答案：B（1分）2．平静水面中，当水面与吃水标志数字下端相切时，吃水的正确读取方法是：A．以该数字为准B．相切处按比例读取C．以相切处相邻两数字的平均值为准D．以水面下第一数字为准答案：A（2分）3．平静水面看水尺时，如读得整数，则是以水线在：A．数字的上缘为准B．数字的中间为准C．数字的下缘为准D．两相邻数字的中间为准答案：C（2分）4．载重线标志的主要作用是确定：A．载重量B．船舶吨位C．船舶干舷D．船舶吃水5．载重线标志的作用有：①确定船舶干舷；②限制船舶的装载量；③确定船舶的总吨位；④保证船舶具有足够的储备浮力。
A．①、②B．①、②、③C．①、②、④D．①、②、③、④答案：C（3分）6．载重线圆圈的中心应位于：A．船中以前1/4船长处B．船中以后1/4船长处C．船中处D．船中略后答案：C（2分）7．载重线标志中“X（S）”水平线段表示：A．热带载重线B．冬季载重线C．夏季载重线D．淡水载重线答案：C（1分）8．载重线标志中“RQ（TF)”水平线段表示：A．夏季载重线B．热带载重线C．热带淡水载重线D．淡水载重线答案：C（2分）9．以_____度量最大吃水限制线。
A．载重线的上边缘为准B．载重线的下边缘为准C．载重线的中线为准D．夏季载重线为准答案：A（2分）10．干舷大小是衡量船舶_____的重要标志。
A．纵倾大小B．储备浮力大小C．稳性大小D．强度大小11．下列哪项船舶主尺度比的数值越大，表示船体瘦长，在水中阻力较小，船舶快速性好？A．型宽／吃水B．旋回直径／垂线间长C．垂线间长／型深D．垂线间长／型宽答案：B（3分）12．下列哪项船舶主尺度比的数值越大，表示船舶储备浮力大：A．型宽／吃水B．型深／吃水C．垂线间长／型深D．垂线间长／型宽答案：B（3分）13．船舶方型系数是指：A．设计水线面面积与长方形长×宽之比B．设计水线下中剖面积与高×宽之比C．设计水线下船体体积与长方体：长×宽×高的体积之比D．设计水线面积与中横剖面面积之比答案：C（3分）14．净吨位的用途是:A．计算各种税收的基准B．计算停泊费用C．计算拖带费用D．以上都是答案：D（2分）15．总吨位的用途是：A．表明船舶大小及作为国家统计船舶吨位之用B．计算净吨位C．作为海事赔偿计算之基准D．以上都是答案：D（2分）第二章渔船结构（16～33）16．船体抵抗总纵弯曲应力和剪切应力作用的能力称为：A．总纵弯曲强度B．扭转强度C．横向强度D．局部强度17．以下有关船体强度表述最准确的是：A．是船体对外的受力B．船体抵抗风浪冲击的能力C．船体抵抗“中拱”、“中垂”合力的能力D．船体具有承受和抵抗使其变形诸力的能力答案：D（1分）18．引起船体发生总纵弯曲的主要原因是沿着船长方向每一点上：A．重力分布不平衡造成的B．浮力分布不平衡造成的C．压力分布不平衡造成的D．重力和浮力分布不平衡造成的答案：D（2分）19．船舶所受的最大总纵弯曲力矩一般位于船中附近，而最大剪力值则位于距首尾两端：A．0.15×船长附近B．0.25×船长附近C．0.35×船长附近D．0.4×船长附近答案：B（3分）20．船舶在波浪中产生最严重中拱中垂变形的时机是：A．波长等于船长B．波长等于2倍船长C．波高小于干舷D．波速大于船速答案：A（2分）21．大风浪中航行，当船长L等于波长λ时，船体最易出现：A．扭转变形B．中拱中垂变形C．局部变形D．局部和扭转变形答案：B（3分）22．当船体受总纵弯曲应力时，受力最大的一层甲板称：A．强力甲板B．舱壁甲板C．干舷甲板D．量吨甲板23．下列对横骨架式船体结构特点描述不正确的是：A．建造方便B．货舱容积损失少C．船舶纵向强度大D．常用于沿海中小型船舶答案：C（3分）24．船体横骨架式结构的特点是：A．纵向构件排列密而大，横向构件排列疏而大B．纵向构件排列疏而大，横向构件排列密而小C．纵向构件排列密而小，横向构件排列疏而大D．纵向构件排列密而小，横向构件排列密而大答案：B（1分）25．横骨架式船舶的特点是：A．横向构件间距大，尺寸大B．船舶自重相对减轻C．货舱容积损失少D．空船重量轻答案：C（1分）26．横骨架式船体结构的优点是：①横向与局部强度好；②舱容利用率低；③结构简单；④装卸方便。
《船舶操纵》课件
2.船舶推力
船舶推力是指转动的螺旋桨 推水向后，水对螺旋桨的反作 用力在船首方向的分量。倒车 时，则产生指向船尾的拉力。 流向螺旋桨盘面的流称为吸入 流，离开螺旋桨盘面的流称为排出流。吸入流的特点 是流速较慢、范围较大，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。 对于给定的螺旋桨，它所产生推力T和转矩M Q 的大 小与其转速n、船速Vs，以及螺旋桨轴在水下的沉深 有关。船速Vs一定时，推力T与转速n2成正比，转矩MQ 也与n 2 成正比；当转速n一定时，则相应方向的船速 Vs越低，螺旋桨推力T越大，转矩MQ也越大。
2.功率种类和效率
1)功率种类
(1)指示功率(IHP) 指示功率是指在主机的气缸内产生的功率，主要用于 蒸汽机。 (2)制动功率(BHP） 制动功率是指输出于主机之外可实际加以利用的功率， 主要用于柴油机。 (3)轴功率(SHP) 轴功率是指传递到与螺旋桨尾轴相接的中间轴上的功 率，主要用于汽轮机。 (4)收到功率(DHP) 收到功率是指通过船尾轴管后向螺旋桨提供的功率。
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 最大持续输出功率 常用(海上)输出功率 过载(应急)输出功率 输出功率比 100％ 80％～90％ 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 续输出功率的50％～60％。
据统计，船速Vs和船舶长度均较接近的船舶，其航 向稳定性指数T与该船的方形系数Cb和长宽比有密切 关系。方形系数Cb较低、长宽比较高的船，一般说来， 具有较高的航向稳定性
4.舵效
1)舵效的含义 舵效是指运动中的船舶，操一定舵角后，使船在 较短时间内，较小的水域上得到的转头角，即改向 角的大小。 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。
操纵第四章
第四章 港内操纵
（二）操纵要领 1、控制速度 ?在保证舵效的前提下，驶靠速度应尽可能低，从而有利于 控制船位和船首向。 ?“宁可进三车，切忌倒一车” 2、摆好船位 ?指慢车、停车时船舶位置，用纵距和横距衡量。
?纵距：靠泊船的船首在停车淌航时至泊位上端点的纵向距 离。一般为2-3倍船长。 ?横距：靠泊船的船首在停车淌航时，和驶抵泊位正横处位 置处于泊位外缘线的垂直横距，如图中d1（初始横距）和 d2（靠泊横距）。
吹拢风，首前有船，角度可大 开尾角度：顶流离泊船，角度可较大
顺流靠泊船，角度可稍小
第四章 港内操纵
第四章 港内操纵
（三）驶靠码头的基本操纵方法 1、滑行驶靠（小角度驶靠、无风逆流驶靠） ?条件：水流平缓，风力较小，泊位下方水域宽敞。 ?纵距：距泊位下端2-3倍船长时停车滑行； ?横距：初始横距控制在1/2-1倍船宽； ?靠拢角度：一般不大于15°。
第四章 港内操纵
2、横移驶靠（嵌档驶靠） 条件：水流较急，且泊位上下方均有船舶停靠。 （1）顶流横移驶靠 有流无风或流强风弱
第四章 港内操纵
第一节 进出港时操船
三、接送引航员时的操船方法 （一）引航员登离船装置的要求 （二）引航员登离船时的船舶操纵要点 （三）直升机接送引航员船舶操纵要点
第四章 港内操纵
第三节 靠离码头操纵
一、靠码头（berthing alongside） （一）准备工作 1、了解港口与码头情况 码头方面有码头线方向、长度、泊位水深、前后停船情 况、泊位空挡大小（一般为船长的115%~120%）以及码 头附近水域宽度等。 2、掌握预计靠泊时码头边的风、流条件。 3、制定靠泊操纵计划（进港准备、港内外航道航行与操 纵、靠泊操纵各阶段的安排、各阶段的主要操纵环节、应 急措施）
船舶操纵知识点归纳
{（1）定常旋回阶段第一章船舶操纵性基础1、定义：保向、改向、变速。
2、船舶操纵性能：①变速性能：（1）停船性能（2）启动性能（3）倒车性能②旋回性能③保向性能④航向稳定性能3、一些主要概念：①转心：转轴与船舶首位线交点（垂足）通常位于船首之后1/3L （船长）它的位置稍有移动②通常作用在船上的力及力矩：水动力、风动力、舷力、推力③漂角：船舶运动速度与船首位线的夹角4、①水动力及其力矩：水给予船舶的运动方向相反的力②特点：船前进时，水动力中心在船中前船后退时，水动力中心在船中后③附加质量：惯性质量及惯性矩大型船舶纵向附加质量≈0.07m （m 为船的质量）附加惯性矩≈1.0Iz （Iz 为船的惯性矩）④水动力角：水动力方向与船首位线的夹角它是漂角的函数，随它漂角的增大而增大⑤水动力中心大概位置:前进平吃水：漂角为0时，中心在船首之后1/4L （船速越低，越靠近船中，前进速度为0时，在船中）后退平吃水：漂角为0时，中心距船中1/4L⑥水动力距：与力矩系数水线下面积、船体形状有关力矩系数是漂角的函数5、船体阻力摩擦阻力→主要阻力占70%—90%速度越大，其值越大（与V 2成正比）兴波阻力（低速时：与V 2成正比；船高速时：急剧增大）涡流阻力空气阻力：约占2%附体阻力6、船舶的变速性能①停船性能（冲程）：与惯性有关②冲程：往往是对水移动的距离（对水移动速度为0）③一般万吨船：倒车停船距离为6—8L倒车冲程：5万：8~10L 10万吨:10~13L 15—20万吨：13~16L④当船速降到60%~70%时，转速降到25%~35%倒车⑤换向时间：从前进三到后退三所需时间汽轮机：120s~180s 内燃机：90s~120s 蒸汽机：60s~90s7、船舶的旋回性：转船阶段①旋回圈：过渡阶段—变速旋回阶段{剩余阻力：附加阻力：{②旋回初径：操舵后航向转过180°时，重心移动的横向距离一般为3~6L③旋回直径：船定常旋回时，重心轨迹圆的直径通常为旋回初径的0.9~1.2倍④进距：开始操舵到航向转过任一角度，重心移动的纵向距离通常为旋回初径的0.6~1.2倍⑤横距：指操舵让航向转过任一角度，垂心所走的横向距离约为旋回初径的1/2倍⑥制距：操舵开始时的重心位置到定常旋回率重心的纵向距离1~2L（2）船舶旋回运动是舷力的横向分量、水动力横向分量共同作用的结果（3）船舶旋回运动中的性能：降速车旋回的初始阶段：内倾；定常旋回：外倾旋回时间：旋回360°所需的时间；万吨级船旋回时间约为：6min（4）影响旋回特性的因素：①方形系数大旋回性好旋回圈小②船首水线下面积多旋回性好旋回圈小③船尾有钝材或船首瘦削旋回性差旋回圈大④舵面积大旋回性好旋回圈小⑤吃水增大横距、旋回初径增大，反移量减小⑥横倾，影响较小：低速时，向底舷一侧旋回旋回性好高速时，向高舷一侧旋回旋回性好船速低于某一值时，旋回圈加大⑦浅水：水变浅阻力加大转船舵力作用小旋回圈大旋回性变差⑧旋回圈在实际操船中的应用：反移量（kick ）：向操舵相反一舷移动的距离0.1~0.2L （10%~25%L ）9、操纵指数：k r r T =+.（T ：追随性指数.r :r 的导数角速度<r>的加速度k:旋回性指数）阻尼力矩惯性力矩=T （T 大，惯性大，实际操舵中T 越小越好）阻尼力矩转舵力矩=k （k 大，转舵效应好，实际操舵k 越大越好）无因次的k’、T’)(')('v L T T v L k k ==（k/T 表示舵效）{{第二节航向稳定性及保向性1、船向稳定性定义：船受外力干扰，干扰消失后，不用舵的前提下，船能自动恢复直线运动①恢复到原航向平行的航向航向稳定性（方向稳定性）稳定性②彻底恢复到原航行完全相同的航向上③直线稳定航向稳定性：方形系数低，长/宽高的船航向稳定性好瘦船稳定性好船首侧面积大航行稳定性差（例如：球鼻首bulous）2、保向性概念：船首线运动受外力干扰通过用船纠正使其恢复到原航向与航迹上继续做直线运动一般来说：航向稳定性好的船保向性好3、影响保向性因素瘦船好浅吃水差船尾肥大（有钝材）好干舷高差尾倾较首倾好轻载比满载保向性好（如有风，另当别论）船速高好水深浅好逆风逆流好第三节变速性能补充1、启动性能：静止定常运动定常速度v、所需距离与排水量成正比，与v2成反比，与阻力成正比经验：满载启动距离20L轻载为满载的1/2~2/32、减速性能：停车冲程：对水速度为0通常对水移动能维持舵效的最低速度，即认为停船万吨级船2节、超大船3节，即认为停船一般货船停船冲程8~20L、超大船停船冲程20L3、制动性能：前进三后退三变螺距船CPP是FPP船紧急停船距离的60%~80%总结：排水量大停船距离大船速大停船距离大污底严重停船距离小主机功率大停船距离小顺流顺风停船距离大第四节船舶操纵性试验1、旋回试验：在直航情况下，左35°或右35°，使船旋回旋回试验的目的:测定旋回圈，评价船舶旋回性2、冲程试验冲程条件：风流小水深≥3Bd 采用投掷法测定倒车使船停下（这种试验）要求船首改变90°3、螺旋试验、逆螺旋试验该试验目的，判断船舶航向稳定性好坏逆螺旋试验：求取船舶达某一回旋角速度所需舵角4、Z 性试验该试验主要评价船舶首摇抑制性，也可测定旋回性，追随性，航向稳定性获得操纵性指数第五节IMO 要求1、①对旋回性：进距＜4.5L 旋回初径＜5L操10°舵角航向改变10°时的进距＜2.5L②对停船性：全速倒车停船距离＜15L超大船倒车停船距离＜20L③对于首摇抑制性、保向性3、Z 型试验结果：左右10°舷角第一超越角：a 、当L/v ＜10s 时：＜10°b 、当L/v ＞30s 时：＜20°c 、当10s ＜L/v ＜30s 时：[5+21（L/v ）]°第二超越角：a 、当L/v ＜10s 时：＜25°b 、当L/v ＞30s 时：＜40°c 、当10s ＜L/v ＜30s 时：＜[17.5+0.75（L/v ）]°第三章车、舵、锚、缆、拖船第一节螺旋桨（propeller ）1、关于阻力的补充摩擦阻力占到70%~80%，它与大约船速1.852的次方成正比2、吸入流与排出流①进入螺旋桨的流吸入流：范围广、流速慢、流线平行②螺旋桨排出的流排出流：范围小、流速快、水流旋转3、推力有船速关系（还与滑失有关）推力：排出流对船的反作用力船速一定，螺旋桨转速高推力大螺旋桨转速一定，船速高推力小4、滑失：螺旋桨对水实际速度与理论上能前进速度之差理论速度滑失滑失比=螺旋桨推力主要取决于其转速及滑失比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N
N
θ
Fa V
A
G FH
W
V Fa
W FH θ
G
A
13
第一节 风对船舶运动的影响
2、船舶前进中受风转动规律
NH
Na
θ
V W
A
Fa
FH
G
V Fa
N
W FH θ
G
A
14
第一节 风对船舶运动的影响
3、船舶后退中受风转动规律
N θ
NH Na
Fa
A
G FH
VW
θ
G
Fa
FH
VWA
15
第一节 风对船舶运动的影响
4、风力与风压 1）风力指风对地面或海面影响程度的等级。 表示方法：蒲福风力等级0～12级。
2）风压指与风垂直的单位面积所受的压力。
表示方法：
q
1 2
a
Va2
式中：q — 风压强(N/m2) ρa — 空气密度(1.226kg/m3) Va — 相对风速(m/s)
5
第一节 风对船舶运动的影响
二、风压力及风压力矩
1船、舶X风所a 压受力F的a风 c力o可s用HqughAeTs公 C式a予X 以Y估a算：Fa sin q AL CaY
FaFa q CaX (a2AT cYoas22 AL sin 2 )
Na
θ
a
Ya
A
Fa
α Xa
式式中中：：ຫໍສະໝຸດ GCFqAAαaYCCTaLX为为为a为为为aa为aXY为风风相为为水水水风风压力对横纵线线线压压强系风向向以以以力力数（舷风风上上上在在；N角力力船船船y/xm；轴系系体体体轴2方数数所正侧）方向；；受投投；向的的影影的分风面面分量力积积量；（（（；Nmm）22））；；；
据
11
第一节 风对船舶运动的影响
四、风作用下的船舶转动 在风的作用下船舶既有平动运动的变化，也有转 动运动的变化。 ●影响因素： 风向、风速、受风面积、船舶运动状态及载态。 ●决定船舶运动状态的因素：
风压力中心A、船舶重心G和水动力中心W。
12
第一节 风对船舶运动的影响
1、船舶静止中受风转动规律
第四章 航行环境对操纵的影响
何谓航行环境？
自然环境
气象 水文
水域
第一节 风对船舶
风
运动的影响
雨
雾 潮汐
第二节 流对船舶 运动的影响
海流 波浪 航道宽度
第三节 受限 水域对船舶 运动的影响
水深
第四节 航行下沉 量及富余水深
1
第一节 风对船舶运动的影响
一、 风场概述顶风
00
N
1、风向和风速 00
风弦角
17
第一节 风对船舶运动的影响
1）前进中受风移速度
18
第一节 风对船舶运动的影响
2）静止中受风横移速度
停船时，船舶最终将以相对风向θ≈900的方 向漂移，其漂移速度由风压力Ya和水动力YH 达到相等来决定：
Ya YH
1 2
a
CaY
AL
Va2
1 2
CHY
Ld
v2
整理后得：
v
a
AL Ld
CaY CHY
五、风作用下的船舶漂移运动
静水中的船舶因风的直接作用 和水动力的间接作用而产生的 横向运动称为风致漂移。
θ
Vu β
1、风压差角
arctan v
u
G v
u — 风中船速在x轴上的分量；
v — 风中船速在y轴上的分量，
也称漂移速度；
16
第一节 风对船舶运动的影响
2、风作用下的横向漂移速度 船舶在风压力的横向分量的作用下，船舶的 横向运动状态将发生变化，产生横移速度即 漂移速度。 船舶在风中的漂移速度与船型、相对风速， 相对风向、水深和船速等因素有关。 一般情况下横向受风漂移速度最大，首尾受 风时漂移速度变化不大。
4、风压力矩
由于风力作用中心不在船中处，所以风压力的横 向分量Ya不但改变了船舶的横向运动状态，而且 还会对船舶产生力矩，该力矩称为风压力矩。
Na Ya xa Fa xa cos
Na q AL L CaN
式中：Na为风压力矩； xa为风压力中心距船中距离； L为船长； CaN为风压力矩系数；
风力作用中心指受风面积中心沿
纵向的位置。
θ1
风力作用中心一般以距船首的距
离a与两柱间船长L的比值a/L表 A1
θ2
示， a/L随风舷角的增大近似
呈线性增加，其值大约在0.3～
A2
A3 G
θ3
A4
0.8之间 。
A5
θ4
船舶平吃水时风力作用中心一般
位于船中前。压载，尾倾较大时，
θ5
可能位于船中后。
8
第一节 风对船舶运动的影响
为相对风舷角；
6
第一节 风对船舶运动的影响
2、风压力角
Na
θ
风压力Fa与船首尾线的夹角 ，称
为风压角。
a
tg Ya caY AL tg
X a caX AT
Ya
A
Fa
α Xa
G
岩井也给出一个估算式：
1
0.15
90
0.80 1
90
3
90o
7
第一节 风对船舶运动的影响
3、风压力中心位置
3
第一节 风对船舶运动的影响
3、真风与视风
真风指观测者静止时所测量到 的风向、风速。
视风指船舶的航向、航速与真 风的合成风。视风也叫相对风。
图中：Va — 相对风速 V — 船速 Vt — 真风速
θt — 真风向 θ — 视风向
根据矢量合成定理： Va = V + Vt
θ Va V θt Vt
4
第一节 风对船舶运动的影响
风向 — 指风的来向
NE 450
圆周表示法
风的特 征参数
表90示0 横方风法： 相对方位表示法
8 points 900
风速 — 指单位时间
1800 内空气在水平 顺风 方向上的位移 米/秒（m/s）
表示方法：
节（kn）
2
第一节 风对船舶运动的影响
2、定常风与非定常风 定常风指风向、风速不随时间空间发生变 化的风。—— 实际不存在。 非定常风指风向、风速随时间空间发生变 化的风。—— 实际风都是非定常风。 风速沿水面以上面积的垂向分布是不 均匀的。由下至上逐渐增大。
10
第一节 风对船舶运动的影响
2、风压系数的试验值
风压系数一般用船模风洞试验方法求取。
CaX
CWY
CWN
1.4
1.0
1.4
0.7
0.8
0.7
0.6
0
40
80
120
160
α
0
R
-0.7
0.4
0.2 -1.4
满载
0
40
80
120
160
α
0
R
-0.7 半载
-1.4
0
40
80 120
160
α
0
R
大连海事大学远洋实习船“育英”轮的试验数
Va
19
第一节 风对船舶运动的影响
敞水中受风横移速度可用下式估算：
9
第一节 风对船舶运动的影响
三、风压系数及其试验值
风压力系数和风压力矩系数统称为力矩系数。船型
一定时，风压系数和风弦角有关。
1、风压系数的表达
风压合力系数:
Ca
q ( AT
Fa
cos2
AL
sin 2 )
风压分 力系数:
CaX
Xa q AT
CaY
Ya q AL
CaN
Na q AL L