第2章 船舶操纵 (一级引员用).ppt

第二章第二章 车、舵、锚、拖轮的作车、舵、锚、拖轮的作用及其运用用及其运用第一节第一节 螺旋桨的作用螺旋桨的作用船舶阻力l船舶阻力的组成 1、基本阻力（裸船体阻力）1）摩擦阻力(水的摩擦力）70-80%；2)涡流阻力（形状阻力）5-10%；3)兴波阻力 l影响因素影响因素1）吃水 非线性变化。2）船速 低速时线性变化；高速时，明显增加（平方），总的来说，非线性变化关系。第一节第一节 螺旋桨的作用（螺旋桨的作用（2）l附加阻力的构成和决定因素：1)附体阻力 2)污底阻力 3)汹涛阻力 4)浅水阻力 5)空气阻力。风流大小，污底轻重，航道浅窄l推进器推进器 FPP（改变螺旋桨旋转方向和转速）CPP（调节桨叶的螺距角）单桨/双桨 左旋式/右旋式，内旋式（CPP)/外旋式(FPP)滑失和滑失比的概念以及在操船中的应用1、螺距P和进程hp2、滑失（速度）(nP-vp)真滑失(P-hp)3、真滑失比Sr和虚滑失比Sr 1）Sr=(P(nP-vp )/nP 2）Sr=(nP-vp)/nP 滑失与船速、螺旋桨转速（排出流速度）有关。滑失在操船中的应用1、船速越低，Sr越大，推力（阻力）大。阻力增加时，如环境条件变化（污底严重、风浪越大、浅窄航道），船舶浮态变化（吃水增加、过大的首倾），Sr大。为避免主机超负荷运转，降低转速。2、船速不变，转速增加，推力（阻力）大。3、降低船速，提高转速，Sr增大，提高舵效。狭窄水道水域中提高舵效的方法。第二节第二节 螺螺旋桨致偏作用旋桨致偏作用（4个横向力）个横向力）1、沉深横向力、沉深横向力(侧推力,水面效应横向力）沉深比h/D 原因：近水面处吸入空气，下桨叶旋转阻力上桨叶旋转阻力 方向：首左偏（右旋式单车船，前进时）。倒车时，方向相反。大小：h/D,滑失速度，正倒车，工况2、伴流横向力、伴流横向力l伴流特点l原因原因：上桨叶受较大伴流影响,旋转阻力大.l方向方向：前进中进车，首右偏（右旋式单车船）l大小大小：船速，转速，伴流分布（U型V型）3、排出流横向力、排出流横向力l原因：原因：正车中，由于伴流存在。排出流作用力舵叶左上部 舵叶右下方 倒车中，作用于船尾右上方的排出流 船尾左上方l 方向：方向：首右偏（右旋式单车船）l 大小：大小：正车/倒车4、推力中心偏位横向力、推力中心偏位横向力也称为 吸入流效应-上升斜流效应（推力中心偏位）l 原因原因：右桨叶推力 左桨叶推力（右旋式单车船，正车时）l方向方向：首左偏（右旋式单车船）l大小大小：船速，转速，船尾形状，运动状态船桨舵综合效应船桨舵综合效应 l静止中进车静止中进车开始时，船首可能向左偏转（沉深比小于0.65时),随船速提高,船首右偏.l静止中倒车静止中倒车 船首右偏,随船舶后退速度提高,偏转速度稳定.l前进中倒车前进中倒车 开始时,船舶偏转方向不定.随船舶前进速度降低,船首明显右偏.l后退中进车后退中进车 进车后原来的右偏减弱或开始左偏.双螺旋桨横向力双螺旋桨横向力l工况相同时，两桨各横向力相互抵消。lFPP双车船 多采用外旋式，有利于回转。（沉深横向力）l CPP双车船 多采用内旋式（有利于回转）。侧推器的使用与注意事项侧推器的使用与注意事项l功率 大约为1/10的主机功率l与船速的关系 -低速时发挥效用。失效船速。-有效速度范围4kn、效率不明显8kn。-低速后退时效率最好。l船舶运动 -静止时，横移运动、回转效应 -船舶前进时，船速提高，首侧推器回转效应下降，宜使用尾侧推器。-船舶后退时，宜使用首侧推器。第三节第三节 舵的作用舵的作用l舵力 -舵压力与摩擦力 -升力与阻力l 影响舵力的因素 -失速现象，空泡现象，空气吸入现象 -舵的尺度，形状等 -伴流（减少60%），排出流 -旋回中舵力减小。效舵角比操舵舵角小10-13度）l舵压力转船力矩 舵效的概念和影响因素舵效的概念和影响因素1、概念(广义与狭义)2.影响因素l 舵角和舵面积比 -加大舵角,舵面积比增大,舵效变好。l 舵速 -船速较低时提高转速。排出流速度增加，滑失比增大，舵速增大，舵效提高。l 吃水 -吃水增加，舵效变差。满载时，早用舵，早回舵，舵角要大。舵效的影响因素舵效的影响因素（2）l纵倾和横倾 -首倾时，舵效差。适当尾倾舵效较好。有横倾时，向横倾侧转向时舵效差。l舵机性能 -电动液压舵机，来得快，回得快，易把定。蒸汽舵机，来得慢，回得快，容易把定。电动舵机，来得快，回得慢，不易把定。l 其他因素 -一舷来风，空船低速遇强风，向上风转向时舵效差。重载高速时相反。-顶风流时，舵效比顺风流好。-浅水中舵效比深水中差。第四节第四节 锚的应用锚的应用l锚的用途1、锚泊用锚2、操纵用锚 1）制动用锚；2）靠离泊用锚（抛开锚）；3）掉头用锚；4）拖锚倒航3、应急操纵用锚 避免碰撞触礁上滩等5点 2、锚抓力及其影响因素、锚抓力及其影响因素操纵用锚的抓力l锚的运动及抓底性能 l助操用锚抓力及出链长度 1）（动）操纵用锚的抓力系数 出链长度/水深为2倍、2.5倍、3倍时，分别为锚重的1.01、1.39、1.74倍。（水中锚重为0.87空气中锚重）2）抓力：空气中的锚重乘以（动）抓力系数 3）经验：万吨重载船拖锚助操时，出链长度2.5倍水深以内2 2、单锚泊用锚单锚泊用锚的的抓力抓力l抓力构成计算公式（影响因素）PPaPcaWacWcll抓力系数 1）锚的抓力系数：锚型、底质、锚杆仰角。霍尔锚（沙底)3-5.大抓力锚7-11。2）链的抓力系数：0.75-1.5（沙底0.75）。l 悬垂链长S S的估算 公式（2-4-4）l 安全锚泊出链长度LcLc的构成和计算 LcLc悬垂链长S卧底链长l 单锚泊出链长度经验公式 1、风速：3H+90(20米/秒）,4H+145(30米/秒）2、有流水域：流速加1节。3、一般情况，取水深的5-7倍。第三节第三节 拖锚淌航拖锚淌航l拖锚淌航距离及其估算公式 与排水量、抛锚时的余速、船体阻力、拖锚抓力以及流速有关。估算公式：St00135Va2/Pa余速3节以下，单位为节）l经验数据 万吨船10米水深出链1节入水 1)拖单锚时,2节余速下 St为1倍船长,1.5节余速时船长一半。2)拖双锚时,3节余速下 St为1倍船长,2节余速时船长一半。