第四章 吃水差

1、第四章 吃水差第一節(jié) 對(duì)吃水差的要求（一） 船舶吃水差及吃水對(duì)航行性能的影響對(duì)船舶的操縱性、快速性、耐波性、穩(wěn)性、強(qiáng)度及過(guò)淺灘能力都有影響。（1）首傾過(guò)大 空載時(shí)，往往尾吃水過(guò)小，影響螺旋槳推進(jìn)效率和舵效； 滿載時(shí)，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。（2）尾傾過(guò)大 空載時(shí)，船首了望盲區(qū)增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍擊，使船舶耐波性下降，損害船體結(jié)構(gòu)； 滿載時(shí)，使轉(zhuǎn)船作用點(diǎn)后移，影響舵效。 （二）航行船舶對(duì)吃水差的要求根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，萬(wàn)噸輪適宜吃水差為：· 滿載時(shí) t=-0.3m-0.5m· 半載時(shí) t=-0.6m-0.8m· 輕載時(shí) t=-0.9m-1.9m （三）空載

2、航行船對(duì)吃水及吃水差的要求尾機(jī)型船在空載時(shí)因機(jī)艙較重而尾傾嚴(yán)重，平均吃水過(guò)小，會(huì)嚴(yán)重影響船舶航行安全。因此，IMO和各國(guó)都對(duì)空載吃水和吃水差有明確的要求。主要有： 1.空載吃水差：|t | 2.5%L，使縱傾角 1.5°；2.尾吃水：要求達(dá)到螺旋槳沉深直徑比h/D 0.8 0.9；3.平均吃水： 一般要求dm 50% 夏季滿載吃水； 4.冬季航行要求dm 55% 夏季滿載吃水； 5.最小平均吃水dm 0.02L + 2 （m）6.首吃水： L 150 m，dF 0.025L （m） L 150 m，dF 0.012L + 2 （m） 第二節(jié) 吃水差與首、尾吃水的計(jì)算和調(diào)整（一）吃水差

3、產(chǎn)生的原因 船舶裝載后重心的縱向位置與正浮時(shí)浮心的縱向位置不共垂線。（二） 吃水差計(jì)算原理1計(jì)算條件一般來(lái)說(shuō)，船舶縱傾角都在小傾角（10 15°）范圍內(nèi)，因此，僅僅從靜縱傾力矩角度來(lái)考察船舶縱向浮態(tài)和計(jì)算吃水差就完全可以滿足實(shí)際需要。作用在船體上的靜縱傾力矩僅限于船舶裝卸載荷或縱向移動(dòng)載荷所產(chǎn)生的。2厘米縱傾力矩MTC船舶吃水差t與作用在船體上的縱傾力矩MT成正比，如果縱傾力矩為零，就沒(méi)有吃水差。為便于計(jì)算吃水差，船舶設(shè)計(jì)部門(mén)給出了船體在各排水量下吃水差每變化1厘米所對(duì)應(yīng)的縱傾力矩值，稱(chēng)為厘米縱傾力矩，用MTC表示，其單位為t.mcm。在船舶靜水力參數(shù)圖表上可根據(jù)排水量或平均吃水查取

4、。3計(jì)算原理利用厘米縱傾力矩，若已知縱傾力矩，就可以按比例推算出吃水差的大小。注意：教材此處的吃水差t與船舶原理中的吃水差有所不同。（三） 吃水差及首、尾吃水的基本核算1吃水差計(jì)算式船舶重力作用線與浮力作用線不共線時(shí)，重力與浮力構(gòu)成一對(duì)力偶，即產(chǎn)生縱傾力矩MT，其大小為作用力（重力或浮力，用排水量表征）與力偶臂（重心縱向坐標(biāo)Xg與浮心縱向坐標(biāo)Xb的差值）的乘積，即：由此產(chǎn)生吃水差，其計(jì)算式為：2 首、尾吃水計(jì)算式3.TFF和TFA與首尾吃水的關(guān)系首吃水差系數(shù)TFF，尾吃水差系數(shù)TFA1）2） 載荷縱移、重量增減對(duì)縱向浮態(tài)的影響（一） 載荷縱移與載荷橫移、垂移類(lèi)似，調(diào)整吃水差變化量t，只和載荷P

5、與縱向移動(dòng)距離X的乘積有關(guān)，與起點(diǎn)、終點(diǎn)無(wú)關(guān)。（二）重量增減1.少量增減l 假定先將載荷P裝在漂心F的垂線上，使船舶平行沉浮，吃水改變，吃水差不變， 則有：l 將載荷由漂心處水平移到實(shí)際裝載位置xP 處，變?yōu)榇瑑?nèi)載荷縱向移動(dòng)，移動(dòng)距離 （xP-xf）。l 少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水的改變量l 少量載荷變動(dòng)后首、尾吃水和吃水差2.大量增減· 條件：SR> 10%D1 · 計(jì)算載荷變動(dòng)后的重心距船中距離xg2 · 利用排水量2查取dM2、xb2、xf2、MTC2 · 利用基本計(jì)算公式計(jì)算t2、dF2、dA2（三）舷外水密度改變水密度變化的影響可視為原排水

6、量?jī)?nèi)的dD浮心由B點(diǎn)縱移至k點(diǎn)，使船舶產(chǎn)生縱傾力矩。船舶狀態(tài) 載荷調(diào)整原則 船舶吃水差縱向變形首傾首傾首傾尾傾尾傾尾傾平吃水平吃水 中拱中垂0中拱中垂0中拱中垂 前部中部中部后部 前部后部 后部中部 中部前部 后部前部 前、后部中部 中部前、后部 第三節(jié) 吃水差與首尾吃水計(jì)算圖表（一）吃水差曲線圖 1制圖原理上述計(jì)算原理可知，對(duì)于給定的船舶，吃水差t及首尾吃水dF、dA只是排水量、載荷對(duì)中力矩和Pi*Xi（空船重量除外）的函數(shù)，其他參數(shù)要么是常數(shù)，要么也是排水量的函數(shù)，即： 以排水量為橫坐標(biāo)，載荷對(duì)中力矩和Pi*Xi為縱坐標(biāo)，將以上函數(shù)關(guān)系畫(huà)成曲線，即制成吃水差曲線圖 2使用（1）計(jì)算實(shí)際裝載后的和Mx（2）作的垂直線和Mx的水平線（3）讀出直線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的t、dF和dA(二)少量加載吃水差圖表 注意：該圖表不僅可用于加載，也可用于減載。還可用于船內(nèi)載荷縱移，即當(dāng)成一處加載，一處卸載。 1制作原理對(duì)于給定的船舶，少量加載時(shí)首、尾吃水的改變量dF、dA是加載載荷P、平均吃水dm（也可以是排水量）和加載位置XP的函數(shù)，其他參數(shù)要么是常數(shù)，要么也是平均吃水dm的函數(shù)。即：由于自變量有三個(gè)，作圖不方便，因此船舶資料中通常提供加載特定噸數(shù)（如100 t或50 t等）的首尾吃