船舶操纵性总结
2010年度操纵性总结
1.船舶操纵性含义
船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。
2.良好的操纵性应具备哪些特性
具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。
3.
4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。
船的重心G 做变速曲线运动，同时船又绕重心G 做变角速度转动，船的纵中剖面与航速之间有漂角。
5.漂角B的特性（随时间和沿船长的变化）。
船长：船尾处的速度和漂角为最大，向船首逐渐减小，至枢心P 点处速度为最小且漂角减小至零，再向首则漂角和速度又逐渐增大，但漂角变为负值。
6.
7. 作用在在船上的水动力是如何划分的。
船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力，分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑，并
忽略其相互影响
8.
9. 线性水动力导数的物理意义和几何意义。物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0 运动的情况下，保持其它运动参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。
几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。
10.常见线性水动力导数的特点。
位置导数：（Yv, Nv）船以u和v做直线运动，有一漂角-B,船首部和尾部所受横向力方向相同，都是负的，所以合力Yv 是较大的负值。而首尾部产生的横向力对z 轴的力矩方向相反, 由于粘性的影响, 使尾部的横向力减小,所以Nv 为不大的负值。所以, Yv<0, Nv<0。
控制导数：（Y 5, N 3）舵角3左正右负。当3 >0时，Y （3）>0, N （3）
<0。（Z轴向下为正）所以Y 5 >0, N 5 <0。
旋转导数：（Yr，Nr）总横向力Yr 数值很小，方向不定。Nr 数值较大，方向为阻止船舶转动。所以，Nr<0。
11.
12.
13.
14.一阶K、T 方程及K、T 含义，可应用什么操纵性试验测得。在操舵不是很
频繁的情况下，船舶的首摇响应线性方程式可近似
的用一阶K、T 方程来代替。一阶K、T 方程的使用条件是船有较好的稳定性，舵角小，且操舵的频率较低。K :回转性指数，为单位舵角下的回转角速度。T:应舵指数，表示转首对操舵响应的快慢。K，T可应用Z形操纵试验测的。
15.画图说明船舶在作直线航行时（舵角3 =0）,若受到某种扰动后，
其重心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。
1.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态与初始运动方向相同，且运动轨迹
间无偏离的匀速直线运动，称船舶具有位置稳定性。
2.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态仍为匀速直线运动，且运动方向与
初始运动方向相同，但与初始运动轨迹间存在一横向偏离。称船舶具有方向稳定性。
3.船舶受扰动后，船舶的最后运动平衡状态仍为匀速直线运动，但运动方向与
初始运动方向不同，只是从一种直线运动回复到另一种直线运动。称船舶具有直线稳定性。
4.船舶受扰动后，在各种非线性因素作用下，船舶最终进入回转运动。这时，
称原直线匀速运动是没有稳定性的。
三种稳定性间的关系: 1. 具有位置稳定性的船一定同时具有方向稳定性和直线稳定性； 2. 具有方向稳定性的船一定同时具有直线稳定性；
3.不具有直线稳定性的船也一定不具有方向稳定性和位置稳定性。
16.影响稳定性的因素有哪些？船型，舵（舵效），船尾部、首部在纵中剖面上的投影面积，纵倾。
17.船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加
速度信息）
1.转舵阶段：从开始转舵起到舵转至规定舵角止为转舵阶段。在这一阶段，随
着舵的转动，产生由舵角引起的侧向力和力矩。但由于转舵阶段时间很短，且船体本身的惯性很大，使在该阶段来不及产生明显的侧向速度和回转角速
度，船几乎按原航线运动。但会产生侧向加速度和回转角加速度。
2.发展阶段：从转舵结束起到船舶进入定常回转运动前为止为发展阶段。由转
舵阶段产生的侧向加速度和回转角加速度随时间的推移，很快表现出明显的侧向速度和回转角速度。由于作用在船上的水动力和力矩是随时间变化的，所以船的航速、漂角、角速度、回转曲线的曲率半径以及横向加速度和回转角加速度都是随时间变化的，船作非定常运动。
3.定常阶段：当诸力矩平衡，船的角加速度为零，角速度保持常值不变，漂角
和航速也逐渐达到常值，船的运动就进入了定常阶段。在该阶段，作用在船上的水动力矩平衡、而水动力沿轨迹法线方向保持常值不随时间改变，船的航速V、漂角B、角速度r皆不随时间改变，船作定常运动。船的重心G 作匀速圆周运动，同时船又绕重心作匀角速度转动。
18.船舶回转运动主要特征参数。
1.定常回转直径Ds：定常回转圆的直径，为最常用的回转特征参数，通常以相
对回转直径Ds/L 来表示。
2.战术直径Dt:船回转180°时，其重心距初始直线航线的距离。
一般来说Dt=（0.9~1.2）Ds.
3.纵距Ad ：自转舵开始至首向改变90°时，船重心沿初始直航线前进的距
离。
4.正横距Tr:船回转90°时，重心至初始直航线的距离。
5.反横距K :船重心离开初始直航线向回转相反的方向横移的最大距离。
6.定常回转航速Vs，漂角B s、横倾角? s。
7.回转周期T:从转舵起至回转360°所经历的时间。
19.影响定常回转直径的5个因素是什么？
1. 船型
2. 纵倾
3. 舵
4. 航速
5. 回转中的横倾角
20.推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。
21.按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。
22.拘束模型试验一般包括哪几种？
斜航试验（ORT）,旋臂试验（RAT），平面运动机构试验PMM
23.了解斜航验原理、方法，清楚斜航试验可测得哪些水动力导数。可求得漂角和舵角的位置导数。
24?了解旋臂试验原理、方法，清楚旋臂试验可测得哪些水动力导数。可求得个回转导数，高阶导数，交叉耦合导数。
第三节 船舶操纵与避碰分解
第三节船舶操纵与避碰 一、船舶操纵 (一)船舶操纵基础知识 1.船速与冲程 1)船速 为了保护主机不使其超负荷运转，方便操纵和保证安全上来说，就需要对船速做出相应的规定。 (1)额定船速 ①额定功率 供海上长期使用的最大功率。 ②额定转速 额定功率下的主机转速。 ③额定船速 在额定功率与额定转速条件下，船舶在静水中所能达到的速度，称为额定船速。 额定船速是船舶在深水中可供使用的最高船速。 (2)海上船速 在海上常用功率和常用转速条件下，船舶在静水中航行的速度，称为海上船速。 目的：由于海上气象多变，为确保长期安全航行，需储备部分主机功率， 海上常用功率为额定功率的90%， 常用转速为额定转速的96～97%。 (3)港内船速 为保护主机和便于操纵与避碰，规定船舶在港内的航行速度，称为港内船速，或称备车船速。 一般为海上船速的70～80%。 车钟(telegraph)： 前进三(Full ahead)、前进二(Half ahead)、“前进一(Slow ahead)、微速前进(Dead Slow ahead)； 后退三(Full astern)、后退二(Half astern)、后退一(Slow astern)、微速后退(Dead Slow astern)； 停车(Stop Engine)； 完车(Finish with Engine)。 2)冲程 (1)定义 船舶以不同速级的转速前进中停车或倒车，需要经过一段时间和前冲相当长的一段距离
才能使船停住，这段距离称为冲程。 (2)产生原因 船舶运动惯性。 (3)影响冲程的因素 ①排水量 排水量越大，冲程越大； ②船速 船速越大，冲程越大； ③风流 顺风顺流，冲程增大。 ④污底 船舶污底严重时，冲程减小。 ⑤水深 浅水中，冲程较小(因受浅水阻力作用)。 ⑥主机类型 主机倒车功率越大，换向时间越短，冲程越小 (4)冲程的获取 冲程通常是通过实测求得。 (5)冲程的大小 通常，一般货船的倒车冲程约为6～8倍船长，载重量5万吨左右的船舶约为8～10倍船长，10万吨左右的船舶约为10～13倍船长，15～20万吨左右的船舶约为13～16倍船长。 2.螺旋桨的偏转力 1)螺旋桨产生的力 推力：前后方向——推船前进或后退 横向力：左右方向——使船偏转 2)螺旋桨的偏转力 以右旋单桨船为例： (1)从静止状态进车、正舵时 ①空船 船首开始时偏左，随着船速的增加，左偏逐渐消失，继而向右偏转。但偏转力很小，很容易用舵修正。 ②重载船 几乎不出现偏转现象。 (2)从静止状态倒车、正舵时 船首向右偏转，偏转力较大，难以用舵纠正。只有当后退速度较大时，才能用舵纠正。 (3)从前进状态下倒车 开始时，船首偏转方向不定。随着船速的降低，船首明显右偏。难以用舵克服右偏。
船舶操纵性总结
2010年度操纵性总结 1.船舶操纵性含义 船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。 2.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 3. 4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 船的重心G做变速曲线运动，同时船又绕重心G做变角速度转动，船的纵中剖面与航速之间有漂角。 5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。 船长：船尾处的速度和漂角为最大，向船首逐渐减小，至枢心P点处速度为最小且漂角减小至零，再向首则漂角和速度又逐渐增大，但漂角变为负值。 6. 7.作用在在船上的水动力是如何划分的。 船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力，分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑，并
忽略其相互影响。 8. 9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。 物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它运动参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 10.常见线性水动力导数的特点。 位置导数：(Yv，Nv）船以u和v做直线运动，有一漂角-β，船首部和尾部所受横向力方向相同，都是负的，所以合力Yv是较大的负值。而首尾部产生的横向力对z轴的力矩方向相反，由于粘性的影响，使尾部的横向力减小，所以Nv为不大的负值。所以，Yv<0, Nv<0。 控制导数：（Yδ，Nδ）舵角δ左正右负。当δ>0时，Y（δ）>0，N（δ）<0。（Z轴向下为正）所以Yδ>0，Nδ<0。 旋转导数：(Yr，Nr) 总横向力Yr数值很小，方向不定。Nr数值较大，方向为阻止船舶转动。所以，Nr<0。 11. 12. 13. 14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。 在操舵不是很频繁的情况下，船舶的首摇响应线性方程式可近似
船舶操纵复习小知识
旋回圈：全速，满舵，重心； 90°降速25%~50%、65%； 旋回圈：进距、横距：纵/横向、90°；进距小航向稳定性好； 旋回初径：横向、180°、3~6备船长； 旋回直径：定长旋回、重心圆直径、0.9~1.2倍旋回初径； 滞距：操舵到进入旋回的滞后距离； 反移量：重心在旋回初始反向横移距离、一个罗经点最大；船尾甩开； 漂角：船首尾线上重心点的线速度与船首尾面的交角；船宽、速度大、漂角大、旋回直径小、旋回性能好； 转心：船舶自转中心；无横移速度、无漂角；首柱后1/3~1/5船长；旋回性能越好，漂角越大，转心偏前；后退时靠近船尾； 旋回橫倾：先内后外、先同侧后异侧、急舵大角、斜航阻力 90°； 旋回时间：360°、与排水量相关、6min，超大型船大一倍； 超大型船：漂角大、回旋性好，降速快，进距大、时间长，航向不稳定； 旋回圈大小：肥大旋回圈小、船首部水下面积大（船型、吃水差：首倾减小，尾倾增加，越肥大，影响越大0.8~10%，0.6~3%）、舵角大、操舵时间短、舵面积大（舵面积、吃水）、旋回圈小； 橫倾：一般船速范围内低舷侧阻力大，高舷侧旋回圈小； 螺旋桨转动方向：右旋单车，左旋回初径小； 浅水：阻力大，漂角小，舵力小，旋回圈大； 顶风，顶流，污底：旋回圈小；顺风，顺流：增大旋回圈； 舵效：K/T K/T大舵效好，K/T小舵效不好； 减小伴流（降低船速），加大排出流（提高车速），提高滑失比（降低桨的进速，增加桨的转速和螺距）；舵角大，舵效好；舵速大，舵效好；排水大，吃水深，舵效差；尾倾，舵效好，首倾，舵效差； 橫倾，一般船速范围内低舷侧阻力大 舵机，越快越好； 迎风、顶流偏转舵效好，顺风、顺流偏转舵效差； 满载，高速首迎风；空船，低速尾迎风；浅水，舵效差； 舵力转船力矩：舵中心到船舶重心的距离*作用在舵上的垂直压力 静航向稳定性：重心仍在原航向。 不稳定：斜航。首倾 动航向稳定性： 稳定：正舵，外力偏转，稳定于新航向；
船舶操纵考试要点说明
船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右，船尾约为船长的1/5至1/10 2.船舶满舵旋回过程中，当转向角达到约1个罗经点左右时，反移量最大 3.一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在3°～15° 4.船舶前进旋回过程中，转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5.万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6.船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关，超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7.船舶尾倾，且尾倾每增加1%时，Dt/L将增加10%左右 8.船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速，满载船的航进距离约为船长的 20倍，轻载时约为满 载时的1/2~2/3 9.排水量为1万吨的船舶，其减速常数为4分钟 10.从前进三至后退三的主机换向所需时间不同，一般：燃机约需90~120s；汽轮机约需120~180s；而 蒸汽机约需60~90s 11.船舶航行中，进行突然倒车，通常在关闭油门后，要等船速降至全速的60%~70%，转速降至额定转 速的25%~35%时，降压缩空气通入汽缸，迫使主机停转后，再进行倒车启动 12.一般万吨级、5万吨级、10万吨级和15~20万吨级船舶的全速倒车冲程分别为：6~8L、8~10L、10~13L、 13~16L 13.CPP船比FPP船换向时间短，一般紧急停船距离将减为60%~80% 14.螺旋试验的滞后环宽度达到20度以上时，操纵时由显著的困难 15.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的进距基准值为＜4.5L 16.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的旋回初径基准值为＜5.0L 17.IMO船舶操纵性衡准中要求初始回转性能（操10度舵角，航向变化10度时船舶的前进距离）指标 的基准值为＜2.5L 18.IMO船舶操纵性衡准中要求全速倒车冲程指标的基准值为＜15L 19.为了留有一定的储备，主机的海上功率通常为额定功率的90% 20.船舶主机的传送效率的通常值为：0.95~0.98 21.船舶的推进器效率的通常值为：0.60~0.75 22.船舶的推进效率的通常值为：0.50~0.70 23.为了保护主机，一般港最高主机转速为海上常用住宿的70%~80% 24.为了留有一定的储备，主机的海上转速通常定为额定转速的96%~97% 25.为了保护主机，一般港倒车最高主机转速为海上常用转速的60%~70% 26.沉深比h/D在小于0.65~0.75的围，螺旋桨沉深横向力明显增大 27.侧推器的功率一般为主机额定功率的10% 28.当船速大于8kn时，侧推器的效率不明显 29.当船速小于4kn时，能有效发挥侧推器的效率 30.船舶操35度舵角旋回运动中，有效舵角通常会减小10—13度 31.使用大舵角、船舶高速前进、舵的前端曲率大时，多的背流面容易出现空泡现象 32.舵的背面吸入空气会产生涡流，降低舵效 33.一般舵角为32~35度时的舵效最好 34.当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35.当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36.一般情况下，万吨以下重载船拖锚制动时，出链长度应控制在2.5倍水深左右 37.霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：3-5， 0.75-1.5
船舶操纵知识点196
船舶操纵知识点196
船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右，船尾约为船长的1/5至1/10 2. 船舶满舵旋回过程中，当转向角达到约1个罗经点左右时，反移量最大 3. 一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在3°～15° 4. 船舶前进旋回过程中，转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5. 万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6. 船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关，超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7. 船舶尾倾，且尾倾每增加1%时，Dt/L将增加10%左右 8. 船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速，满载船的航进距离约为船长的 20倍，轻载时约为满载时的1/2~2/3 9. 排水量为1万吨的船舶，其减速常数为4分钟
大时，多的背流面容易出现空泡现象 32. 舵的背面吸入空气会产生涡流，降低舵效 33. 一般舵角为32~35度时的舵效最好 34. 当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35. 当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36. 一般情况下，万吨以下重载船拖锚制动时，出链长度应控制在2.5倍水深左右 37. 霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：3-5， 0.75-1.5 38. 满载万吨轮2kn余速拖单锚，淌航距离约为1.0倍船长 39. 满载万吨轮2kn余速拖双锚，淌航距离约为0.5倍船长 40. 满载万吨轮1.5kn余速拖单锚，淌航距离约为0.5倍船长 41. 满载万吨轮3kn余速拖双单锚，淌航距离约为1.0倍船长 42. 拖锚淌航距离计算：S=0.0135（△vk2/Pa） 43. 均匀底质中锚抓底后，若出链长度足够，则抓力随拖动距离将发生变化：一般拖动约5-6倍
大连海事大学船舶操纵复习提纲1到19条
避碰部分复习提纲（1~19） NO.1 一、适用对象及水域 1. 适用的水域 1）公海 2）连接公海而可供海船航行的一切水域 2. 适用的对象 适用于上述适用水域中的一切船舶，而非仅适用于海船。 二.“规则”与地方规则的关系 1.特殊规定(特殊的航行规则) 1)制定的部门——有关主管机关: An appropriate authority 2)适用对象: 港口、港外锚地、江河、湖泊、内陆水道. 3)关系: (1)特殊规定优先于“规则” (2)特殊规定应尽可能符合“规则”各条，以免造成混乱。 2. 额外的队形灯、信号灯、号型或笛号(特殊的号灯、号型及声号) 1)制定部门---各国政府：The Governmant of any State 2)适用对象、信号种类及要求 NO.2 一、对象 1.船舶 2.船舶所有人 3.船长或船员 二、三种疏忽的分类： 1.遵守本规则的疏忽 其表现形式多种多样，一般可归纳为以下几种： 1）忽职守，麻痹大意。不执行甚至违反《规则》； 2）错误地解释和运用《规则》条文； 3）片面强调《规则》的某一规定，而忽视条款间的关系和系统性； 4）只要求对方执行《规则》，不顾自身的义务和责任。 2.对海员通常做法可能要求的任何戒备上的疏忽 （1）不熟悉本船的操纵性能及当时的条件的限制而盲目操船； （2）对风流的影响估计不足；
（3）对浅水，岸壁，船间效应缺乏应有的戒备； （4）不复诵车钟令和舵令； （5）未适应夜视而交接班 （6）狭水道，复杂水域航行时没有备车，备锚，增派了望人员； （7）在不应追越的水域，地段或情况下盲目追越； （8）未及时使用手操舵； （9）锚泊的水域或方法不当；或对本船或他船的走锚缺乏戒备 （10）了解地方特殊规定及避让习惯。 3.当时特殊情况可能要求的戒备上的疏忽 构成特殊情况的原因很多， 主要有：自然条件的突变；复杂的交通条件； 相遇船舶突然出现故障；出现《规则》条款没有提及的情况和格局等。 例如：（1）突遇浓雾，暴风雨等严重影响视距和船舶操纵性能的天气； （2）两艘以上的船舶相遇构成碰撞的局面； （3）夜间临近处突然发现不点灯的小船，或突然显示灯光的船舶； （4）他船突然采取具有危险性的背离《规则》的行动； （5）由于环境和条件的限制，使本船或他船无法按照《规则》的规定采取避碰行动。 三．“背离”的目的，条件与时机 1．目的:为避免紧迫危险。 2．条件: （1）“危险”确实存在，不是臆测或主观臆断的； （2）危险是紧迫； （3）“背离”是合理（且有效）的，不背离反而不利于避碰。 4.时机: 采取背离行动的时机显然只能在紧迫局面形成之后，“紧迫危险”尚未出现之前，不可过早或过晚。 NO.3 1.船舶: (1)显然，军舰专用船舶和从事海上勘探的各种钻井船等均属于船舶。 (2)潜水艇——当其在水面航行时,方为“船舶”。 (3)非排水船舶——航行时，基本上或完全不靠浮力支持船舶重量的船舶。 2. 机动船：这里为广义，但在第二章各条中，不包括： 失去控制的船舶，操限船和限于吃水的船舶，从事捕鱼的船舶。 3. 帆船Sailing vessel (指任何驶帆的船舶,如果装有推进器但不在使用.) 为单纯用帆行驶的船舶。机帆并用----为机动船。 4.从事捕鱼的船舶： （1）正在从事捕鱼,不论其是否对水移动； （2）作业时,所使用的渔具使其操纵性能受到限制。 5.水上飞机——水面航行时属“船舶”，水上超低空飞行时属“飞机”。
第二章 船舶操纵基本知识
第二章船舶操作基本知识 船舶操纵是指船舶驾驶人员根据船舶操纵性能和客观环境因素，正确地控制船舶以保持或改变船舶的运动状态，以达到船舶运行安全的目的。 船舶操纵是通过车、舵并借助锚、缆和拖船来实现的。要完成操纵任务，除保证所有操纵设备处于正常良好的技术状态外，操纵人员必须掌握船舶操纵性能(惯性和旋回性等)及对客观环境（风、流、水域的范围等）的正确估计。 第一节车的作用 推动船舶向前运动的工具叫船舶推进器，推进器的种类很多，目前常见的有明轮、喷水器推进器螺旋桨、平旋推进器、侧推器等。因为螺旋桨结构简单、性能可靠且推进效率高，所以被广泛应用于海上运输船舶。 一、螺旋桨的构造
1、螺旋桨的材料和组成 螺旋桨常用铸锰黄铜、青铜和不锈钢制作。现在也有采用玻璃制作的。 螺旋桨有桨叶和浆毂两部分组成，连接尾轴上。 （1）桨叶，一般为三片和四片，个别也有五片甚至六片的，低速船采用宽叶，高速船采用窄叶。 （2）桨毂，多数浆毂与桨叶铸成一体。浆毂中心又圆锥形空，用以套在尾轴后部。 （3）整流帽 （4）尾轴 2、螺旋桨的配置 一般海船都采用单螺旋桨，叫单车船。也有部分船舶（客船和军舰）采用双螺旋桨，叫双车船。 单桨船的螺旋桨通常是右旋转式的。右旋是指船舶在前进时，从船尾向船首看，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向转动的称为右旋，沿逆时针方向转动的称为左旋。目前，大多数商船均采用右旋式。 双桨船的螺旋桨按其旋转方向可分为外旋式和内旋式两，对于双桨船，往舷外方向转动的称为外旋，反之称内旋。通常采用外旋，以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。进车时，左舷螺旋桨左转，右舷螺旋桨右转，则称为外旋式；反之，称为内旋式。 二、推力、阻力和功率 1、船舶推力
(完整版)船舶操纵与避碰总结
船舶操纵与避碰 9101：3000总吨及以上船舶船长9102：500～3000总吨船舶船长9103：3000总吨及以上船舶大副9104：500～3000总吨船舶大副9105：3000总吨及以上船舶二/三副9106：500～3000总吨船舶二/三副9107：未满500总吨船舶船长9108：未满500总吨船舶大副9109：未满500总吨船舶二/三副 考试大纲 适用对象 9101 9102 9103 9104 9105 9106 9107 9108 9109 1 船舶操纵基础 1.1 船舶操纵性能 1.1.1 船舶变速性能 1.1.1.1 船舶启动性能√√√√√√ 1.1.1.2 船舶停车性能√√√√√√ 1.1.1.3 倒车停船性能及影响倒车冲程的因素√√√√√√ 1.1.1.4 船舶制动方法及其适用√√√√√√ 1.1.2 旋回性能 1.1. 2.1 船舶旋回运动三个阶段及其特征√√√√√√ 1.1. 2.2 旋回圈，旋回要素的概念（旋回反移量、滞距、 纵距、横距、旋回初径、旋回直径、转心、旋回 时间、旋回降速、横倾等） √√√√√√ 1.1. 2.3 影响旋回性的因素√√√√√√ 1.1. 2.4 旋回圈要素在实际操船中的应用（反移量、旋回 初径、进距、横距、旋回速率在实际操船中的应 用；舵让与车让的比较） √√√√√√√√√ 1.1.3 航向稳定性和保向性 1.1.3.1 航向稳定性的定义及直线与动航向稳定性√√√√√√
1.1.3.2 航向稳定性的判别方法√√√√√√ 1.1.3.3 影响航向稳定性的因素√√√√√√ 1.1.3.4 保向性与航向稳定性的关系；影响保向性的因素√√√√√√ 1.1.4 船舶操纵性指数（K、T指数）的物理意义及其与操纵性 √√ 能的关系 1.1.5 船舶操纵性试验 1.1.5.1 旋回试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.2 冲程试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.3 Z形试验的目的和试验方法√ 1.1.6 IMO船舶操纵性衡准的基本内容√√√ 1.2 船舶操纵设备及其运用 1.2.1 螺旋桨的运用 1.2.1.1 船舶阻力的组成：基本阻力和附加阻力√√√√√√ 1.2.1.2 吸入流与排出流的概念及其特点√√√√√√ 1.2.1.3 推力与船速之间的关系，推力与转数之间的关系√√√√√√ 1.2.1.4 滑失和滑失比的基本概念，滑失在操船中的应用√√√√√√ 1.2.1.5 功率的分类及其之间的关系√√√√√√ 1.2.1.6 船速的分类及与主机转速之间的关系√√√√√√ 1.2.1.7 沉深横向力产生的条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.8 伴流的概念，螺旋桨盘面处伴流的分布规律√√√√√√ 1.2.1.9 伴流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.10 排出流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.11 螺旋桨致偏效应的运用√√√√√√ 1.2.1.12 单、双螺旋桨船的综合作用√√√√√√ 1.2.1.13 侧推器的使用及注意事项√√√ 1.2.2 舵设备及其运用
第1章 船舶操纵基础理论解读
第一章船舶操纵基础理论 通过本章的学习，要求学员概念理解正确，定义描述准确，对船舶操纵性能够正确评估，并具有测定船舶操纵性能的知识。 根据船舶操纵理论，操纵性能包括： 1）机动性（旋回性能和变速运动性能） 2）稳定性（航向稳定性） 第一节船舶操纵运动方程为了定量地描述船舶的操纵运动，我们引入船舶操纵运动方程，用数学方法来讨论船舶的运动问题。 一、船舶操纵运动坐标系 1．固定坐标系Ox0y0z0 其原点为O，坐标分别为x0，y0，z0，由于我们仅讨论水面上的船舶运动，因此，该坐标系固定于地球表面。 作用于船舶重心的合外力在x0，y0轴上的投影分别为X0和Y0 对z0轴的合外力矩为N
2． 运动坐标系Gxyz 其原点为点G （船舶重心），坐标分别为x ，y ，z ，该坐标系固定于船上。 这主要是为了研究船舶操纵性的方便而建立的坐标系。 x ，y ，两个坐标方向的运动速度分别为u 和v ，所受的外力分别为X 和Y ， 对z 轴的转动角速度为r ，z 轴的外力矩为N 。 二、 运动方程的建立 根据牛顿关于质心运动的动量定理和动量矩定理，船舶在水面的平面运动可由下列方程描述： y 0
??? ??===? Z og o og o I N y m Y x m X 该式一般很难直接解出。为了方便，将其转化为运动坐标系表示，这样可以使问题大为简化。经过转换，得： ?? ? ??=+=-=r I N ur v m Y vr u m X Z )()( 该方程看似复杂，但各函数和变量都与固定坐标系没有关系，因此，可以使问题大为简化。 三、 水动力和水动力矩的求解 对于上述方程中的水动力和水动力矩可表示为： ?? ? ??===),,,,,,(),,,,,,(),,,,,,(δδδr v u r v u f N r v u r v u f Y r v u r v u f X N Y X
武汉理工大学船舶操纵期末考试重点汇总
1、何谓航向稳定性？如何判别？ 答：船舶航行中受到风、浪、流等极小的外界干扰作用，使其偏离原来运动状态。在外来干扰消失后，保持正舵的条件下，船舶能回到原来运动状态的能力。 判别：1）外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能以一个新航向作直线运动，称直线稳定性； 2）外力消失后，在正舵条件下，如船舶最终能恢复到原航向上作直线运动，仅与原来运动轨迹存在一个偏量，称方向稳定性； 3）外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能自行恢复到原来航线上，航向与原航向相同，且运动轨迹无偏离，称具有位置稳定性； 4）外力干扰消失后，最终进入一个回转运动，称该船不具备航向稳定性； 2、何谓航向改变性？哪些因素影响航向改变性？ 答：表示船舶改向灵活的程度，通常由原航向改驶新航向时，到新航向的距离来表示船舶改向性的优劣。航向改变性通常用初始回转性能和偏转抑制能力来衡量。 初始回转性能是指船舶对操舵改变航向的快速响应性能：由操舵后船舶航进一定距离上船首转过的角度大小来衡量； 偏转抑制性能：指船舶偏转中操正舵、反向压舵，使船舶停止偏转保持直线航行的性能； 影响航向改变性的因素：1)方型系数Cb大，旋回性好； 2）舵角：大舵角，旋回性好； 3）吃水与吃水差； 4）横倾； 5）浅水； 6）其他因素：（如强风、强流等） 3、掌握船舶变速性能（冲程、冲时）对船舶操纵有何意义？影响紧急停船距离（冲程）的因素有哪些？ 答：前进中的船舶完成变速过程中所前进的距离，称为冲程，所经历的时间，称为冲时。 当船舶进行启动、变速、停车、倒车时因惯性的存在，采取上述措施时，需经一段时间，航行 一段距离，才能从一种定常运动状态改变到另一种运动状态。 意义：在实际操纵船舶时，应充分考虑到本船的冲程和冲时（即考虑一提前量）才能得心应手地 及时将船停住或避让来往船舶或及时避开障碍物，才能采取一切有利于安全航行的措施， 避免紧迫局面和事故的发生。 尤其要掌握倒车停船性能，当快速航进中，遇到紧急情况时，只有在充分了解本船的紧急 停船距离，才能避免碰撞的发生。 影响紧急停船的因素： 1）主机倒车功率、换相时间； 2）推进器种类； 3）排水量 4）船速 5）其他因素：顺流冲程大，顶流冲程小；浅水阻力大；污底严重阻力大、冲程小等 4、何谓舵效？影响舵效和舵力的因素有哪些？ 答：广义：船体对舵的响应。 即舵对于船舶转首的控制作用。 狭义：运动中的船舶操一舵角δ后，船舶在较短的时间内，在较短的距离内（L或2L） （一定的水域内）转首角的大小来表示舵效的好坏。 能在较短的时间、较小水域内有较大的回转角，称该船的舵效好。反之，则舵效差； 影响舵效的因素有：1）舵角和舵面积比；2）舵速3）吃水 4）纵倾和横倾 5）舵机性能 6）其他因素 影响舵力的因素有舵面积，舵展弦比，舵平衡系数。 5、试述纵倾、横倾对船舶操纵的影响？ 答：当船舶产生纵倾、横倾时影响船舶的航向稳定性、保向性和旋回性、舵效。 纵倾：1）首倾：使船舶保向性和航向稳定性下降，回转速度加快，旋回圈减小； 首倾增加1%L，旋回初径减小10%， 2）尾倾：船舶保向性和航向稳定性提高，回转速度慢，旋回圈增大，
船舶操纵性与耐波性总结
船舶操纵性：是指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变其航速、航向和位置的能力。航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。 回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。转首性：表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约：小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性 固定与运动坐标系的关系： 漂角：速度V 与OX 轴正方向的夹角β。舵角：舵与OX 轴之间的夹角δ。舵速角：重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。 线性水动力导数意义：船舶作匀速直线运动，在其他参数不变时，改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。水动力导数：Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数．如：Xu 等。对横向速度分量v 的导数为位置导数，如：Yv 、Nv 等。对回转角速度r 的导数为旋转导数，如：Nr 、Yr 等。对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。 ，对舵角δ的导数为控制导数，如：Y δ等。 稳定性：对处于定常运动状态的物体(或系统)，若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态；当干扰去除后，经过一定的过渡过程，看是否具有回复到原定常运动状态的能力。若能回复，则称原运动状态是稳定的。直线稳定性：船舶受到瞬时扰动以后，重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。方向稳定性：船舶受到的瞬时扰动消失以后，重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。位置稳定性：船舶受到瞬时扰动，当扰动消失以后，重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。 稳定衡准数:C=-Y V (mx G u 1-N r )+N V （mu 1-Y r ）；C>0 表示船舶在水平面的运动具有直线稳定性；C<0 则不具有直线稳定性。 影响航向稳定性的因素：(1)为改善其航向稳定性，应使Nr 、Yv 二者的负值增加，从C 的表达式可见，此二者之乘积的正值就越大，显然有利于改善稳定性。(2) Nv 对稳定性的影响较大。只要Nv 为正值，船舶就能保证航向稳定性 (3)若沿船纵向设置升力面(如鳍、舵等能产生升力的物体)，则将其加在首或尾部都能使Nr 的负值增加，但若加在首部会使Nv 增加负值，而加在尾部会使Nv 变正，故升力面设置在尾部可使Nr 负值增加的同时又使Nv 值变正，故对航向稳定性的贡献比设置在首部要大。与几何形体的关系：增加船长可使Nr 负值增加，增加船舶纵中剖面的侧面积可使Nr 、Yv 的负值增加，增加Nv 的有效方法是，增加纵中剖面尾部侧面积，可采用增大呆木，安装尾鳍，使船产生尾倾等。 船舶回转性各参数：反横距：从船舶初始的直线航线至回转运动轨迹向反方向最大偏离处的距离为S1。正横距：从船舶初始直航线至船首转向90°时，船舶重心所在位置之间的距离为S2。该值越小，则回转性就越好。纵距：从转舵开始时刻船舶重心G 点所在的位置，至船首转向90°时船舶纵中剖面，沿原航行方向计量的距离S3。其值越大，表示船舶对初始时刻的操舵反应越迟钝战术直径：从船舶原来航线至船首转向180°时，船纵中剖面所在位置之间的距离DT 。其值越小，则回转性越好。定常回转直径：定常回转阶段船舶重心点圆形轨迹的直径D 进程R ′：自执行操舵点起至回转圈中心的纵向距离；R′=S3-D/2；它表示船舶对舵作用的应答性，R′越小则应答性越好 回转过程的三个阶段： 转舵阶段：指从开始转舵到舵转至规定角度δ0为止。运动特点：V 。 ≠0 ，r 。≠0 ，v=r=0；过渡阶段：指从转舵结束起到船舶进入定长回转运动为止。运动特点：V 。 、r 。 、V 、r 都不为零且随时间发生变化。 定长回转阶段：当作用于船体的力和力矩相平衡时，船舶就以一定的侧向速度V 和回转角速 度r 绕固定点作定长圆周运动。特点：V 。=r 。 =0，v 、r 为常数。 枢心点P :船舶回转过程中，在船上还存在一个横向速度分量为零的点，称为枢心点p 。枢心点是船舶纵中线上唯一的漂角为零的点；枢心点仅仅是因为船舶转向而存在的；船舶加速时，枢心点会向船舶运动的方向移动 。反操现象：是船舶不具有直线稳定性的一种特征，回转性与稳定性相矛盾。回转衡倾的原因：船舶回转过程中，船体上承受的侧向力其作用点高度各不相同，于是形成对ox 轴的倾侧力矩，产生回转横倾。 野本模型：T r 。+r 。 =K δ 其中 K 、T 为操纵性指数。用参数K 评估回转能力。大K 意味着回转性能好。用参数T 评估直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。小T 意味着好的直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。K= T= 希望船舶有大K 、小T （但相互矛盾）。T 的单位是S ，K 的单位是S -1 转首性指数p ：表示操舵后，船舶行驶一倍船长时，由单位舵角引起的首相角改变量。 诺宾指数：若平>0.3则转首性满足要求。与船体惯性 回转阻尼 舵的回转力矩相关。 操纵性试验：分为模型试验和实船试验两种，模型试验又可分为自由自航模操纵性试验和约束模操纵性试验两种。船舶固有操纵性的试验方法:回转试验、回舵试验、零速启动回转试验、Z 试验、螺线与逆螺线试验、航向改变试验、制动试验和侧向推进装置试验。 回转试验: 1首先在预定的航线上保持船舶直航和稳定航速。 2在开始回转前约一个船长的航程范围内，测量船舶的初始参数，如:航速u 、初始航向角、初始舵角、螺旋桨的初始转速n 0等。 3以尽可能大的转舵速度将舵操至规定舵角δ0并把定舵轮。随后开始测量船舶运动参数随时间的变化，包括船舶的轨迹、航速、横倾角及螺旋桨的转速等。 4待首向角改变540°时，即可结束试验。 螺线试验：评价船舶的直线稳定性，在直航中给船舶以扰动，通过观察扰动去掉后船舶是否能够恢复直航来测定直线稳定性。 1.首先在预定航线上保持匀速直航，并在操舵前测出初始航速、舵角及螺旋桨转速。 2. 执行操舵，以尽可能快的速度将舵转至一舷规定的舵角(如右舷15°) 并保持舵角不变，使船进入回转运动，待回转角速度r 达到稳定值时，记录下r 和相应的舵角δ值。 3. 改变舵角值重复以上过程，测出定常r 值及相应δ值。舵角从右舷15°开始，并按下列次序改变:右15°→右10°→右5°→右3°→右1°→ 0°→左1°→左3°- 左5°→左10°→左15° Z 形操舵试验：测定船舶操舵响应的一种操纵性试验法。进行Z 形试验时，先使船以规定航速保持匀速直航，然后将舵转至右舷规定的舵角(如右舷10°) ，并保持之，则船即向右转向，当首向角达到某一规定的舵角值时(如右舷10°) 立即将舵向左转至与右舵角相等的左舵角(左舷10°) ，并保持之。当反向操舵后，船仍朝原方向继续转向，但向右转首角速度不断减小，直至消失。然后船舶应舵地再向左转向，当左转首向角与舵角值相同时，再向右操舵至前述之右舵角。该过程如此继续，到完成五次操舵为止。 航向改变试验是研究船舶在中等舵角时的转向性能的一种较简易而实用的试验方法。 回舵试验是船舶航向稳定性的定义试验。该试验方法实质为回转试验(或螺线试验)的延续 操纵性船模试验中必须满足的相似条件：1使自航船模与实船保持几何形状相似；2通常保持无因次速度、加速度参数相等，即u/V 、v/V 、rL/V 等相等；3在水动力相似方面，只满足傅汝德数Fn 相等，保证二者重力相似。 实际进行自航模试验时保持：船体几何形状相似；质量、重心位置及惯性矩相似；在决定模型尺度时要考虑临界雷诺数的要求；选择航速时满足傅汝德数相等；机动中保持舵角相等。 船舶固有操纵性指标：直接的判据：它是由自由自航试验直接测定的参数；间接的判据：如野本的K 、T 指数，诺宾的P 指数 操纵性衡准：1回转能力，由回转试验确定。船舶以左(右)350 舵角回转时，回转圈的纵距应
知识点-船舶操纵避碰
将随动改为自动之前，应将灵敏度调低×倒车水花到达船中，对水速度为0，对地速度= 流速 改自动舵，将调整有关功能旋钮放在最后一步落锚时的船速可通过冲程资料来估算√系泊试验，要查看舵叶设计报告×水深大于25 m，需要用锚机将锚送到接近海底 对舵叶进行外部检查，对厚度有怀疑时应做测厚×水深大于50 m，需要用锚机将锚送达海底 对舵叶进行外部检查，应进行气密或压水试验×锚在水底拖动5 - 6倍锚长后，抓力达到最大 舵、舵轮、舵角指示器偏差应≤1°，正舵是为0与英语题库不同，发现走锚后，不可加长锚链可挂Y旗对舵程序：正舵、左（右）5、10、20、满舵发现走锚后，首先抛下另一锚，再备车，最后通知船长 开航前对舵的目的，包括检查舵杆、舵叶×清解锚链缠绞需准备好的缆绳包括回头缆×锚链的作用，包括增加锚的抓力×清解锚链缠绞必须一花一花分别清解 锚链公称抗拉强度分：AM1、AM2、AM3 三级钢丝缆若过度拉伸，强度应降低50% 每节锚链标准长度：我国27.5 m、英美15拓、老船25或20m 拖轮必须在大船船舷设有专用标志的地方顶推×连接链环应采用普通无档链环×岸吸和岸推分别指的是：岸吸力和岸推力矩 锚链两端设转环，环栓应：朝向中间岸推力矩与岸吸力、船长、船宽有关 中间链接若用卸扣，圆弧部分应朝向锚近距快速驶过系泊船，系泊船会产生的动态全选，纵荡最大计读节数时，卸扣和连接卸扣两端的无档链环不考虑在内万吨船满载，距泊位开始淌航 1 nm 82.5m水深，即额定拉力下，绞单锚的速度不小于9 m/min 采取的减速方式取决于项包括操纵人员的水平和信心√锚机应能连续工作30min，1.5倍过载下能连续工作2min船速递减过程：高度、中速、低速、制动 锚机链轮在刹紧后，应能承受锚链断裂负荷45 %的静拉力距泊位，船速时需要进行制动操纵 3 – 5L，3 – 4kt 链轮上缘、制链器、锚链筒上口应尽量远离×大风浪接引水应保向保速，必要时操纵船舶使梯处于下风侧每节锚链的两端所打的钢印，包括链环的重量×直升机接引水，应斜顶风，但不是斜顶风滞航应挂三角旗锚链修理后，应涂沥青漆2度主要考虑船的摇摆幅度，不是考虑船的操纵性
船舶操纵性总结
哈尔滨工程大学船舶操纵性总结 1.船舶操纵性含义：P1 2.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 3.对于船舶的水平面运动，绘制固定坐标系和运动坐标系。 4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。 6.坐标原点在船的重心处时，船舶的运动方程的推导。 7.作用在在船上的水动力是如何划分的。 8.粘性水动力方程线性展开式及无因次化。 9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。
物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 10.常见线性水动力导数的特点。 11.船舶操纵水平面运动的线性方程组推导及无因次化。 12.写出MMG方程中非线性水动力的三种表达式。 13.首摇响应二阶线性K-T方程推导。 14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。 15.画图说明船舶在作直线航行时（舵角δ=0），若受到某种扰动后， 其重心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。 16.影响稳定性的因素有哪些？ 17.船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加 速度信息） 18.船舶回转运动主要特征参数。 19.影响定常回转直径的5个因素是什么？ 20.推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。 21.按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。 22.如何获得船舶的水动力导数？ 可以通过理论数值计算、经验公式估算和拘束模型的水动力试验三种方法来获得船舶的水动力导数。
船舶操纵性总结
哈尔滨工程大学船舶操纵性总结 1. 船舶操纵性含义：P1 2. 良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 3.对于船舶的水平面运动，绘制固定坐标系和运动坐标系 ? 1-1-3表示籍舶操纵运动的参数GS中各运勒参数都为it値） 4. 分析操舵后船舶在水平面运动特点。 5. 漂角B的特性（随时间和沿船长的变化）。 6. 坐标原点在船的重心处时，船舶的运动方程的推导。 7. 作用在在船上的水动力是如何划分的。 8. 粘性水动力方程线性展开式及无因次化。 9. 线性水动力导数的物理意义和几何意义。物理意义：各线性水动力导数
表示船舶在以u=u0 运动的情况下，保持其它参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 10. 常见线性水动力导数的特点。 11. 船舶操纵水平面运动的线性方程组推导及无因次化。 12. 写出MMG 方程中非线性水动力的三种表达式。 13. 首摇响应二阶线性K-T 方程推导。 14. 一阶K、T 方程及K、T 含义，可应用什么操纵性试验测得。 15. 画图说明船舶在作直线航行时（舵角3 =0）,若受到某种扰动后, 其重 心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。 16. 影响稳定性的因素有哪些 17. 船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加速度信 息） 18. 船舶回转运动主要特征参数。 19. 影响定常回转直径的5 个因素是什么 20. 推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。 21. 按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。 22. 如何获得船舶的水动力导数 可以通过理论数值计算、经验公式估算和拘束模型的水动力试验三
船舶操纵(内河船员考试)第三章知识要点
第三章特殊情况下船舶操纵 第一节大风浪中航行前的准备工作 1.同一河段风、流作用方向相反时，风浪大。风、流作用力方向相同时，风浪小；并以主 流区浪最大，缓流区浪小；下风岸浪大，上风岸浪小；宽阔河段浪大，狭窄河段浪小； 转潮前后一段时间内浪大。 2.船舶在大风浪中航行，产生严重摇摆（包括横摇、纵摇、垂荡运动的复合运动），面且 造成拍底、甲板上浪、尾淹、螺旋桨空转等危害。 3.大风浪来临前保证船舶水密的措施，应包括：检查各水密门是否良好，不使用的一律关 闭拴紧；天窗和舷窗都要盖好，并旋紧铁盖；检查甲板开口封闭的水密性，必要时进行加固；将通风口关闭；锚链管盖好。 4.排水畅通包括：排水管系、泵、阀状态良好；污水沟畅通；甲板排水孔应畅通。 5.绑牢活动物件包括：（1）起吊设备、锚设备以及一切未固定的甲板物件就系固和绑扎。 （2）散装货物应平舱。（3）水舱、燃油舱应尽可能注满或抽空，减少自由液面。（4）舱内和甲板的重件货物。（5）配载时详细计算稳性，满足风浪中的航行要求。 6.在吃水差方面，既要防止螺旋桨空转，又要减轻拍底，一般以适当艉纵倾较为理想。 第二节大风浪中的操船措施 7.船舶在波浪中的横摇周期与船宽成正比，与初稳性高度的平方根成反比。 8.减轻横摇的措施：调整船舶的横摇周期、改变航向和速度以调节波浪的遭遇周期。如果 船舶正横受浪时，且横摇周期与波浪周期相等，此时改变船速对波浪遭遇周期无影响，只有改变航向才能取得减轻横摇的效果。 9.船速越高，垂荡越激烈。 10.船首干舷越低，船速越大，波高越强，甲板上浪也越厉害。 11.为了减轻空转现象和防止桨叶等受损，应保持桨叶浸入水中20%-30%的螺旋桨直径，当 出现空转时，可及时调整航向和速度以减轻船舶摇荡。 12.船舶在大风浪中顶浪航行，可通过下列措施减轻拍底、甲板上浪：降低航速、偏浪航行、 改顶浪航行为顺浪航行、正确变换车速（交替运用快慢车）。 13.船速越快，波浪对船首的冲击力就越大；船首的面积越大（如U型首），波浪的冲击力 越大；方形系数、棱形系数越大，冲击力越大。 14.船舶顺浪航行时，由于波浪与船舶相对速度小，可以大大减弱波浪对船体的冲击。 15.当航速小于波浪传播速度时，将形成尾淹现象；当航速等于波浪传播速度时，则船尾冲 漂（不易保持航向）；一般采取调整航速的措施，使航速稍大于波浪的传播速度，既能避免尾淹，又能保持舵效。 16.偏浪航行是船舶的主航向与风浪的方向成20-40度的夹角，斜着波浪传播的方向前进的 方法。
船舶操纵性与耐波性复习
漂角：船舶重心处速度与动坐标系中ox轴之间的夹角，速度方向顺时针到ox轴方向为正。首向角：船舶纵剖面与固定坐标系OX轴之间的夹角，OX到x轴顺时针为正 舵角：舵与动坐标系ox轴之间的夹角，偏向右舷为正 航速角：重心瞬时速度与固定坐标系OX轴的夹角，OX顺时针到速度方向为正 浪向角：波速与船速之间的夹角。 作用于船体的水动力、力矩将与其本身几何形状有关（L、m、I），与船体运动特性有关(u、v、r、n)，也与流体本身特性有关（密度、粘性系数、g）。 对线速度分量u的导数为线性速度导数，对横向速度分量v的导数为位置导数，对回转角速度r的导数为旋转导数，对各角速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数，对舵角的导数为控制导数。 直线稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终能恢复指向航行状态，但是航向发生了变化； 方向稳定性：船舶受瞬时扰动后，新航线为与原航线平行的另一直线； 位置稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终仍按原航线的延长线航行； 具备位置稳定性的必须具备直线和方向稳定性，具备方向稳定性的必定具有直线运动稳定性。 1.定常回转直径 2.战术直径 3.纵距 4.正横距 5.反横距 回转的三个阶段 一、转舵阶段二、过度阶段三、定常回转阶段 耦合特性：船舶在水平面内作回转运动时会同时产生横摇、纵摇、升沉等运动,以及由于回转过程中阻力增加引起的速降。以上所述可理解为回转运动的耦合,其中以回转横倾与速降最为明显。 Tr r Kδ += 回转性指数K是舵的转首力矩与阻尼力矩系数之比，表征船舶转首性， 应舵指T 是惯性力矩数系数与阻尼力矩系数之比， 由T=I/N可见：参数T是惯性力矩与阻尼力矩之比，T值越大，表示船舶惯性大而阻尼力矩小；反之，T值越小，表示船舶惯性小而阻尼力矩大。 由K=M/N可见：参数K是舵产生的回转力矩与阻尼力矩之比，K值越大，表示舵产生的回转力矩大而阻尼力矩小；反之，K值越小，表示舵产生的回转力矩小而阻尼力矩大。 K值越大,相应回转直径越小,回转性越好.T为小正值时,船舶具有良好的航向稳定性. K表示了回转性,T表示了应舵性和航向稳定性。舵角增加：K、T同时减小；吃水增加：K、T 同时增大；尾倾增加：K、T同时减小；水深变浅：K、T同时减小；船型越肥大：K、T 同时增大。 船舶操纵性设计的基本原则是：给定船的主尺度(即船的惯性)，以提供必要和足够的流体动力阻尼及舵效，使之满足设计船舶所要求的回转性、航向稳定性和转首性。通常最常用的办法是改变舵面积，因为舵既有明显的航向稳定作用，又会产生回转力矩。