第二部分船型和性能第六节船舶操纵性.ppt

船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 船舶因操纵性等原因造成的事故触目惊心 三、影响船舶操纵性的因素 2、操纵装置：舵：常规舵、襟翼舵、主动舵等 推进器：敞式推进器、导管推进器 隧道（槽道）推进器等 3、控制系统：航向自动驾驶系统、自动定位系统等。 舵是船舶操纵装置的一个重要部件。舵是一块平板或具有流线型截面的板，称为舵叶。装在船尾中纵剖面或对称于中纵剖面的位置上。它垂直地浸没在水中，并能绕舵轴转动。 舵对船舶操纵性的作用 舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的专用舾装设备。可以想象，如果船没有舵，或舵失灵，就象汽车没有方向盘一样，将无法行驶。在大海里任凭风浪摆布。 舵对船舶操纵性的作用 * * 船舶操纵性 船舶操纵性是船舶重要的水动力性能，与船舶的航行安全密切相关。 绪言 一、船舶操纵性的概念 船舶操纵性:是指船舶借其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。 船 舵 螺旋桨 速率姿态方位 启动、加速、减速、停车 保持航向、航迹、位置 回转、规避 良好的操纵性包括两个方面： 方便、稳定地保持（稳定性） 迅速、灵活地改变（机动性） 一、船舶操纵性的概念 船舶操纵性 航向稳定性 回转性 转艏性 指船舶能自动保持初始航向的性能，包括动态稳定性和静态稳定性 表示单位舵角引起的首向角变化快慢。 转舵使船作圆弧运动的性能称为船舶回转性 学习船舶操纵性的目的意义 船舶的重要性能分为： 快速性 稳性 耐波性 操纵性 抗沉性 船舶的重要 性能之一 （1）操纵性好的船在战斗中可以灵活地运动，占据有利阵位，发扬火力，打击敌人和规避敌人火力的攻击。 （2）航向稳定性不好的船在航行中容易左右偏航，增加航行阻力和航程、从而增加油耗和延长航行时间。 研究船舶操纵性的目的：掌握船舶操纵运动规律，建立船舶操纵性标准和完善的操纵性计算、试验方法，研究船形等对操纵性的影响，满足、改进船舶操纵性。 现代海运的特点： a．航行密度大； b．航行速度高； c．船舶大型化、专门化； d．操纵性计算书和试验报告已成为船舶必备的重要文件； e．“船舶操纵性标准的制定”（国际海事组织IMO）。 操纵困难、事故频繁、损失巨大，因操纵性原因而导致碰撞和触礁的约占失事船总吨位的48% 人类利用各种操纵装置来控制船舶的运动已经有很长的历史（公元前我国劳动人民就已学会使用舵）。但是，船舶操纵正式成长为一门学科还是很年轻的。 剡木为楫 篙、桨、橹 舵：在帆船时代有了舵甚至可以逆风航行，19世纪后，风帆由蒸汽和柴油机动力所代替，而舵一直延用至今。 二、船舶操纵性研究的发展过程 哈尔滨工程大学 船舶工程学院 在中国人发明了船尾舵后的很长时间内，船舶操纵技术和舵设计主要根据经验，很少进行理论分析。直至1860年，船舶操纵性设计还局限于选择舵的尺寸和形状，并把舵布置于船首及船尾长度当作船宽的函数，这一原则在20世纪的拖船舵设计中仍在应用。 1860年开始实船及模型回转试验研究船舶的操纵性。 一般可以利用操舵自航试验可以求取船舶的操舵下响应，另外也可利用拘束模型试验求取操纵运动方程中的全部水动力系数，从而分析船舶的运动。 试验研究方面 在船模上安装推进电机、蓄电池、螺旋桨、舵机和操舵设备，采用无线电遥控，使其以所需的航速进退和按规定的操舵方式操舵。 船舶操纵性能预报 自航模试验 露天操纵水池 随着计算机的进步，船舶操纵性的数值预报有了很大发展，一方面用于船体水动力的计算，一方面用于运动仿真，主要有： 1、船舶操纵性预报：用于预报操纵性能，从而为缩短设计周期、节约资金走出了一条新路。 2、船舶运动模拟器：成为开发运动控制系统的有利工具。 3、船员训练模拟器：可以缩短时间、减少危险，同时便于设计海上环境。 数值计算研究方面 应用计算机仿真预报船舶操纵性越来越广泛。 关键问题：仿真模型建立、操纵运动水动力的获取 船舶操纵性能预报 计算机仿真 1000吨内河货船模35度操纵回转轨迹 1000吨内河货船模15/15Z形操舵试验 回转运动 把舵转至某角度保持，船改变 航向所作的曲