船员大型船舶操纵特殊培训1备课讲稿.ppt

船员大型船舶操纵特殊培训1第一章：大型船舶操纵特点第一章：大型船舶操纵特点及操纵方法及操纵方法第一节：大型船舶操纵特点第一节：大型船舶操纵特点n一、大型船舶较普通船舶的操纵性能有所下降n n1.舵效差，反应迟钝，当速度降到节时基本上无舵效n n2.追随性差，故在改向或过弯曲航道时需及时操舵n n3.航向稳定性差，施舵后，船首一但开始偏转后要及时压舵驶上新航向n n4.保向性能差，因值较小、风浪中航行易产生偏航n n5.旋回性能好，旋回圈虽大但其较小，旋回中的速度下降大n n6.启动、停车惯性大，变速操纵呆笨，停船性能差n n7.转向惯性大，需施大舵角，应早施舵，早回舵，施大压舵角二、大型船舶在浅水、狭水道、受限水域中航行时所产生的各种效应较普通船更为明显n n1.阻力增大，船速下降n n2.船体下沉、纵倾、横倾的变化更为明显，要求有足够的富余水深n n3.旋回性变差，而旋回中的速度下降较深水中小n n4.有时船舶的振动会加剧，并伴有异常振动n5.航向稳定性提高n6.舵力虽变化不大、但舵效明显下降n7.因航道宽度与水深变小，船舶保向所需的压舵角明显增大n8.沿岸航行时，岸壁效应明显n9.因船速较慢且受风、流影响明显，风流合差角大，会船时船间效应明显，航行时需有足够的航道宽度n三、大型船舶在港内的操船特点n n必需借助港作拖轮在港内安全航行和靠离泊位n n在靠离泊的横向移动中需多艘拖轮的协助操作n n所配港作拖轮的位置应根据实际需要有所不同n n船舶在回转中应充分注意船尾的反移量四、大型船舶在操纵用锚上的局限性n n锚泊时一般采用抛单锚进行锚泊n n抛锚助操时应倍加注意锚机制动能力不足，船速应控制在.节以下。n n航行中一般不用锚来制动n n锚泊作业时一般均采用深水抛锚法n五、大型船舶的主要尺度n n第五代集装箱船的L、B、D分别为：280、39.8、23.6米.n n大多数超大型油轮,矿/油,矿/散船舶的L,B,D都在:300,45,24米以上.船长为300米左右的船舶的满载与空载盲区分别达：500米和600米左右。n n大型船舶的船型均系肥胖而粗短形,长宽比小(约为6左右)、方形系数较大（大多大于0.8左右），B/d多大于2.5。n六、大型船舶的系泊属具n锚 重 达 15-20吨、锚 链 一 般 为100*700（m/m）左右，许多船配备了15-20根的系缆。n第二节、大型船舶的第二节、大型船舶的n 操纵性操纵性n一、操 纵 性 的 表 达 方 式 及 K、T指数的意义n.近似操纵运动方程t tTdr/dt+r=K（1-1）n用K、T指数表征船操纵性，即操舵角后的转首角度、旋回角速度r和旋回角加速度dr/dt的变化关系。解上述方程得：nr=K(1-e-t/T)；dr/dt=K/T*e-t/T;n2.K、T指数及应用nK-旋回性指数、K大旋回性能好、船 舶 进 入 定 常 旋 回 后：R=V/r=V/K；nT-追随性指数，应舵性指数；T值越小，进入定常旋回的进间短，应舵快、舵效好。nK、T指数与船舶旋回时纵距和横距的关系（图示1）nK、T操纵性指数可通过Z字操纵试验求得;具有操纵性指数K,T后可求得：n n心距：Re=V（T+t1/2）；n n旋回半径R=V/K；n n到新航向的距离：n nDNC=V（T+t1/2）+V/Ktg（/2）（大型船舶在右舵大型船舶在右舵2020度时度时,该距离为船长的该距离为船长的1.51.52 2倍）倍）n n式中：旋回初速V的单位为m/s；操舵时间单位为s；舵角的单位为弧度；转向角单位为度，DNC的单位为m。n一、大型船舶航向稳定性n1航向稳定性的概念（图示2）n1）静航向稳定性：正舵直航的船受瞬间外力作用后其漂角是否变大的性能为静航向稳定性。船舶通常不具有静航向稳定性。n2）动航向稳定性：正舵直航的船受瞬间外力作用后，外力消失后能否尽快地稳定在新航向上的能力。T大于零且小，动航向稳定性好。n大型船舶具有动航向稳定性差的倾向，航向稳定性的判别可通过螺旋试验求得。n三，大型船舶的保向性n船舶在风流的作用下，通过操舵克服偏摆使船舶航行在航向上地能力为保向性。n航向稳定性好的船，保向性也好。n影响保向性的因素：n船型、水线下侧面积形状、干舷、船速、舵角、舵面积比、排水量、船舶的浮态、浅水、风流等。n四、大型船舶的旋回性四、大型船舶的旋回性n该性能的的优劣直接反映了船舶是否具有良好的操纵避让性能和保向航行性能。n1船舶旋回运动（图示3）n定速直航的船舶施一舵角，船舶作曲线运动称为旋回运动，重心移动的轨迹为旋回圈。n n1 1）一阶段（转舵阶段）：一般用时）一阶段（转舵阶段）：一般用时815815秒秒n n现现象象：船船首首向向施施舵舵一一侧侧偏偏转转、出出现现角角加加速速度度、由由于于惯惯性船舶仍直航、舵力横向力使向反侧横移和内倾。性船舶仍直航、舵力横向力使向反侧横移和内倾。n n2 2）第二阶段（过渡阶段）：）第二阶段（过渡阶段）：n n由由于于船船舶舶运运动动方方向向的的改改变变，形形成成漂漂角角而而形形成成了了水水动动力力转船力矩。转船力矩。n n现现象象：加加速速旋旋回回、水水阻阻力力的的增增加加使使船船速速下下降降，旋旋回回离离心力使船体内倾变为外倾。心力使船体内倾变为外倾。n n3 3）第三阶段（定常旋回阶段）第三阶段（定常旋回阶段）n n随随着着漂漂角角的的增增大大，水水动动力力作作用用点点后后移移，水水动动力力转转船船力力矩减小、水阻尼力矩增大、最终各力平衡。矩减小、水阻尼力矩增大、最终各力平衡。n n一一般般满满载载时时船船首首转转过过100200100200度度左左右右进进入入第第三三阶阶段段；空载转首空载转首6060度左右进入定常旋回阶段。度左右进入定常旋回阶段。n五、大型船舶的惯性n操船上的惯性有：启动惯性、停车惯性、倒车惯性、转向惯性n船长关心的惯性有：停车惯性和倒车惯性n1停车惯性：n n衡量此惯性的指标有：航行距离（冲程）、和时间（冲时）。超大型船舶余速3节的停车冲程达23L以上，冲时达30分钟左右。n n根据实测得,排水量万吨,速度(12)节主机停车后,速度降为节,需(31)min,进距为.(3.8)海里；n nDWT10万吨的船距泊位前9海里，减至半速、距泊位前6海里，减至慢速、距泊位前4海里、减至微速、距泊位前2.5海里，停车。n2.倒车惯性(紧急停船性能)（图示4）nIMO暂行标准规定,全速倒车停船冲程不应超过15L.n全 速 倒 车 冲 程 的 经 验 估 算 法:S=CV0tS(m).n系数C:一般货船取0.250.27;大型油轮取0.270.29;如大型油轮停船时间单位用分,则S=16V0t.第三节、船舶操纵性试验第三节、船舶操纵性试验n n操纵性试验的项目有：n nZ形操纵试验n n螺旋试验和逆螺旋试验n n冲程试验n n旋回试验n n改向试验 其中旋回试验和冲程试验是最基本的试验项目n一、旋回试验n目的：求船舶的旋回要素：进距、横距、旋回初径、旋回直径、滞距、旋回时间，以评价船舶旋回的迅速程度和所需水域的大小。n试验结果：提供船舶以海上速度直进向左（右）操满舵时各自的旋回资料和船速、转头角随时间的变化曲线。n n试验方法：以发令操舵时的船位为原点，测定并纪录转头角1、（而后隔）时的时刻、船位、转速、船速、转头角。当转头角为度（在风流轻微影响时为度）时回正舵并改为直进状态。n n）利用定位测旋回圈n n）使用浮标方位测旋回圈n n）使用无线电定位测旋回圈n一、形操纵性试验（标准操纵性试验）n.目的：求船舶的操纵性指数、值，借以全面评价船舶的旋回性、追随性和航向稳定性。n2.试验结果：提供船舶以海上速度直进中，操小舵角（小于度）进行形试验求出无因次的操纵性指数，值。n n试验的方法（图示5）n n）试试验验船船把把定定航航向向后后，做做右右（左左）度度舵舵角角，并保持该舵角；并保持该舵角；n n）船船从从原原航航向向向向右右（左左）转转头头达达度度时时，操操左左（右）度舵角，并保持该舵角；（右）度舵角，并保持该舵角；n n）其其后后船船停停止止向向右右（左左）转转头头而而开开始始向向左左（右右）转转头头，经经原原航航向向后后并并一一步步转转头头达达左左（右右）度度，再次操右（左）度，并保持该舵角；再次操右（左）度，并保持该舵角；n n）重复）的操作，共完成三次蛇航动动为止。）重复）的操作，共完成三次蛇航动动为止。n n在在此此期期间间，记记下下用用舵舵后后，转转头头角角到到达达预预定定值值所所需需的的时时间间、转转头头角角达达到到最最大大值值的的时时间间和和度度数数，转转头头角角达达到原航向的度数和时间。到原航向的度数和时间。三、紧急停船距离的测定三、紧急停船距离的测定n1目的：求船舶在空载、半载、满载、全速（半速、微速）时的最短停船距离。n2试验结果：提供船舶在各种载态和速度情况下的冲程、冲时、偏航角、横距。n3试验方法：选无风流影响的水域，水深大于3（Bd）1/2；船舶把定并定速，记下下减速令时的船位（用GPS）与航向，记下每隔12分钟的船位和航向（特别应记下船舶开始偏航时的时间与船位、下停车令、倒车令的时间、船位、航向。），当船舶速度降至23节时，结束试验；用光滑的曲线连接各船位点。第二章、各种外第二章、各种外界因素对船舶操界因素对船舶操纵的影响纵的影响n一、风对船舶操纵的影响n n船舶横受风时对操纵的影响：保向困难、产生风致漂移。n n风致漂移速度：n nVY=0.04（Ba/Ld）1/2Van n式中：Ba水线上侧面积、n nLd水线下侧面积n n大型船舶可按下法简算：n n空载时（Ba/Ld0.8）,VY=1/20.Va;n n满载时（Ba/Ld0.8）,VY=1/30.Van2.2.强强 风风 中中 操操 船船 的的 可可 保保 向向 界界 限限:（图例6）大型船舶在强风中一般将出现迎风性偏转,为保向航行需向下风舷压一舵角,以抵消迎风偏转合力矩的作用,因为一定船速下操一定的舵角所能具有的保向作用是有限度的,所以当其不能抵消迎风偏转合力矩作用时,便会出现凭操舵而不能保向的情况,大型船舶在港内航行时速度小、水线上受风面积大,易出现操满舵不能保向的局面.n影响保向界限的因素:n n风舷角：风舷角=6001200时,风速只需达船速数倍时,便呈现出极强的迎风性偏转,操舵保向性能最差。n n相对风向向船首、尾靠拢时，操舵保向的能力变好；n n船首斜迎风或迎风时的保向性较船尾斜迎风或迎风时优；n n风速与船速比：保向随风速的降低而提高，随着船速的降低而降低，增大舵角可提高保向性。n n水线上侧面积只有既考虑到一定的船速时的风致漂移（因而必须给予适量的风压差角以修正航向），同时又考虑到船舶可保向的极限风速，以便给予适量的压舵角，通过保向来保证船舶驶于航道上才能保证进出口航道上的安全操船。n n从经验上以下数据可参考：n n船速（节）压舵角可保向极限风速（级）n n41505n n35078n n61506n n350910n二、流对操船的影响二、流对操船的影响n流对航速的影响：n船在均流中航行，船对地，对码头的速度为船对水的速度与流速的矢量和。n2.流对靠泊的影响(图示7):n当船舶与流呈一定角度,斜向顶流向泊位靠拢时,如果通过妥善调整船速V和靠拢角度,一方面可使Vcos与流速相抵,船舶与泊位处于不进不退的状态,另一方面有较理想的横向速度进入泊位的速度Vsin,船舶将保持角安全地向泊位横进（大型船舶靠码头为平行靠,此法适合于中、小型船舶）。n3流对舵效的影响：n n船速一样时，操同样的舵角，顶流时的舵力与顺流时的舵力一样，顶流舵效比顺流时好（转过相同的转头角、顶流所需的水域比顺流时小）。n三、三、受限水域对操船的影响受限水域对操船的影响n1出现受限水域影响的水深及航道宽度虽然至今仍无统一的国际标准，但就对船舶动动的影响而言，取下列数据作为一般标准是可信的。n1）水深：n n对船体前进时的阻力的影响：H/d4可作浅水对待n n对出现船体横向运动的影响：H/d2.5为界可作浅水对待n n对操纵性有明显影响，并达到易发现的程度应以H/d1.5为界；（H/d为相对水深，即水深与船舶平均吃水之比）n2 2）航道宽度）航道宽度n n从操船角度分析，通常认为以航道的有效宽度W与船长L之比而定n n考虑到岸壁效应时，应以W/L2来界定，作为窄水域对待n n对操纵性有明显影响，并达到易发现的程度的航道宽度应以W/L1来界定。2浅水对操纵性的影响n1）浅水对舵力的影响：伴流较深水中的增加使舵力下降；船速较深水中下降使螺旋桨滑失增加使得舵力增加；浅水中舵的下缘距海底较近导致舵的整流作用使舵力增大，总的来看舵力发生的变化并不大。2)浅水对旋回性,追随性的影响n浅水域船舶的虚惯矩，旋回阻矩的增加，旋回性能下降，纵距的增加远远小于横距的增加，其旋回圈并非整体性增加，操船者尤应注意掌握横向扩展远较前方伸长为大的特点。n追随性和航向稳定性变好。3）浅水对停船性能的影响n n船舶驶入浅水域时，因船体下沉、首倾、二维流增速等原因，使船体阻力增大，船速有所与降。n4）航行中船体下沉与纵倾变化n n船舶越肥大，水深越小，船体下沉和纵倾变化越激烈。n浅水中纵倾变化：n n在其它条件相同的情况下，船体下沉量较深水中大；n n椐日本船模试验，当傅汝德数Fr刚超过0.25,船首下沉中止,船首开始急速上浮,船尾急速下降,为显著的尾纵倾.(与深水中不同)n n美国的操纵书上介绍的船体整体下沉量的估算式:S=CbV2/50n n式中:Cb为方形系数.V为船速(节)n n3.岸吸与岸推(作用于船体的左右不对称力及力矩)n n 由由于于船船体体左左右右航航槽槽的的不不对对称称性性,即即使使船船舶舶直直航航,船船体体周周围围的的水水运运动动对对船船体体所所产产生生的的水水压压力力是是左左右右不不对对称称的的,其其结结果果产产生生将将船船推推向向某某一一边边的的横横向向力力.结结果果:船船推推向向岸岸边边,同同时时产产生生将将船船首首推推离离岸边的转首力矩岸边的转首力矩,船尾偏向岸边船尾偏向岸边.n n 船船速速越越大大,船船越越靠靠岸岸边边,上上述述现现象象越越明明显显.一一般般情情况况下下,间间距距在在1.71.7倍倍船船宽宽以以内内的的岸岸吸吸岸岸推推现现象象比比较较明明显显,应应操操舵舵克克服服.巴巴拿拿马马引引水水员员认认为为,压舵后压舵后,还应留有还应留有2020度左右的富余舵角度左右的富余舵角.第三章、大型船舶应急操纵第一节、碰撞事故事的应急处理第一节、碰撞事故事的应急处理n n一、碰撞前应采取的预防措施n n.应及早运用一切有效的手段断定与来船是否形成紧迫局面和（或）存在碰撞危险n n应及早地采取有效的避碰措施n n应细心核查避让行动的有效性，直到最后驶过让清为止n n.在碰撞不可避免时，应操纵船舶使碰撞的损失程度最小。n二、碰撞后的紧急操船n n 立即将船停住，并作好碰撞现场的各项记录立即将船停住，并作好碰撞现场的各项记录n n 若无沉船之紧急危险，双方不可随意退出若无沉船之紧急危险，双方不可随意退出。n n我我船船船船体体被被它它船船撞撞入入，应应尽尽量量使使本本船船停停住住以以便便减小进水，并发出警报减小进水，并发出警报n n双双方方应应相相互互关关心心和和援援助助，损损坏坏轻轻的的船船舶舶应应停停留留在附近和采取救援行动在附近和采取救援行动n n 及时处理遇水燃烧或吸水膨胀的货物及时处理遇水燃烧或吸水膨胀的货物n n如如果果两两船船均均须须进进行行修修理理方方能能续续航航时时，应应经经对对方方同同意意并并报报船船东东同同意意约约定定到到附附近近合合适适的的港港口口作作为为共共同同的的避避难难港港进进行行修修理理。抵抵港港后后应应就就船船舶舶的的损损害害程程度度各各自申请船检进行检验。自申请船检进行检验。n n7如船舶采取了各种措施后仍有沉没危险时，应考虑实施抢滩搁浅n n8如若弃船，除紧急情况外，应急报船东以征得同意。n n9应立即查清对方船舶的船名、呼号、船东的有关资料，出发港和目的港。n n10应向船东和有关海事部门报告碰撞的详细情况n n11写好碰撞通知书交对方船长签收。n三、碰撞后的航行n n经全面检查确认航行中不会出现危及船舶安全时，主辅机等重要的操纵设备完好时，可谨慎航行。n第二节、船舶搁浅和触礁后的应急处理n一、船舶搁浅（触礁）事故前的预防措施n n驾驶人员应严格遵守各项安全操作规程，掌握航区最新资料，准确定位，及时纠正错误的操船指令，通过浅滩应充分考虑浅水效应，保持有足够的富余水深。n n驾驶人员一量发现事故不可避免时，切忌惊慌失措，应设法减轻损失。如可用倒车、抛锚等措施减抵船的冲势，应量避开船尾搁浅和（或）触礁。n n二、船舶搁浅（触礁）后紧急措施n n切忌盲目动车n n查清情况：搁浅的时间和船位、六面吃水、当地的潮高与潮时、船舶周围的水深及底质、搁浅时和搁浅后的船首向、主机和舵机的情况、搁浅时和搁浅后船舶的吃水情况、船舶燃料等情况、近期的气象情况、等。n n.采取措施保护船体：尽量向船体内注水，使船坐牢海底，注水应尽量以船中的水舱为宜。n三、脱浅方法n n1自力脱浅：n n高潮前一小时动车；移动货物改变纵横倾；拖绞锚具，卸载脱浅；n n2，外援脱浅n n3脱浅所需拉力的计算n n）所需拉力估算：n nF=fD；D=100q（T-T1）+P；n nf船底与海底的摩擦系数，底质为软泥时取0。3、坚硬沙砾取0。5、岩石取0。82。0；n nD损失排水量，P各舱进水的总和，n nT搁浅前的六面平均吃水，T1搁浅后的六面平均吃水n n2）可提供的拉力估算：n n主机拉力F=0。01N（t）；N主机功率（倒车时，内燃机按60%计算）n n拖船的拉力：F1=（0。010。15）N1，n nN1为拖轮功率（倒车时应减小20%0，我国按73。55KW（100马力=1吨。n第三节、救助人员落水人员操船n一、发现人员落水的紧急措施n n停车、向人员落水一舷操满舵；记下船位n n扔下救生圈及救生火焰n n发出人员落水的警报，有关人员进入应急部署，指示人员了望n二、驶近落水者的方法n n一般由驾驶台人员发现落水者，立即采取行动称“立即行动”，人员落水由目击者报告驾驶台，经过一定的延迟后采取行动，称“延迟行动“。n n单旋回：最适合于“立即行动“n nWilliamson旋回：最适用于“延迟行动“n nScharnow旋回：最适用于“人员失踪“第四节、主机、舵机失控的应急措施n n1。主机失控n n2。舵机失控此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢