第一章 船舶操縱性能3123

1、 第一節(jié)第一節(jié) 船舶變速運(yùn)動(dòng)性能船舶變速運(yùn)動(dòng)性能 船舶慣性定義：具有維持其原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性，船舶慣性定義：具有維持其原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性， （啟動(dòng)、加速、（啟動(dòng)、加速、 停車、倒車）停車、倒車）船舶從一種定常運(yùn)動(dòng)船舶從一種定常運(yùn)動(dòng) 到另一種定常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的過(guò)程中需經(jīng)一段時(shí)間到另一種定常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的過(guò)程中需經(jīng)一段時(shí)間(沖沖 時(shí)時(shí)),航行一段距離航行一段距離(沖程沖程)這種性質(zhì)稱為船舶慣性這種性質(zhì)稱為船舶慣性 衡量標(biāo)準(zhǔn)：衡量標(biāo)準(zhǔn)： 沖程：完成變速過(guò)程中的所航進(jìn)的距離（沖程：完成變速過(guò)程中的所航進(jìn)的距離（S） 沖時(shí)：完成變速過(guò)程中所需的時(shí)間（沖時(shí)：完成變速過(guò)程中所需的時(shí)間（t） 分類分類 :啟動(dòng)慣性啟動(dòng)

2、慣性,停車慣性停車慣性,倒車慣性倒車慣性 1 1、定義：船舶從靜止?fàn)顟B(tài)、定義：船舶從靜止?fàn)顟B(tài) 進(jìn)車，使船舶達(dá)到與主機(jī)進(jìn)車，使船舶達(dá)到與主機(jī) 功率相功率相 應(yīng)的穩(wěn)定速度，完成這個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間應(yīng)的穩(wěn)定速度，完成這個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間 （t t）和航進(jìn)距離）和航進(jìn)距離(s)(s)稱啟動(dòng)慣性。稱啟動(dòng)慣性。 正確操作：逐步提高螺旋槳轉(zhuǎn)速，由微速進(jìn)，進(jìn)一，進(jìn)正確操作：逐步提高螺旋槳轉(zhuǎn)速，由微速進(jìn)，進(jìn)一，進(jìn) 二，進(jìn)三，逐步進(jìn)行，二，進(jìn)三，逐步進(jìn)行，先低轉(zhuǎn)速，在船速達(dá)到轉(zhuǎn)速相應(yīng)先低轉(zhuǎn)速，在船速達(dá)到轉(zhuǎn)速相應(yīng) 的船速時(shí)，再逐漸加大。的船速時(shí)，再逐漸加大。 當(dāng)當(dāng)n一定時(shí)一定時(shí),當(dāng)當(dāng)TR、船舶作加速運(yùn)動(dòng)、船舶作加速運(yùn)動(dòng)

3、 當(dāng)當(dāng)T=R，船舶作勻速運(yùn)動(dòng)，船舶作勻速運(yùn)動(dòng) 一、船舶的啟動(dòng)性能一、船舶的啟動(dòng)性能 啟動(dòng)后啟動(dòng)后 定常速度定常速度V V 0 0， ，所需時(shí)間 所需時(shí)間t t0 0及航進(jìn)距離及航進(jìn)距離S S0 0的近似式：的近似式： 0 0 0 004.0 R v t t t0 0單位為：?jiǎn)挝粸椋簃in min s s0 0單位為單位為m m 、排水量單位為、排水量單位為t t ， V V0 0單位為單位為Kn RKn R0 0 為船舶達(dá)到定為船舶達(dá)到定 常速度前進(jìn)時(shí)的阻力單位常速度前進(jìn)時(shí)的阻力單位t t 0 2 0 0 101.0 R v S 滿載船由靜止級(jí)加車，速度達(dá)到滿載船由靜止級(jí)加車，速度達(dá)到海上速度

4、時(shí)約需海上速度時(shí)約需20L） 輕載約為滿載輕載約為滿載 2/3（即（即1013倍船長(zhǎng)）倍船長(zhǎng)） 一、定義：從主機(jī)停車到船對(duì)水停止移動(dòng)所需的時(shí)間和距離稱停一、定義：從主機(jī)停車到船對(duì)水停止移動(dòng)所需的時(shí)間和距離稱停 車慣性。車慣性。 * *降速過(guò)程降速過(guò)程 * *船對(duì)水停止移動(dòng)一般以維持舵效的最低航速船對(duì)水停止移動(dòng)一般以維持舵效的最低航速 萬(wàn)噸船萬(wàn)噸船 2kn 2kn 超大型超大型 3.2kn 主機(jī)剛停車主機(jī)剛停車V VS S還較大、阻力大還較大、阻力大速度下降率速度下降率； 隨著隨著V VS S速度下降率速度下降率 船舶在減速過(guò)程中，船速由V 0 遞減到V 1 時(shí)，各瞬時(shí)速度的變化 為開(kāi)始遞減快，

5、隨后呈非線性遞減 1 1、停車沖程經(jīng)驗(yàn)估算式、停車沖程經(jīng)驗(yàn)估算式 ： C V VV 2 0 )21 (024. 0 0 C V VcS 00 024.0VCS S S0 0停車沖程停車沖程( (海里海里) V) V0 0初速初速kn ,Ckn ,C減速時(shí)間常數(shù)減速時(shí)間常數(shù)minmin C為減速時(shí)間常數(shù)，隨排水量不同而不同，C越小，減速越快 （船舶停車后，船速每遞減1/2所需的時(shí)間）單位為min. C越小 減速越快 減速時(shí)間常數(shù) 1萬(wàn)噸4分鐘 12萬(wàn)噸15分鐘 比如，1萬(wàn)噸的船： 4分鐘4分鐘4分鐘4分鐘 16kn8kn4kn2kn1kn 經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn): :常速航行的船舶常速航行的船舶，主機(jī)停車后主

6、機(jī)停車后，船速降至船速降至2Kn2Kn時(shí)時(shí)，其停車沖其停車沖 程：程： 一般貨船一般貨船 S = 8 20L (S = 8 20L (經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)) ) VLCC VLCC： 停車到停車到V VS S = 3kn S = 23L = 3kn S = 23L 定義：全速前進(jìn)中開(kāi)后退三，從發(fā)令起到船對(duì)水停止移動(dòng)所需定義：全速前進(jìn)中開(kāi)后退三，從發(fā)令起到船對(duì)水停止移動(dòng)所需 的時(shí)間的時(shí)間t t和前沖距離和前沖距離S, S,稱最短距離或緊急停船距離稱最短距離或緊急停船距離, ,又稱倒車慣性。又稱倒車慣性。 主機(jī)換向時(shí)間：柴油機(jī)船主機(jī)換向時(shí)間：柴油機(jī)船 90-120s 90-120s 汽輪機(jī)船汽輪機(jī)船 120-

7、180s120-180s 蒸汽機(jī)船蒸汽機(jī)船 60-90s60-90s 停車方式：停車方式： 切斷油門（燃油）使船速下降在下降到全速的切斷油門（燃油）使船速下降在下降到全速的 60%70%60%70%時(shí)；時(shí)； 壓縮空氣到汽缸強(qiáng)制停車；壓縮空氣到汽缸強(qiáng)制停車； 再供燃油，作倒車啟動(dòng)。再供燃油，作倒車啟動(dòng)。 1、倒車停船時(shí)間和沖程的估算法 ： lovett 估算法 ： 0 0 00089. 0 R V t 0 2 0 0121.0 R V s 載重量載重量 船舶種類船舶種類 主機(jī)主機(jī) 最短停船距離最短停船距離 1 1萬(wàn)噸萬(wàn)噸 普通貨船普通貨船 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 68L68L 5 5萬(wàn)噸萬(wàn)噸 貨輪貨輪 內(nèi)

8、燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 810 L810 L 1010萬(wàn)噸萬(wàn)噸 油輪油輪 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 1013L1013L 15201520萬(wàn)噸萬(wàn)噸 油輪油輪 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 1316L1316L 現(xiàn)代大型船舶船速快，倒車沖程明顯增大，應(yīng)特別引起重視?，F(xiàn)代大型船舶船速快，倒車沖程明顯增大，應(yīng)特別引起重視。 三、船舶倒車停船性能及其影響因素（船舶倒車停船性能及其影響因素（FPP單車船）單車船） G RT （制動(dòng)行程） 倒車開(kāi)始 原航向 制動(dòng)橫距 RS RH （制動(dòng)縱距） 倒車指令 首偏角 （1 1） 制動(dòng)行程（制動(dòng)行程（R RT T）在實(shí)船沖程測(cè)定試驗(yàn)中）在實(shí)船沖程測(cè)定試驗(yàn)中IMO: RIMO: RT T15L15L 實(shí)際

9、所測(cè)得的實(shí)際所測(cè)得的“最短停船距離最短停船距離”（船舶運(yùn)動(dòng)軌道的軌跡）；（船舶運(yùn)動(dòng)軌道的軌跡）； （2 2）制動(dòng)縱距（）制動(dòng)縱距（R RH H）船舶重心沿原航向移動(dòng)的距離，）船舶重心沿原航向移動(dòng)的距離， 它是估算緊急避讓時(shí)，用車緊急停船能讓開(kāi)前方障礙物的它是估算緊急避讓時(shí)，用車緊急停船能讓開(kāi)前方障礙物的 最短縱向距離，最短縱向距離，R RT TR RH H。 （3 3）制動(dòng)橫距（）制動(dòng)橫距（R RS S）：船舶重心偏離原航向的橫向距離，）：船舶重心偏離原航向的橫向距離， 也稱偏航量，壓載也稱偏航量，壓載R RS S小，偏航角小。小，偏航角小。 滿載：停船時(shí)間長(zhǎng)，偏航量和偏航角大滿載：停船時(shí)間長(zhǎng)

10、，偏航量和偏航角大 ； 大型船偏航角達(dá)大型船偏航角達(dá)1001801001800 0（最大（最大2002000 0）。）。 影響緊急停船距離的因素有：影響緊急停船距離的因素有： （1 1）主機(jī)倒車效率和換向時(shí)間）主機(jī)倒車效率和換向時(shí)間 ：倒車功率大，沖程：倒車功率大，沖程S S小小 換向時(shí)間長(zhǎng)換向時(shí)間長(zhǎng) 沖程沖程S S 大大 （VLCCVLCC，因汽輪機(jī)換向時(shí)間長(zhǎng)，因汽輪機(jī)換向時(shí)間長(zhǎng), ,倒車功率比常用功率比例倒車功率比常用功率比例 低低, , 沖程沖程S S 大大 ） （2 2）推進(jìn)器種類）推進(jìn)器種類 CPP船換向快沖程船換向快沖程S小，小， FPP船換向慢沖程大，船換向慢沖程大， CPP（R

11、T）=6080%FPP（RT） （3 3）排水量：）排水量： 排水量大，停船距離長(zhǎng)；排水量大，停船距離長(zhǎng)； 壓載的倒車沖程為滿載的壓載的倒車沖程為滿載的40%50%40%50%左右。左右。 右旋單槳船倒車制動(dòng)壓載右旋單槳船倒車制動(dòng)壓載狀態(tài)較滿載狀態(tài)右偏角量小。 （4 4）船速）船速: :當(dāng)其他條件相同時(shí)當(dāng)其他條件相同時(shí) , ,船速船速VSS VSS 。 （5 5）其他因素：風(fēng)、流：）其他因素：風(fēng)、流：S S順順S S頂；頂； 淺淺 深；深； 污底多污底多 污底少。污底少。 （1 1）倒車制動(dòng)法：）倒車制動(dòng)法： 高、低速均可適用高、低速均可適用全部水域全部水域用拉力進(jìn)行制動(dòng)用拉力進(jìn)行制動(dòng) ( (

12、拉力型拉力型) ) ，但大型船港內(nèi)要慎用。因倒車時(shí)偏航量和，但大型船港內(nèi)要慎用。因倒車時(shí)偏航量和 偏航角大。偏航角大。利用倒車?yán)靶亟邓?，拉、阻結(jié)合型。利用倒車?yán)靶亟邓?，拉、阻結(jié)合型。 注意：適合在狹水道使用。注意：適合在狹水道使用。 緊急避讓：制動(dòng)縱距緊急避讓：制動(dòng)縱距 進(jìn)距進(jìn)距 舵讓舵讓 （高速）（高速） 制動(dòng)縱距制動(dòng)縱距 進(jìn)進(jìn)距距 車讓車讓 （低速）（低速） 注意：偏航角注意：偏航角 及偏航量及偏航量D DL L。 （2 2） Z Z型操縱制動(dòng)法：型操縱制動(dòng)法：高速（通過(guò)左右滿舵高速（通過(guò)左右滿舵同同 時(shí)減速和倒車）時(shí)減速和倒車） (3)(3)滿舵旋回制動(dòng)法：滿舵旋回制動(dòng)法： 高速（使高速（使VSVS適合較寬水域適合較寬水域 增加阻力型增加阻力型） 特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便不需要?jiǎng)榆嚕ㄟm合大型船）特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便不需要?jiǎng)榆嚕ㄟm合大型船） 水域大水域大用舵讓；水域小用舵讓；水域小用車讓；用車讓； (4)拖錨制動(dòng)法拖錨制動(dòng)法 ： 適用適用DWT1萬(wàn)噸以下船，大型船不適用。萬(wàn)噸以下船，大型船不適用。