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文檔簡介
1、船舶操縱教案下載-樣章.doc第六章 惡劣氣象條件下的船舶操縱說課筆記知識與技能掌握要點:通過學(xué)習(xí),了解波浪理論知識。為航海學(xué)等課程的深入學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。為崗位操作船舶技能,提供理論依據(jù);掌握大風(fēng)浪中操船措施及避離臺風(fēng)的操船措施;工學(xué)結(jié)合:挪威船東協(xié)會教學(xué)錄象,以及深入理解波浪理論;原上海海運局朱熹船長抗臺案例介紹.課程教學(xué)特色:通過學(xué)生接觸大量案例,觸類旁通;提供原始素材,讓學(xué)生沿閱讀、思考、理解、執(zhí)筆程序?qū)懣古_報告。加深對知識的理解。船舶在復(fù)雜多變的海上航行,遇到狂風(fēng)巨浪的襲擊是在所難免的。那么,怎樣才能戰(zhàn)勝自然,克服因難呢?一方面,要求船舶要有良好的適航性;另一方面,要求船舶駕駛?cè)藛T了解風(fēng)
2、浪,熟悉船舶在風(fēng)浪中運動規(guī)律,并針對客觀規(guī)律,采取正確的操船措施,從而確保船舶在惡劣氣象條件下安全航行。第一節(jié) 海浪知識概述一、海浪的形成海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動,是海水運動的主要形式之一。海浪按其形成的原因可分成風(fēng)浪和涌浪、潮汐浪、氣壓浪、地震浪(海嘯)及船舶興波等很多種類,但船舶航行時最常遇到的是風(fēng)浪和涌浪。風(fēng)浪是由風(fēng)的直接作用,將能量傳給海洋引起的水面波動。風(fēng)浪離開風(fēng)區(qū)傳到遠處或風(fēng)區(qū)里風(fēng)停息后所存在的波浪,稱為涌浪。海上風(fēng)浪要得以發(fā)展,與風(fēng)速、風(fēng)時、風(fēng)區(qū)有關(guān)。風(fēng)速越大,產(chǎn)生的風(fēng)浪也越大;風(fēng)時越長,海水獲得的動能越大,風(fēng)浪也就越大;風(fēng)區(qū)越大,浪在風(fēng)區(qū)內(nèi)移動越遠,風(fēng)浪就越發(fā)展。 涌浪在傳
3、播過程中,隨著傳播距離的增加,波高逐漸降低,周期不斷增大。我們知道,涌浪傳播速度往往比海上風(fēng)暴系統(tǒng)的移速快得多,常把涌浪作為預(yù)測臺風(fēng)或風(fēng)暴來臨的征兆。二、規(guī)則波波面可用簡單函數(shù)表達的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似地表示涌,而且也是研究不規(guī)則波的基礎(chǔ),規(guī)則波的要素如下:如圖61所示,圖中波高H:波面最高點與最低點之間的垂直距離(m);波長l:兩個相鄰的波峰或波谷間的水平距離(m);波速Vw:波形向前傳播的速度(m/s);波浪周期Tw:水質(zhì)點每回轉(zhuǎn)一周所需的時(s),即波形向前傳播一個波長所需的時間。波面角a(wave slope angle);波面上某一點的切線與水平線間的夾角,用來表示波表面
4、的傾斜度。陡度d(wave steepness):波高與波長之比H/l,用來表示波的陡峭程度。圖61這些波浪要素之間存在如下的相互關(guān)系:波速Vw1.25(m/s)波浪周期Tw0.80(s)波長l1.56T2w(m)此外,最大波面角am=p有關(guān)各海區(qū)不同季節(jié)的波浪要素可以從航路指南等有關(guān)資料中找出。大洋中最容易產(chǎn)生的波浪的波長是80140m,波浪周期為710s,陡度最大的為1/10,一般大洋波的陡度為1/301/40。三、不規(guī)則波海上波浪實際上是不規(guī)則的,它們是由各種不同波長、波高和陡度的波組成的,而且由于海區(qū)地形的關(guān)系,波浪的不規(guī)則性更為復(fù)雜。但不規(guī)則波是由無數(shù)單元規(guī)則波迭加而成的,經(jīng)過大量的
5、統(tǒng)計觀察表明,如果外界條件沒有顯著變化,波浪的出現(xiàn)有其一定的規(guī)律性。為了簡便,常以一種波高來說明波浪的狀況,通常使用的幾種方法有:平均波高:即所有波高的平均值;均方根波高:即將所有波高平方相加,求平均值后再開方;合成波高:海上風(fēng)浪和涌浪并存時,可采用合成波高表示海面狀況。部分大波的平均波高:有時將觀測到的波高按大小排列起來,并就最大的一部分波高計算平均值,稱為部分大波的平均波高。例如:對于最高的1/100,1/10,1/3的波,其平均波高分別以符號H1/100,H1/10,H1/3表示。它們的意義是如果共觀測1000個波,則分別代表最高的10、100、333個波的平均波高。部分大波平均波高反映
6、出海浪的顯著部分或特別顯著部分的狀態(tài)。習(xí)慣上還將H1/3稱為有效波高,其周期稱為有效波周期,具有這種波高的波稱為有效波,有效波是一個統(tǒng)計量,它非常接近于有經(jīng)驗的駕駛?cè)藛T直接目測的波高。波浪預(yù)報部門通常是用有效波來作波浪預(yù)報的。故常把有效波高H1/3設(shè)為1,并用統(tǒng)計法求得平均波高Hm為0.63,1/10最大波的波高H1/10為1.27,1/100最大波高H1/100為1.61。通常采用部分大波的波高來表示波浪的要素,1/10最大波的波高H1/10為平均波高的2倍(1.27/0.632),1/3最大波的波高H1/3為平均波高的1.6倍(1/0.631.6)。有效波波高可以用來確定最大有效波的波長以
7、及最大能量波的波長:l最大有效=60H1/3l最大能量=40H1/3根據(jù)這兩個波長可以估計出某船在該不規(guī)則波中航行時的搖蕩情況。所謂最大有效波的波長是指波長超過一定范圍的波,它在整個單元波中所占比例很小,不具備使船舶產(chǎn)生很大搖擺的能量,這個波長界線稱為最大有效波長。四、波形的變化規(guī)律當(dāng)水深大于l/2時為深水波,當(dāng)水深小于l/2時為淺水波。在深水中的波浪,波長長,波速大而周期長。因海浪是各種不同周期浪的組合,所以每一組波浪中,大浪與小浪總是有秩序的重復(fù)出現(xiàn),即每組連續(xù)的浪都是逐漸增大,然后又逐漸減小,周而復(fù)始。一般情況下,連著三四個大浪之后,接著是七八個小浪,俗稱三大八小。每組浪的具體周期,浪的
8、強度以及大浪和小浪的數(shù)目,則因各種風(fēng)型、風(fēng)速和海區(qū)而異,在航行中可通過觀察來確定當(dāng)時海浪的規(guī)律。在淺水中,由于波浪底部受海底摩擦,速度減慢,所以波峰速度要比波谷快,這樣波形就起了變化,波峰向前彎曲,波長變短,波高越來越大,浪變得陡而且高,然后在行進中破碎,俗稱開花浪。在海岸附近,這些開花浪為海岸所阻,又產(chǎn)生反拍浪,這些浪對船舶沖擊力較大,對近岸航行的船舶有一定的威脅。第二節(jié) 船舶在波浪中的運動一、船舶在波浪中各種運動的名稱船舶在風(fēng)浪中航行時,其運動情況比較復(fù)雜,通常將船舶的復(fù)雜運動簡化分解成六個自由度的運動。如圖62所示,將重心G取為固定于船體的直角坐標系的原點,則船舶運動可分解成沿三個坐標的
9、運動和繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。其運動名稱如表61所示。 表61 種類 名稱坐標軸直線運動(translation)回轉(zhuǎn)運動(rotaion)單向運動往復(fù)移動單向回轉(zhuǎn)往復(fù)回轉(zhuǎn) X 軸進/退(ahead/astern)縱蕩 (sruge)橫傾(heel)橫搖(roll) Y 軸橫移 (drift)橫蕩 (sway)縱傾(trim)縱搖(pitch) Z 軸升/沉 (float/sink)垂蕩 (heave)旋回(turn)首搖(yaw)在上表的所有運動中,運動顯著而且與船舶安全操縱密切相關(guān)的是橫搖、縱搖垂蕩和首搖。橫搖涉及船舶的穩(wěn)性,有時會引起貨物移動,致使船舶橫傾,過大的橫傾可能導(dǎo)致船舶傾覆(cap
10、sizing)??v搖會導(dǎo)致降速,還會引起船首上浪而使甲板貨、甲板設(shè)備損壞,同時縱搖使船體特別是其前部因受到浪的沖擊力而受損,此外縱搖引起螺旋槳空轉(zhuǎn)將給主機運轉(zhuǎn)造成障礙。垂蕩也是一種有害于船舶航行的運動,往往與縱搖同時產(chǎn)生,造成船舶失速,主機功率得不到充分利用,垂蕩相位若與縱搖相位相差不多,二者共同作用下將會引起船舶激烈的拍底、上浪、螺旋槳空轉(zhuǎn)。首搖對船舶在風(fēng)浪中航行時的保向性有重大影響,尤其在斜順浪航行時,首搖明顯,危險時會導(dǎo)致船體打橫。圖62二、波浪對船舶運動的影響1.橫搖(rool)船舶在風(fēng)浪中繞X軸橫向的搖擺運動稱為橫搖。大幅度的橫搖對保持穩(wěn)性來說是不利的,在波浪中操船,必須預(yù)先妥善配載
11、并根據(jù)風(fēng)流情況來選擇航向和航速,以力求減輕橫搖。1)橫搖擺幅與周期橫搖狀態(tài)主要用擺幅q和周期Tq來表示。擺幅是船舶自正浮向一舷橫傾時的橫傾角。船舶在規(guī)則波中的強制橫搖擺幅可以近似地用下式表示: (61) 式中: amax最大波面角,p; Tq船舶橫搖周期(rolling period)(s); TE波浪遭遇周期(period of encounter)(s)。橫搖周期是船舶自一舷橫傾到另一舷,又自另一舷回到初始橫傾位置所需的時間。表62是各類船舶橫搖周期的數(shù)值范圍。一般船舶橫搖周期可用下式估算:表62船舶種類橫搖周期Tq(S)客船5001000t10005000t500010000t10000
12、30000t3000050000t69913131516202028貨船滿 載壓 載914710拖 輪68 (62) 式中:Tq橫搖周期(s); B船寬(m); GM初穩(wěn)心高度(m); Cq橫搖周期系數(shù),客船為0.750.85,貨船為0.70.8,油輪為0.70.94,估算Tq時常把Cq簡單地定為0.8。2)波浪遭遇周期TE波浪相對于航行中船舶的周期稱為波浪遭遇周期。如圖63所示,設(shè)船舶航行時其前進方向與波浪傳播方向成一夾角(即遭遇角),則波浪遭遇周期TE為: TE = (63)VW + VS cos式中:VW波速(m/s); VS航速(m/s); l波長(m); 船首遭遇波浪的夾角。圖633
13、)影響橫搖大小的因素 最大波面角max:max越大,波浪能量越大,波長短而波高大,橫搖擺幅就成正比增加。主要取決于橫搖周期T與波浪遭遇周期(Period of encounter)TE的比值。 T當(dāng) 1時,橫搖較快,很少上浪,但船體受慣性力大。 TE T當(dāng) 1時,橫搖較慢,角度不大,但甲板上浪較多。 TE T當(dāng) 1時,橫搖最激烈,橫搖角越搖越大,船舶橫搖將出現(xiàn)最大橫搖擺幅,嚴重時 TE將導(dǎo)致船舶傾覆。這種現(xiàn)象稱為諧搖(synchronize rolling). 4)減輕橫搖的措施調(diào)整船舶的橫搖周期船舶航線確定后,應(yīng)根據(jù)本航次各海區(qū)季節(jié)可能經(jīng)常遭遇的波浪周期,在配載時調(diào)整初穩(wěn)心高度GM,使其避免
14、與波浪周期一致而諧搖。在穩(wěn)性允許條件下,盡量使之避開諧搖區(qū),即0.71.3改變航向 、航速以減輕橫搖由(63)式可知,改變航速或航向,或者同時改變航速與航向,就能改變波浪的遭遇周期,避免諧搖。這種方法是航行中船舶減輕橫搖的簡便而有效的方法。但應(yīng)注意:當(dāng)j=90或270,即正橫受浪時,船舶橫搖劇烈,若僅改變航速是無效的,只有改變航向才能取得減輕橫搖的效果。2.縱搖(pitch)與垂蕩(heave)當(dāng)波浪通過船體時,隨著船體附近波形的變化,浮心作前后方向的周期性移動,將引起船舶縱搖;因船體浸水面積變動,使得浮心上下移動,從而導(dǎo)致船舶重心在其垂直軸上的上下運動就是垂蕩運動。由于船首尾形狀不對稱,一般
15、船在迎浪航行時,同時發(fā)生縱搖和垂蕩,縱搖能引起垂蕩,垂蕩也能引起縱搖。1)船舶縱搖、垂蕩周期船舶縱搖周期可用下列近似公式估算:TP = CP (64)式中:TP-船舶縱搖周期(s); L船長(m); CP-縱橫周期系數(shù),其中客船取0.450.55;客貨船取0.540.64;貨船取0.540.72;油船(尾機型)取0.800.91 。船舶垂蕩周期可用下列近似公式估算: (65)式中:TZ船舶垂蕩周期(s ); dM船舶平均吃水(m)??梢宰C明,船舶垂蕩周期和縱搖周期比較接近,后者略大于前者,它們約為船舶橫搖周期的一半。一般船舶均具有T TP TZ的關(guān)系。船舶固有縱搖和垂蕩周期的范圍為:貨船46
16、s;客船(1000t以下)57s;漁船34s。2)影響縱搖擺幅的因素:波長與船長之比對縱搖擺幅影響最大,當(dāng)/L 1.3l時,縱搖角較小,船長越大,越趨平穩(wěn)。Ll縱搖擺幅急劇增大,正如小船遇長波,不論航速如何,無法避免縱搖。縱搖周期TP與波浪遭遇周期TE的比值: TP當(dāng) 1時,即船首迎短浪航行或航速大時,縱搖較小。 TE TP當(dāng) 1時,發(fā)生諧搖,縱搖激烈,容易發(fā)生打空車、甲板上浪或拍底現(xiàn)象。 TE船速:縱搖擺幅一般隨航速增大而增大,但船長波短,航速快時反而減小,V0時縱搖較小,船身的波浪周期縱搖。航向:船舶頂浪航行,縱搖劇烈。貨載相對集中船首、尾時,使縱搖激烈。 3)影響垂蕩強度的主要因素:船舶
17、垂蕩周期TZ與波浪遭遇周期TE的比值。當(dāng)TZ/ TE較小時,垂蕩運動也小,船舶隨波作周期性的升降;當(dāng)TZ/ TE1時,產(chǎn)生諧搖,垂蕩位移最大;當(dāng)TZ/ TE1時,垂蕩運動再度變小。波長與船長之比:當(dāng)/L0.75時,即使諧搖,垂蕩振幅也是很小的;當(dāng)/L1時,即小船遇到長波,不論是否發(fā)生諧搖,都不可避免地發(fā)生較大的垂蕩。航速:/L 3/4時,船速影響較?。划?dāng)/L 1時,船速越高,垂蕩越激烈。波高:波高越大,垂蕩越激烈。 4)縱向受浪時產(chǎn)生的危險現(xiàn)象。拍底(slamming)在激烈的縱搖和垂蕩中,當(dāng)船首升起后下落而與波的向上運動相撞擊時,船體發(fā)生急劇振動的現(xiàn)象稱為拍底。它使船首底部,特別是從船首起至
18、1/101/4船長處的范圍內(nèi)產(chǎn)生很大的應(yīng)力,將導(dǎo)致船首部船體結(jié)構(gòu)的損傷。航速越大,損傷范圍越向后擴大。容易產(chǎn)生拍底的條件:a l/L 1:遇到與船長相當(dāng)?shù)牟ㄩL時拍底激烈。大風(fēng)浪中頂浪航行均有拍底的可能,而大船長為80140cm的船舶易發(fā)生拍底。b d/L5%:吃水與船長比值小時易產(chǎn)生拍底。一般空船時拍底嚴重,2/3載以上則不易拍底,而滿載船幾乎不拍底。c 尾傾嚴重,上層建筑物龐大的船舶易產(chǎn)生拍底。d 方形系數(shù)Cb及棱形系數(shù)CP:Cb及CP大的船舶拍底沖擊力大;U型船首比V型船首遭受拍擊的次數(shù)多,強度大。e 遭遇周期與航速:當(dāng)TPTZTE時,船舶發(fā)生縱搖和垂蕩諧搖,縱搖和垂蕩劇烈,拍底也就劇烈。
19、船速越高,縱搖和垂蕩劇烈,拍底也就劇烈。航速在傅汝德數(shù)Fr =0.140.21范圍列為危險速度區(qū)。f 氣候與海況:當(dāng)風(fēng)力達5級(10m/s)以上時,中型船就易發(fā)生拍底,而且波高越大,波的能量越大,拍底也越激烈。減少拍底措施:a 減速,保持航速在Fr=0.1左右,即0.6 L kn左右,對減輕拍底極為有效;b 保持首吃水大于1/2滿載吃水;c 調(diào)整航向和航速,改變波浪遭遇周期,避免縱搖和垂蕩的諧搖。甲板上浪(ship water on deck)航行中甲板上浪,海水不易排出,打在甲板上的海水可看作是自由液面對穩(wěn)性的影響;嚴寒時還會結(jié)冰,將使GM減小。同時浪的沖擊還會使甲板設(shè)備、上層建筑遭受破壞。
20、特別是裝有甲板貨時,易造成貨損和貨物移動,將危及船舶安全。甲板上浪與船首干舷高度、航速及波高等因素有關(guān)。船首干舷越低,波高越高,航速越快,上浪越厲害,其中航速影響非常嚴重。因此,為了減少甲板上浪,首先要降低航速。尾淹(pooping)順浪航行中,當(dāng)船尾陷入波谷,而波速高于航速時,波浪打上船尾甲板,稱為尾淹。順浪時,船與流的相對速度很小,波通過船的時間較長,尾上浪的機會越多。當(dāng)lL及波速約等于航速時,尾淹最為激烈,且易打橫。打橫(broaching)順浪航行時,當(dāng)船尾處于追波的前傾斜面時,會出現(xiàn)航向不穩(wěn)定狀態(tài),甚至突然產(chǎn)生首搖而橫于波浪中,稱為打橫。打橫時船舶橫搖激烈,將出現(xiàn)危險橫傾,甚至傾覆。
21、航速接近等于波速及航向穩(wěn)定性較差的船容易出現(xiàn)打橫。順浪航行時,如出現(xiàn)尾淹、打橫現(xiàn)象,應(yīng)果斷采取變速措施,使航速與波速產(chǎn)生較大差異,同時,應(yīng)盡可能采取措施,以提高航向穩(wěn)定性。螺旋槳空轉(zhuǎn)(racing)劇烈的縱搖和垂蕩會使螺旋槳部分或全部周期性地露出水面,發(fā)生螺旋槳空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,俗稱打空車。空轉(zhuǎn)時,螺旋槳效率下降顯著,航速下降且螺旋槳、軸系和船體產(chǎn)生很大的震動,同時受到極大的沖擊應(yīng)力,隨時有受損的可能??蛰d船較重載船容易打空車。為了減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,螺旋槳應(yīng)保持上槳葉的葉梢也沒入水中,其在水下深度不低于螺旋槳直徑的20%30%。操船時,應(yīng)盡可能減低轉(zhuǎn)速,以免主機、軸系產(chǎn)生過大的應(yīng)力,并且調(diào)航向和航速以減輕
22、船舶縱搖和垂蕩,減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。3.首搖大風(fēng)浪中船舶的首搖會造成航向偏擺,自動舵用舵頻繁,嚴重時會造成舵機的損壞。其原因:1) 首尾兩舷的水壓力不同,首尾處交互出現(xiàn)的橫向壓力產(chǎn)生使船首轉(zhuǎn)向順浪或頂浪的回轉(zhuǎn)力矩,當(dāng)船首以45角左右迎浪時最甚。這是波浪中首搖的主要原因。2) 海水質(zhì)點在波浪中的軌圓運動:如圖64所示。3) 橫搖與縱搖的牽連運動。4) 橫搖。圖64第三節(jié) 大風(fēng)浪中的船舶操縱一、大風(fēng)浪來臨前的一般準備工作航行中的船舶根據(jù)預(yù)報在預(yù)計可能有大風(fēng)浪來臨前,除應(yīng)使船舶處于適航狀態(tài)外,還必須采取相應(yīng)措施。檢查并保證做好以下各項工作。1確保水密(1)檢查甲板各開口處封閉設(shè)施的水密性,必要時進行加固,
23、并于風(fēng)浪來臨前予以關(guān)閉。(2)檢查各水密門是否良好,暫不需使用的應(yīng)一律關(guān)閉拴緊。(3)關(guān)閉通風(fēng)口,并加蓋防水布。(4)關(guān)閉舷窗和天窗,并旋緊鐵蓋。(5)蓋好錨鏈管,防止海水灌入錨鏈艙。2確保排水暢通1)檢查排水管系、抽水機、分路閥等,保證處于良好工作狀態(tài)。2)清潔污水溝(井),保證黃蜂巢暢通。3)甲板上的排水孔應(yīng)保持暢通。3固定活動物體,確保船舶穩(wěn)性1)裝卸設(shè)備、錨、舷梯、救生艇筏以及一切未固定或綁牢的甲板物件都要綁牢固定。2)散裝貨在離港前應(yīng)平艙,并作必要處理。3)各水艙及燃油艙應(yīng)盡可能注滿或抽空,以減少自由液面。4)艙內(nèi)或甲板裝有重件貨時,應(yīng)仔細檢查加固,必要時加綁。4空船壓載空船在大風(fēng)浪
24、中航行有很多不利之處,如:風(fēng)壓增大了傾覆力矩,保向性能下降,拍底嚴重,橫向漂移增大,空轉(zhuǎn)加劇,失速嚴重,易產(chǎn)生大角度橫搖諧搖等。為確保航行安全,應(yīng)進行適當(dāng)?shù)膲狠d,調(diào)整吃水和吃水差以及合適的GM值??沾瑝狠d量可參考下列數(shù)值:夏季:為夏季滿載排水量的50%冬季:為夏季滿載排水量的53% 在吃水差方面,既要防止打空車,又要減輕拍底,一般貨船以尾傾1%船長左右為最理想。萬噸級以上船舶以尾傾吃水差1.52.0m為最理想。5做好應(yīng)急準備:1)保證駕駛臺和機艙、船首、舵機室在應(yīng)急情況下通信聯(lián)系暢通。2)檢查應(yīng)急電機、天線、舵設(shè)備等,并使它們處于良好狀態(tài)。3)檢查消防、堵漏設(shè)備,保證隨時可用。4)保證人身安全
25、,如拉扶手繩、結(jié)冰時甲板鋪砂等。5)加強全船巡視檢查,勤測各液艙及污水溝的情況。6氣象預(yù)報及時收聽氣象預(yù)報,接收氣象傳真圖,分析沿途可能遇到的天氣情況。二、大風(fēng)浪中的操船船舶在大風(fēng)浪航行,不論以何種相對位置受風(fēng),都會給船舶操縱帶來困難和存在有一定的危險。因此,必須采取有效的操船措施,減輕船舶的搖擺,緩和波浪的沖擊,或等待海面恢復(fù)平靜,或設(shè)法盡早駛離大風(fēng)浪海區(qū)。下面介紹幾種廣大海員在長期的航海實踐中總結(jié)出的大風(fēng)浪中操船方法,以供讀者參考。1.偏頂浪與Z字航行在大風(fēng)浪中航行時,為了避免船首受過大的沖擊和減輕橫搖與縱搖,而且又能使船回到計劃航線上來,可依波浪遭遇周期公式求出合適的航向與航速,采用偏頂
26、浪Z字航行的方法。即先以船左(右)側(cè)前方對浪,與波浪成一交角(通常以23個羅經(jīng)點斜向迎浪)航行一段時間后,再用另一側(cè)前方對浪,如此反復(fù)進行Z字航進。但要注意此時風(fēng)流壓將顯著增大。因此,偏頂浪航行的條件是:風(fēng)浪不太大,且船舶有一定的前進速度并能保持舵 效,以防船首被壓向下風(fēng)而造成橫浪局面。2.滯航(heavingto)在通常情況下,壓載狀態(tài)下航行的大型船舶,當(dāng)遇到67級風(fēng)時就可認為屬于大風(fēng)浪航行,而當(dāng)風(fēng)力達89級時,則可考慮采用斜頂風(fēng)或滯航方法。對于滿載狀態(tài)時的大型船舶,8級風(fēng)以上可認為大風(fēng)浪航行,風(fēng)力若增強至910級時,頂浪航行感到困難,若風(fēng)力進一步提高,出于 安全考慮可由頂浪斜頂浪改為滯航。
27、所謂滯航,是指以保持舵效的較低航速將風(fēng)浪放在船首左或右舷23個羅經(jīng)點方位上斜迎浪進車的操船方法。此時,船舶實際上多處于慢進狀態(tài),個別船由于輕載或受風(fēng)面積較大等原因處于不進甚至是微退的狀態(tài)。滯航有利于緩解船舶縱搖、橫搖、拍底和甲板上浪等現(xiàn)象,滯航時容易保持船首對波浪的姿勢,以等待海況好轉(zhuǎn)。由于船首迎浪,不能完全避免拍底和甲板上浪。如船長較長或船首干舷較高,且下風(fēng)處海域不太充裕時,采用此法最為有利。滯航中采取的航速和航向,應(yīng)根據(jù)風(fēng)浪的變化進行調(diào)整,保持最佳的風(fēng)浪舷角,保證有足夠的舵效,有效控制首向,以免被打成橫浪。3順航(scudding)當(dāng)滿載大型船舶在滯航中仍經(jīng)不起波浪沖擊時,或者壓載狀態(tài)下的
28、大型船舶當(dāng)風(fēng)力超過9級時,宜改用順航的方法。所謂順航,就是船舶在大風(fēng)浪中以船尾斜向受浪航行的方法。順航時,降低了波對船的相對速度,大大緩解波浪對船舶的沖擊。而且,由于可以保持較高的航速有利于擺脫風(fēng)浪區(qū)。但順航時,對于尾部干舷較低的船舶,常因波速大于船速,易產(chǎn)生尾淹。此外,順航時航向不穩(wěn),保向性差,小型船或船長小于等于波長的船舶尤為嚴重,甚至產(chǎn)生打橫狀態(tài)。因此,此法對于船尾干舷高、快速、保向性能好的大型船尤為合適,小型船舶不宜采用,船尾較低,尾傾較大的船舶,應(yīng)也避免順航。4漂滯(lie to)船舶停止主機隨風(fēng)浪漂流,稱為漂滯。主機或舵 發(fā)生故障將被迫漂滯。滯航中不能頂浪、順航中保向性差以及船體衰
29、老的船可采取主動漂滯。漂滯中,波浪的沖擊力大為減小,甲板上浪不多。由于船體向下風(fēng)有一定的漂移速度,所以下風(fēng)側(cè)必須有足夠的水域,空載或壓載時尤其應(yīng)注意。船舶一旦漂航,極易陷入橫浪或接近橫浪的狀態(tài),橫搖劇烈,會引起貨物移動,喪失穩(wěn)性。因此,只有當(dāng)船舶具有良好的穩(wěn)性且水密性能好時,方可主動采取漂滯方法。漂滯時應(yīng)采取措施避免橫浪,可在船首送出錨鏈或大纜盡可能保持船首頂浪。5大風(fēng)浪中掉頭(turning in heavy sea)大風(fēng)浪中掉頭,當(dāng)船身轉(zhuǎn)至橫浪時,若回轉(zhuǎn)中的橫傾與波浪引起的橫傾相位一致,則過大的橫傾角危及船舶的安全,并且橫向受浪時,容易出現(xiàn)橫搖諧搖。因此,必須經(jīng)過深思熟慮和充分準備,特別要
30、注意本船的穩(wěn)性(包括貨物的積載及其移動的可能性,自由液面的影響等),謹慎操縱。掉頭時必須做到:1)仔細觀察波浪的規(guī)律,選擇適當(dāng)時機掉頭。一般情況下幾個大浪過后,隨著就有幾個較小的浪。當(dāng)前面一組的最后一個大浪剛剛過去就立即開始掉頭,要抓緊海面比較平靜的一段時間,度過橫風(fēng)橫浪的危險階段,并爭取在下一組第一個大浪到來之前掉頭完畢。2)若無法在兩組大浪之間的較平靜海面完成掉頭,則從頂浪轉(zhuǎn)向順浪時,轉(zhuǎn)向應(yīng)在較平靜海面到來之前開始,以求較平靜海面來臨時正好轉(zhuǎn)至橫向受浪。此后,可適時用短暫快車滿舵,加速完成后半段掉轉(zhuǎn)。從順浪轉(zhuǎn)向頂浪比較困難且危險,主要是后半段掉轉(zhuǎn)較困難。因此必須先降速等待時機,以求后半段在
31、較平靜的海面進行,以便加速掉轉(zhuǎn)。3)操舵時應(yīng)力求使操舵引起的橫傾角與波浪強迫橫搖角相位錯開,避免相位一致而引起過大的橫傾而危及船舶安全。4)開始時慢車中舵,掉轉(zhuǎn)中適時用短暫的快車滿舵??稍黾佣嫘б钥s短掉頭時間,特別是船身橫向受浪的時間。5)順浪轉(zhuǎn)頂浪時使用倒車掉頭十分危險,會造成船尾受波浪的猛烈沖擊,從而損傷舵和螺旋槳,且不利于掉頭,應(yīng)保持必要的航速才有利于掉轉(zhuǎn)。雙槳船在頂浪轉(zhuǎn)順浪時,如為了減小掉頭海域,可使回轉(zhuǎn)側(cè)的主機停車或倒車,但這樣做只能減小回轉(zhuǎn)半徑,并不能縮短掉頭時間,所以,有時為提高舵效,需短時間用雙車快進來達到目的。6)若由于判斷錯誤,在掉轉(zhuǎn)中大浪來臨而處于危急局面時,應(yīng)注意不能強
32、行掉頭,不能急速回舵甚至操相反方向的滿舵。正確的措施是減速并緩慢地回舵。第四節(jié) 避臺船舶操縱避臺的核心問題是盡可能遠離臺風(fēng)(一般要求300海里以上,迫不得已時,至少100海里以外),而在采取正確的操縱方法之前,首先要正確判斷船舶在臺風(fēng)中所處的位置?,F(xiàn)將船舶避臺操縱的有關(guān)問題介紹如下:一、與臺風(fēng)相對位置的判斷在地球的北半球,臺風(fēng)的右半圓一般與副高相鄰,使右半圓的風(fēng)力大于左半圓,浪也比較高;同時,右半圓中的風(fēng)向與臺風(fēng)移向接近一致,疊加作用的結(jié)果也有利于風(fēng)浪的加大。另一方面,當(dāng)船舶處于右半圓時,容易被吹進臺風(fēng)中心的移動路線上去,一旦被吹進中心,就不容易駛離。所以稱右半圓為危險半圓(dangerous semicircle),而稱左半圓為可航半圓(navigable semicircle)。在南半球水域則恰好相反,右半圓為可航半圓,左半圓為危險半圓。船舶處在危險半圓的前部被卷入臺風(fēng)中心的危險性更大,所以危險半圓的前部象限又有危險象限之稱。如何判斷船舶與臺風(fēng)的相對位置呢?從氣象要素的變化來看,在北半球的操船者應(yīng)該明確:經(jīng)多次觀測,若風(fēng)向順時針偏轉(zhuǎn)則本船處于右半圓,若風(fēng)向逆時針偏轉(zhuǎn)則本船處于左半圓,若風(fēng)向無明顯變化則本船處于臺風(fēng)進路附近;若大氣壓降低、風(fēng)力增強則本船處于臺風(fēng)的前面,若大氣壓升高、風(fēng)力減弱則本船處于臺
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