船舶操纵 第二章 外界因素对操船的影响.doc

第二章 外界因素对操船的影响 说课笔记 知识与技能掌握要点： 通过学习，使学生牢固掌握车的作用，车的应用。尤其结合安全生产和企业规范，把握好对驾驶岗位用车掌控时机； 使学生深入理解车、舵效应、舵力与舵效的性质。为靠离泊位、狭水道航行等操作打好基础； 通过ppt，DVD以及学生在特定码头的系泊用缆设计，达到掌握要领目的； 了解拖轮种类及性能，初步掌握拖轮的使用方法。掌握与拖轮的联系信号，为车、舵、锚、缆、拖轮综合使用打好基础； 工学结合： 分析船舶系固船厂码头试车、搁浅进车与倒车的推力； 介绍《驶向海洋》中的几起典型用车不当至损海事； 观摩机电系舵机实验室，对舵系统工作感性了解； 进行开航前驾驶台与舵机房的对舵程序及要点训练； 以24000吨油轮涨水进口调艏靠高桥炼油厂为例，计算抛锚点选择； 不同类型船舶靠不同港口几种缆绳用法； 以VLCC为模型，操纵软件拖轮使用。 课程教学特色： 介绍学生浏览IMO为国际海员建立的网站， 如： 培养学生职业能力； 重视核对舵角、校正舵角与指示器误差和各种操舵方式基本训练； 通过ppt，DVD以及学生在特定码头的系泊用缆设计，达到掌握要领目的； 第一节 风对操船的影响 一、风动力及风动力转船力矩 从船舶操纵角度来讲，风动力是指处于一定运动状态下的船舶，其水上部分所受的空气动压力。船舶在风的影响下，顶风减速，顺风增速；当风向与首尾面斜交或垂直时，船舶将向下风漂移，同时其船首将向上风或下风偏转；尤其是在低速航行时，遇到强风甚至还会出现舵力转船力矩不足以抵御的偏转力矩，因而使船舶陷于难以操纵的境地。 1．风动力（wind resistance） 设船舶受风情况如图示2—1所示。图中： θ——风舷角，即相对风舷角（°）； Ra——风动力（N）； A——风动力中心； α——风动力角（°）； a——船首至风动力中心的距离（m）； LＰＰ——船长（m）； Ma——风动力矩（N·M）。 图2－1 １）大小 风动力大小与风速Va、风舷角θ、受风面积大小和形状（包括空、满载，吃水差，上层建筑布置情况等）有关。其值可用Hughes公式估算： Fa=1/2(aCaVa2(Aacos2θ+Basin2θ) (2—1) 　　　　　　 式中：(a—空气密度（1．226kg/m3）； Ca—风动力系数； Va—相对风速（m/s）； Aa—水线上船体正面积（m2 ）； Ba—水线上船体侧面积（m2 ）。 在决定风动力Fa大小的各因素中，Va与θ均可用船上的风速仪、风向仪测出；水线上船体正、侧面受风面积大小Aa、Ba可从船舶相应资料中根据船舶实际吃水查得，若无资料可查时，可利用各类型实船资料整理成的图2—2（1）、（2）中的曲线，按本船所属或相近的类型，根据吃水相当于满载吃水的百分比，分别取正面积系数C1和侧面积系数C2，从而求Aa、Ba的概数： Aa=C1 ·B2（B为船宽m） 　 　　　　　　　 (2—2) Ba=C2·LＰＰ２(LＰＰ为船长m) 　　　　　　　　　　(2—3) 风动力系数Ca 的大小主要随风舷角θ的变化，表2—1所列数据可供估算时使用。 风动力系数 表2—1 (( 0 20 40 60 80 90 100 120 140 160 180 Ca 0.50 ~ 0.95 1.10 ~ 1.40 1.35 ~ 1．90 1.30 ~ 1.75 1.05 ~ 1.30 1.00 ~ 1.25 1.05 ~ 1.25 1.30 ~ 1.80 1.35 ~ 2.00 1.20 ~ 1.70 0.60 ~ 1.20 a/Lpp 0.25 ~ 0.40 0.30 ~ 0.45 0.35 ~ 0.45 0.40 ~ 0.50 0.45 ~ 0.55 0.50 ~ 0.60 0.55 ~ 0.70 0.58 ~ 0.80 0.60 ~ 0.85 (( 45 ~ 70 70 ~ 82 78 ~ 85 85 ~ 87 87 ~ 95 87 ~ 97 92 ~ 105 100 ~ 115 105 ~ 130 注：[1]表列数据由10艘不同类型和不同吨位船模风洞试验测得； [2]估算取值时，三岛型货船、滚装船取大值，油船、客船取小值； [3]a为风力中心至船首的距离，Lpp为船长； [4](为风力方向与船尾方向的夹角。 由表列数据可知:风动力系数Ca，当θ=0(、