船舶操纵02.ppt

要点回顾 船舶运动学参数 漂角、转心、航向角、速度、角速度。 船舶平面运动的特征 船舶操纵动力学参数 运动方程 船体水动力及水动力矩 水动力角与漂角β、水动力作用中心 影响船体水动力的因素 船舶的几何特征、船舶的运动特征、航行水域的几何特征 船舶操纵性基础 船舶操纵性概述 船舶操纵性（maneuverability）指标及其判别 船舶必备操纵性资料 船舶操纵性指数 航向稳定性与保向性 船舶变向性能 船舶变速性能 船舶操纵性试验 船型参数对操纵性的影响 船舶操纵性概述 船舶操纵性能（maneuverability）是指船舶对驾引人员实施操纵的响应能力总称 船舶操纵性能: 固有稳定性(Inherent dynamic stability) 保向性(Course-keeping ability) 初始回转性/改向性(Initial turning/course-changing ability) 首摇抑制性(Yaw checking ability) 旋回性(Turning ability) 停船性(Stopping ability) 船舶操纵性概述 航行环境影响下的操纵性 风中操纵性 流的影响 受限水域操纵性 浅水操纵性 岸壁效应 船舶操纵性概述 船舶操纵性的判别 实船试验 旋回试验 Z 形操纵试验 螺旋试验或逆螺旋试验 回舵试验 停船试验等等。 “直接判据” -试验结果 “间接 (或分析)判据”-操纵性指数K、T 等。 船舶操纵性概述 船舶必备操纵性资料 1987年11月，IMO大会通过了A601(15)决议，要求船舶配备： 引航卡； 驾驶台操纵性图； 船舶操纵手册。 船舶必备操纵性资料 引航卡(Pilot Card) 船长与引航员之间关于船舶操纵性能进行信息沟通的资料卡。 每航次由船长填写； 内容包括本船的主尺度、操纵装置性能、船在不同载况时主机不同转速下的航速以及船舶特殊操纵装置(侧推器)等信息。 船舶必备操纵性资料 驾驶台操纵性图(Wheelhouse Poster) 详细概述船舶旋回性能和停船性能的图表资料； 置于驾驶台显著位置； 内容包括深水和浅水(＝1.2)，满载和压载情况下船舶的旋回圈轨迹图及制动性能(停船试验)资料。 船舶必备操纵性资料 船舶操纵手册(Maneuvering Booklet) 详细描述船舶实船操纵性试验结果的手册； 它是重要的船舶资料之一； 内容包括旋回试验、Z形操纵试验和停船试验的试验条件、试验记录以及试验分析等； 操纵手册包括全部驾驶台操纵性图上的全部信息； 除实船试验结果之外，操纵手册中的大部分操纵信息估算结果。 船舶操纵性概述 船舶操纵性衡准 1993年国际海事组织(1MO)对100m及以上海船的操纵性标准提出了要求，之后，又进行了修订，具体规定如下 船舶操纵性衡准 旋回性(Turning ability) 旋回圈的进距应不超过4.5倍船长(垂线间长，下同)， 相应的旋回初径应不超过5.0倍船长。 初始回转性(Initial turning ability) 船舶操左10o舵角或右10o舵角后，船首向角从原航向改变10o时，船舶在原航向上的纵向行进距应不超过2.5倍船长。 船舶操纵性衡准 偏转抑制性能和保向性(Yaw-checking and course -keeping ability) 10o／10o Z形操纵试验测得的第一超越角应不超过： 10o 当L/V＜10s时； 20o 当L/V ＞30s时； (5＋1/2 (L/V))o 当10s ＜L/V ＜30s时。 10o／10oZ形操纵试验测得的第二超越角应不超过： 25o 当L/V ＜10s时； 40o 当L/V ＞30s时； (17.5＋0.75())o 当10s ＜L/V ＜30s时。 20o／20oZ形操纵试验测得的第一超越角应不超过25o。 船舶操纵性衡准 停船性能(Stopping ability) 船舶全速倒车停船试验中的航迹进距(Crash Stopping Distance)不超过15倍船长。 但是，对于超大型船舶，主管机关认为该标准不能满足时，可进行修订，但任何情况下不应超过20倍船长。 船舶操纵性基础 船舶操纵性指数 动坐标系船舶运动方程 船舶操纵性指数 假设一物体的转动惯性矩为I，当它以角速度r回转时，所遭受的粘性阻尼为N r， N是阻尼系数。此外当其尾部转过一角度?后，会产生一个作用在物体上的力矩M ? ，M表示单位角度产生的力矩，则该物体的运动方程为 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