第一章 船舶操纵基础01(船长).ppt

船舶操纵 船舶操纵 是指在人、船、环境系统中，驾驶人员利用船舶本身或其他手段（如车、舵、锚、缆、拖轮等），以保持或改变船舶的运动状态为目的而进行的观察、判断、指挥、实施等行为的总称。 第一节 船舶操纵性能 船舶对驾驶员实施操纵的响应能力，总称为该船舶的操纵性能。 船舶的操纵性能包括： 1、船舶追随性 指船舶施舵后，船首是否能很快转头以及回舵时是否能很快转入直航状态的性能。它表示船舶追随操舵而进行转头的快慢程度。 2、船舶旋回性 是指当冲船舶向左（右）操舵后，船舶进入定常旋回时是否具有较小的旋回圈，是否较快地进行旋回的性能。它表示船舶在一定舵角下旋回的能力。 3、船舶航向稳定性 指的是船舶在受到外力瞬时干扰作用，船首发生偏转，当干扰消除后在保持正舵的条件下，船舶转头运动将如何变化的性能。又称为方向稳定性。追随性好的船舶其航向稳定性也好。 4、船舶改向性 是表示船舶改向灵活程度。通常船舶改向试验时从原航向改到新航向的距离来表示改向性的优劣。 5、船舶保向性 是指船舶在风、浪、流等外力作用下产生首摇，通过操舵抑制或纠正首摇使船舶驶于预定航向的能力。 6、船舶变速性 是指包括船舶启动加速性能、减速性能、停车性能和倒车性能等。 本节主要讲述船舶的变速运动性能、船舶的旋回性能以及船舶的航向稳定性、保向性。 一、船舶变速性能 在驱动静止中的船舶，或是运动中的船舶停止下来，或改变船舶的运动速度时，船舶都具有维持其原来运动状态的趋势，经过一定时间的过度，才能达到所要求的状态，这种趋势就是船舶惯性。 船舶运动惯性通常用两个重要指标来衡量： 一是船舶完成变速运动过程中所航进的距离，称为冲程； 另一是完成变速运动过程中所需的时间，称为冲时。 本节所讨论的船舶的变速运动性能主要指船舶的启动性能、停车性能和倒车停船性能。 1、船舶启动性能 （1）定义：船舶在静止状态中开进车，使船舶达到与主机输出功率相应的稳定船速所需的时间和行进距离，称为启动惯性，也称船舶启动运动。 （2）原理：在船舶启动进车时，主机产生推力T与船舶阻力R之差，是船舶运动的原因。在启动之初，由于T＞R，船舶作加速运动，当经过时间t0后，推力T0与阻力R0达到平衡，在此期间，船舶航进的距离也随速度一起增大，当经过时间t0时船舶航行的距离为S0，并以v0做匀速运动。此时，可用t0和S0表示启动性的优劣。 （3）启动惯性经验值： 满载船舶从静止状态逐级加车，直至达到海上速度，所航进的距离So约为20倍船长，轻载时约为满载的1/2~2/3（即10-13倍船长）。 2、船舶停车性能 （1）定义：船舶在以某一速度航进中，从下令停车到船舶对水停止移动所需的时间和船舶滑行的距离，称为船舶停车惯性。 （2）减速惯性系数：是指船舶在减速过程中，速度每下降1kn时所对应的滑行距离。这个数据在实操时非常有意义。 （3）停车冲程实船经验数据： 一般船舶在以常速航进中，从主机停车到降至余速2kn时，其停车冲程约为8~20L。 3、船舶倒车停船性能及影响因素 （1）定义： 船舶主机从全速前进中开全速后退，从发令起至船舶对水停止移动所需的时间和船舶航进的距离，称为倒车惯性。这一距离即通常所称的倒车冲程，亦称为最短停船距离或紧急停船距离。 它是衡量主机制动能力的重要参数。 （2）全速前进中的船舶在进行紧急制动时，为不使主机产生过大应力而导致主机损坏，通常在主机转速降低后才能进行倒车启动。 （3）柴油机在紧急制动时，通常要在主机转速降至额定转速的25%~35%时，航速降至全速的60%~70%时，方可将压缩空气痛通入汽缸强迫主机停转，然后再用压缩空气进行倒车起动。 对于通常的右旋式FPP单车船，倒车制动时，船舶在减速停车的过程中船首不断向右偏转。 （4）船舶紧急停船性能 是指在冲程试验条件下，以海上船速行驶的船舶，进行倒车制动后或其他制动方法制动后，在允许的偏航范围内（偏航量和偏航角），能否迅速停船的性能。 （5）实船倒车制动试验时的运动轨迹是一条曲线，如图所示：在图中，实验时实际所测得的最短停船距离是船舶运动轨迹的长度，即图中曲线的长度，也称制动行程Rt。 船舶重心沿原航向方向所滑行的距离，称为制动纵距Rh。 船舶重心偏离原航向的横向距离称为制动横距Rs，或称偏航量。倒车制动时，船首向偏离原航向的角度，称为偏航角。 船舶压载时，停船距离短，偏航角和偏航量较小；满载时，停船时间长，偏航角和偏航量大。 （6）影响紧急停船距离的因素主要有： ①主机倒车功率、换向时间 吨位、载荷状态等相近的船舶，主机倒车功率越大，紧急