船員大型船舶操縱特殊培訓課件

船員大型船舶操縱特殊培訓

航海系王春年船員大型船舶操縱特殊培訓航海系王春年1大型船舶的概念：80000載重噸或總長250米及以上船舶。

VLCC：VeryLargeCrudeCarrier;

ULCC:UltraLargeCrudeCarrier

船員大型船舶操縱特殊培訓：基于航海模擬器進行的使船員掌握大型船舶操縱的技能培訓。

大型船舶的概念：80000載重噸或總長250米及以上船舶。

2第一章：大型船舶操縱特點

及操縱方法

第一節(jié)：大型船舶操縱特點第一章：大型船舶操縱特點

及操縱方法

第一節(jié)：大型船舶操縱特3一、大型船舶較普通船舶的操縱性能有所下降1.舵效差，反應遲鈍，當速度降到３－４節(jié)時基本上無舵效

2.追隨性差，故在改向或過彎曲航道時需及時操舵

3.航向穩(wěn)定性差，施舵后，船首一但開始偏轉后要及時壓舵駛上新航向4.保向性能差，因Ｌ／Ｂ值較小、風浪中航行易產(chǎn)生偏航

5.

旋回性能好，旋回圈雖大但其Ｄ／ＬＫ較小，旋回中的速度下降大一、大型船舶較普通船舶的操縱性能有所下降46.啟動、停車慣性大，變速操縱呆笨，停船性能差7.轉向慣性大，需施大舵角，應早施舵，早回舵，施大壓舵角6.啟動、停車慣性大，變速操縱呆笨，停船性能差5二、大型船舶在淺水、狹水道、受限水域中航行時所產(chǎn)生的各種效應較普通船更為明顯

1.阻力增大，船速下降

2.船體下沉、縱傾、橫傾的變化更為明顯，要求有足夠的富余水深3.旋回性變差，而旋回中的速度下降較深水中小

4.有時船舶的振動會加劇，并伴有異常振動

二、大型船舶在淺水、狹水道、受限水域中航行時所產(chǎn)生的各種效應65.航向穩(wěn)定性提高6.舵力雖變化不大、但舵效明顯下降7.因航道寬度與水深變小，船舶保向所需的壓舵角明顯增大8.沿岸航行時，岸壁效應明顯9.因船速較慢且受風、流影響明顯，風流合差角大，會船時船間效應明顯，航行時需有足夠的航道寬度5.航向穩(wěn)定性提高7三、大型船舶在港內(nèi)的操船特點１．必需借助港作拖輪在港內(nèi)安全航行和靠離泊位２．在靠離泊的橫向移動中需多艘拖輪的協(xié)助操作３．所配港作拖輪的位置應根據(jù)實際需要有所不同４．

船舶在回轉中應充分注意船尾的反移量三、大型船舶在港內(nèi)的操船特點8四、大型船舶在操縱用錨上的局限性

１．

錨泊時一般采用拋單錨進行錨泊２．拋錨助操時應倍加注意錨機制動能力不足，船速應控制在０.２５－０.５節(jié)以下。３．

航行中一般不用錨來制動４．

錨泊作業(yè)時一般均采用深水拋錨法四、大型船舶在操縱用錨上的局限性１．

錨泊時一般采用拋單9五、大型船舶的主要尺度第五代集裝箱船的L、B、D分別為：280、39.8、23.6米.大多數(shù)超大型油輪,礦/油,礦/散船舶的L,B,D都在:300,45,24米以上.船長為300米左右的船舶的滿載與空載盲區(qū)分別達：500米和600米左右。大型船舶的船型均系肥胖而粗短形,長寬比小(約為6左右)、方形系數(shù)較大（大多大于0.8左右），B/d多大于2.5。五、大型船舶的主要尺度10六、大型船舶的系泊屬具錨重達15-20噸、錨鏈一般為100*700（m/m）左右，許多船配備了15-20根的系纜。六、大型船舶的系泊屬具11第二節(jié)、大型船舶的操縱性一、操縱性的表達方式及K、T指數(shù)的意義第二節(jié)、大型船舶的12１.近似操縱運動方程Tdr/dt+r=Kδ……（1-1）用K、T指數(shù)表征船操縱性，即操舵角δ后的轉首角度φ、旋回角速度r和旋回角加速度dr/dt的變化關系。解上述方程得：

r=Kδ(1-e-t/T)；dr/dt=K/T*δe-t/T;

１.近似操縱運動方程132.K、T指數(shù)及應用K----旋回性指數(shù)、K大旋回性能好、船舶進入定常旋回后：R=V/r=V/Kδ；T-----追隨性指數(shù)，應舵性指數(shù)；T值越小，進入定常旋回的進間短，應舵快、舵效好。K、T指數(shù)與船舶旋回時縱距和橫距的關系（圖示1）2.K、T指數(shù)及應用14K、T操縱性指數(shù)可通過Z字操縱試驗求得;具有操縱性指數(shù)K,T后可求得：心距：Re=V（T+t1/2）；旋回半徑R=V/Kδ；到新航向的距離：DNC=V（T+t1/2）+V/Kδtg（ф/2）（大型船舶在右舵20度時,該距離為船長的1.5～2倍）式中：旋回初速V的單位為m/s；操舵時間單位為s；舵角δ的單位為弧度；轉向角ф單位為度，DNC的單位為m。

K、T操縱性指數(shù)可通過Z字操縱試驗求得;具有操縱性指數(shù)K,T15一、大型船舶航向穩(wěn)定性1．航向穩(wěn)定性的概念（圖示2）1）靜航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后其漂角是否變大的性能為靜航向穩(wěn)定性。船舶通常不具有靜航向穩(wěn)定性。船員大型船舶操縱特殊培訓162）動航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后，外力消失后能否盡快地穩(wěn)定在新航向上的能力。T大于零且小，動航向穩(wěn)定性好。大型船舶具有動航向穩(wěn)定性差的傾向，航向穩(wěn)定性的判別可通過螺旋試驗求得。2）動航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后，外力消失后能17三，大型船舶的保向性船舶在風流的作用下，通過操舵克服偏擺使船舶航行在航向上地能力為保向性。航向穩(wěn)定性好的船，保向性也好。影響保向性的因素：

船型、水線下側面積形狀、干舷、船速、舵角、舵面積比、排水量、船舶的浮態(tài)、淺水、風流等。三，大型船舶的保向性18四、大型船舶的旋回性

該性能的的優(yōu)劣直接反映了船舶是否具有良好的操縱避讓性能和保向航行性能。1．船舶旋回運動（圖示3）定速直航的船舶施一舵角，船舶作曲線運動稱為旋回運動，重心移動的軌跡為旋回圈。四、大型船舶的旋回性191）一階段（轉舵階段）：一般用時8~15秒現(xiàn)象：船首向施舵一側偏轉、出現(xiàn)角加速度、由于慣性船舶仍直航、舵力橫向力使向反側橫移和內(nèi)傾。2）第二階段（過渡階段）：由于船舶運動方向的改變，形成漂角而形成了水動力轉船力矩?，F(xiàn)象：加速旋回、水阻力的增加使船速下降，旋回離心力使船體內(nèi)傾變?yōu)橥鈨A。3）第三階段（定常旋回階段）隨著漂角的增大，水動力作用點后移，水動力轉船力矩減小、水阻尼力矩增大、最終各力平衡。一般滿載時船首轉過100~200度左右進入第三階段；空載轉首60度左右進入定常旋回階段。1）一階段（轉舵階段）：一般用時8~15秒20五、大型船舶的慣性操船上的慣性有：啟動慣性、停車慣性、倒車慣性、轉向慣性船長關心的慣性有：停車慣性和倒車慣性船員大型船舶操縱特殊培訓211．停車慣性：衡量此慣性的指標有：航行距離（沖程）、和時間（沖時）。超大型船舶余速3節(jié)的停車沖程達23L以上，沖時達30分鐘左右。根據(jù)實測得,排水量２０萬噸,速度１６(12)節(jié)主機停車后,速度降為４節(jié),需４０(31)min,進距為５.８(3.8)海里；DWT10萬噸的船距泊位前9海里，減至半速、距泊位前6海里，減至慢速、距泊位前4海里、減至微速、距泊位前2.5海里，停車。1．停車慣性：222.倒車慣性(緊急停船性能)（圖示4）IMO暫行標準規(guī)定,全速倒車停船沖程不應超過15L.全速倒車沖程的經(jīng)驗估算法:S=CV0tS(m).系數(shù)C:一般貨船取0.25~0.27;大型油輪取0.27~0.29;如大型油輪停船時間單位用分,則S=16V0t.2.倒車慣性(緊急停船性能)（圖示4）23第三節(jié)、船舶操縱性試驗操縱性試驗的項目有：Z形操縱試驗螺旋試驗和逆螺旋試驗沖程試驗旋回試驗改向試驗其中旋回試驗和沖程試驗是最基本的試驗項目第三節(jié)、船舶操縱性試驗操縱性試驗的項目有：24一、旋回試驗１．目的：求船舶的旋回要素：進距、橫距、旋回初徑、旋回直徑、滯距、旋回時間，以評價船舶旋回的迅速程度和所需水域的大小。２．試驗結果：提供船舶以海上速度直進向左（右）操滿舵時各自的旋回資料和船速、轉頭角隨時間的變化曲線。一、旋回試驗25３．試驗方法：以發(fā)令操舵時的船位為原點，測定并紀錄轉頭角1゜、５゜

、１０゜

、１５゜

、３０゜

、６０゜

（而后隔３０゜）時的時刻、船位、轉速、船速、轉頭角。當轉頭角為３６０度（在風流輕微影響時為５４０度）時回正舵并改為直進狀態(tài)。１）

利用ＧＰＳ定位測旋回圈２）

使用浮標方位測旋回圈３）

使用無線電定位測旋回圈３．試驗方法：以發(fā)令操舵時的船位為原點，測定并紀錄轉頭角1゜26一、

Ｚ形操縱性試驗（標準操縱性試驗）１.目的：求船舶的操縱性指數(shù)Ｋ、Ｔ值，借以全面評價船舶的旋回性、追隨性和航向穩(wěn)定性。2.試驗結果：提供船舶以海上速度直進中，操小舵角（小于１０度）進行Ｚ形試驗求出無因次的操縱性指數(shù)Ｋ，Ｔ，值。一、

Ｚ形操縱性試驗（標準操縱性試驗）27１．

試驗的方法（圖示5）１）試驗船把定航向后，做右（左）１０度舵角，并保持該舵角；２）船從原航向向右（左）轉頭達１０度時，操左（右）１０度舵角，并保持該舵角；３）其后船停止向右（左）轉頭而開始向左（右）轉頭，經(jīng)原航向后并一步轉頭達左（右）１０度，再次操右（左）１０度，并保持該舵角；４）重復２）的操作，共完成三次蛇航動動為止。在此期間，記下用舵后，轉頭角到達預定值所需的時間、轉頭角達到最大值的時間和度數(shù)，轉頭角達到原航向的度數(shù)和時間。１．試驗的方法（圖示5）28三、緊急停船距離的測定1．目的：求船舶在空載、半載、滿載、全速（半速、微速）時的最短停船距離。2．試驗結果：提供船舶在各種載態(tài)和速度情況下的沖程、沖時、偏航角、橫距。船員大型船舶操縱特殊培訓293．試驗方法：選無風流影響的水域，水深大于3[（Bd）]1/2；船舶把定并定速，記下下減速令時的船位（用GPS）與航向，記下每隔1~2分鐘的船位和航向（特別應記下船舶開始偏航時的時間與船位、下停車令、倒車令的時間、船位、航向。），當船舶速度降至2~3節(jié)時，結束試驗；用光滑的曲線連接各船位點。船員大型船舶操縱特殊培訓30第二章、各種外界因素對船舶操縱的影響

第二章、各種外界因素對船舶操縱的影響31一、風對船舶操縱的影響船舶橫受風時對操縱的影響：保向困難、產(chǎn)生風致漂移。１．

風致漂移速度：VY=0.04[（Ba/Ld）]1/2Va式中：Ba—水線上側面積、Ld—水線下側面積大型船舶可按下法簡算：空載時（Ba/Ld≈0.8）,VY=1/20.Va;滿載時（Ba/Ld≈0.8）,VY=1/30.Va一、風對船舶操縱的影響322.強風中操船的可保向界限:（圖例6）

大型船舶在強風中一般將出現(xiàn)迎風性偏轉,為保向航行需向下風舷壓一舵角,以抵消迎風偏轉合力矩的作用,因為一定船速下操一定的舵角所能具有的保向作用是有限度的,所以當其不能抵消迎風偏轉合力矩作用時,便會出現(xiàn)憑操舵而不能保向的情況,大型船舶在港內(nèi)航行時速度小、水線上受風面積大,易出現(xiàn)操滿舵不能保向的局面.船員大型船舶操縱特殊培訓33影響保向界限的因素:風舷角：風舷角Φ=600~1200時,風速只需達船速數(shù)倍時,便呈現(xiàn)出極強的迎風性偏轉,操舵保向性能最差。相對風向向船首、尾靠攏時，操舵保向的能力變好；船首斜迎風或迎風時的保向性較船尾斜迎風或迎風時優(yōu)；風速與船速比：保向隨風速的降低而提高，隨著船速的降低而降低，增大舵角可提高保向性。水線上側面積影響保向界限的因素:34

只有既考慮到一定的船速時的風致漂移（因而必須給予適量的風壓差角以修正航向），同時又考慮到船舶可保向的極限風速，以便給予適量的壓舵角，通過保向來保證船舶駛于航道上才能保證進出口航道上的安全操船。從經(jīng)驗上以下數(shù)據(jù)可參考：船速（節(jié)）壓舵角可保向極限風速（級）415053507~861506350

9~10只有既考慮到一定的船速時的風致漂移（因而必須給予適量的風壓35二、流對操船的影響１．

流對航速的影響：船在均流中航行，船對地，對碼頭的速度為船對水的速度與流速的矢量和。船員大型船舶操縱特殊培訓362.流對靠泊的影響(圖示7):當船舶與流呈一定角度α,斜向頂流向泊位靠攏時,如果通過妥善調(diào)整船速V和靠攏角度α,一方面可使Vcosα與流速相抵,船舶與泊位處于不進不退的狀態(tài),另一方面有較理想的橫向速度進入泊位的速度Vsinα,船舶將保持α角安全地向泊位橫進（大型船舶靠碼頭為平行靠,此法適合于中、小型船舶）。2.流對靠泊的影響(圖示7):373．

流對舵效的影響：

船速一樣時，操同樣的舵角，頂流時的舵力與順流時的舵力一樣，頂流舵效比順流時好（轉過相同的轉頭角、頂流所需的水域比順流時?。?。船員大型船舶操縱特殊培訓38三、受限水域對操船的影響1．出現(xiàn)受限水域影響的水深及航道寬度

雖然至今仍無統(tǒng)一的國際標準，但就對船舶動動的影響而言，取下列數(shù)據(jù)作為一般標準是可信的。船員大型船舶操縱特殊培訓391）水深：

對船體前進時的阻力的影響：H/d≤4可作淺水對待對出現(xiàn)船體橫向運動的影響：H/d≤2.5為界可作淺水對待對操縱性有明顯影響，并達到易發(fā)現(xiàn)的程度應以H/d≤1.5為界；（H/d為相對水深，即水深與船舶平均吃水之比）1）水深：402）航道寬度

從操船角度分析，通常認為以航道的有效寬度W與船長L之比而定

考慮到岸壁效應時，應以W/L≤2來界定，作為窄水域對待

對操縱性有明顯影響，并達到易發(fā)現(xiàn)的程度的航道寬度應以W/L≤1來界定。船員大型船舶操縱特殊培訓412．淺水對操縱性的影響1）淺水對舵力的影響：伴流較深水中的增加使舵力下降；船速較深水中下降使螺旋槳滑失增加使得舵力增加；淺水中舵的下緣距海底較近導致舵的整流作用使舵力增大，總的來看舵力發(fā)生的變化并不大。船員大型船舶操縱特殊培訓422)淺水對旋回性,追隨性的影響淺水域船舶的虛慣矩，旋回阻矩的增加，旋回性能下降，縱距的增加遠遠小于橫距的增加，其旋回圈并非整體性增加，操船者尤應注意掌握橫向擴展遠較前方伸長為大的特點。追隨性和航向穩(wěn)定性變好。船員大型船舶操縱特殊培訓433）淺水對停船性能的影響

船舶駛入淺水域時，因船體下沉、首傾、二維流增速等原因，使船體阻力增大，船速有所與降。4）航行中船體下沉與縱傾變化

船舶越肥大，水深越小，船體下沉和縱傾變化越激烈。船員大型船舶操縱特殊培訓44淺水中縱傾變化：

在其它條件相同的情況下，船體下沉量較深水中大；

椐日本船模試驗，當傅汝德數(shù)Fr剛超過0.25,船首下沉中止,船首開始急速上浮,船尾急速下降,為顯著的尾縱傾.(與深水中不同)

美國的操縱書上介紹的船體整體下沉量的估算式:S=Cb×V2/50式中:Cb為方形系數(shù).V為船速(節(jié))淺水中縱傾變化：453.岸吸與岸推(作用于船體的左右不對稱力及力矩)由于船體左右航槽的不對稱性,即使船舶直航,船體周圍的水運動對船體所產(chǎn)生的水壓力是左右不對稱的,其結果產(chǎn)生將船推向某一邊的橫向力.結果:船推向岸邊,同時產(chǎn)生將船首推離岸邊的轉首力矩,船尾偏向岸邊.

船速越大,船越靠岸邊,上述現(xiàn)象越明顯.一般情況下,間距在1.7倍船寬以內(nèi)的岸吸岸推現(xiàn)象比較明顯,應操舵克服.巴拿馬引水員認為,壓舵后,還應留有20度左右的富余舵角.3.岸吸與岸推(作用于船體的左右不對稱力及力矩)46第三章、大型船舶應急操縱船員大型船舶操縱特殊培訓47第一節(jié)、碰撞事故事的應急處理一、碰撞前應采取的預防措施１.應及早運用一切有效的手段斷定與來船是否形成緊迫局面和（或）存在碰撞危險２．應及早地采取有效的避碰措施３．應細心核查避讓行動的有效性，直到最后駛過讓清為止４.在碰撞不可避免時，應操縱船舶使碰撞的損失程度最小。船員大型船舶操縱特殊培訓48二、碰撞后的緊急操船１．

立即將船停住，并作好碰撞現(xiàn)場的各項記錄２．

若無沉船之緊急危險，雙方不可隨意退出。３．我船船體被它船撞入，應盡量使本船停住以便減小進水，并發(fā)出警報４．雙方應相互關心和援助，損壞輕的船舶應停留在附近和采取救援行動５．

及時處理遇水燃燒或吸水膨脹的貨物６．如果兩船均須進行修理方能續(xù)航時，應經(jīng)對方同意并報船東同意約定到附近合適的港口作為共同的避難港進行修理。抵港后應就船舶的損害程度各自申請船檢進行檢驗。二、碰撞后的緊急操船497．

如船舶采取了各種措施后仍有沉沒危險時，應考慮實施搶灘擱淺8．

如若棄船，除緊急情況外，應急報船東以征得同意。9．應立即查清對方船舶的船名、呼號、船東的有關資料，出發(fā)港和目的港。10．應向船東和有關海事部門報告碰撞的詳細情況11．

寫好碰撞通知書交對方船長簽收。7．

如船舶采取了各種措施后仍有沉沒危險時，應考慮實施搶灘擱50三、

碰撞后的航行

經(jīng)全面檢查確認航行中不會出現(xiàn)危及船舶安全時，主輔機等重要的操縱設備完好時，可謹慎航行。船員大型船舶操縱特殊培訓51第二節(jié)、船舶擱淺和觸礁后的應急處理

第二節(jié)、船舶擱淺和觸礁后的應急處理52一、

船舶擱淺（觸礁）事故前的預防措施

駕駛人員應嚴格遵守各項安全操作規(guī)程，掌握航區(qū)最新資料，準確定位，及時糾正錯誤的操船指令，通過淺灘應充分考慮淺水效應，保持有足夠的富余水深。駕駛人員一量發(fā)現(xiàn)事故不可避免時，切忌驚慌失措，應設法減輕損失。如可用倒車、拋錨等措施減抵船的沖勢，應量避開船尾擱淺和（或）觸礁。一、

船舶擱淺（觸礁）事故前的預防措施53二、船舶擱淺（觸礁）后緊急措施１．切忌盲目動車２．查清情況：擱淺的時間和船位、六面吃水、當?shù)氐某备吲c潮時、船舶周圍的水深及底質、擱淺時和擱淺后的船首向、主機和舵機的情況、擱淺時和擱淺后船舶的吃水情況、船舶燃料等情況、近期的氣象情況、等。３.采取措施保護船體：盡量向船體內(nèi)注水，使船坐牢海底，注水應盡量以船中的水艙為宜。二、船舶擱淺（觸礁）后緊急措施54三、脫淺方法1．自力脫淺：高潮前一小時動車；移動貨物改變縱橫傾；拖絞錨具，卸載脫淺；2，外援脫淺3．脫淺所需拉力的計算１）

所需拉力估算：F=fΔD；ΔD=100q（T-T1）+ΣP；f——船底與海底的摩擦系數(shù)，底質為軟泥時取0。3、堅硬沙礫取0。5、巖石取0。8~2。0；三、脫淺方法55ΔD——損失排水量，ΣP——各艙進水的總和，T——擱淺前的六面平均吃水，T1——擱淺后的六面平均吃水2）可提供的拉力估算：主機拉力F=0。01N（t）；N——主機功率（倒車時，內(nèi)燃機按60%計算）拖船的拉力：F1=（0。01~0。15）N1，N1為拖輪功率（倒車時應減小20%0，我國按73。55KW（100馬力=1噸。ΔD——損失排水量，ΣP——各艙進水的總和，56第三節(jié)、救助人員落水人員操船一、

發(fā)現(xiàn)人員落水的緊急措施１．停車、向人員落水一舷操滿舵；記下船位２．

扔下救生圈及救生火焰３．發(fā)出人員落水的警報，有關人員進入應急部署，指示人員了望船員大型船舶操縱特殊培訓57二、駛近落水者的方法

一般由駕駛臺人員發(fā)現(xiàn)落水者，立即采取行動稱“立即行動”，人員落水由目擊者報告駕駛臺，經(jīng)過一定的延遲后采取行動，稱“延遲行動“。１．

單旋回：最適合于“立即行動“２．

Williamson旋回：最適用于“延遲行動“３．

Scharnow旋回：最適用于“人員失蹤“船員大型船舶操縱特殊培訓58第四節(jié)、主機、舵機失控的應急措施1。主機失控2。舵機失控船員大型船舶操縱特殊培訓59船員大型船舶操縱特殊培訓60演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！61船員大型船舶操縱特殊培訓

航海系王春年船員大型船舶操縱特殊培訓航海系王春年62大型船舶的概念：80000載重噸或總長250米及以上船舶。

VLCC：VeryLargeCrudeCarrier;

ULCC:UltraLargeCrudeCarrier

船員大型船舶操縱特殊培訓：基于航海模擬器進行的使船員掌握大型船舶操縱的技能培訓。

大型船舶的概念：80000載重噸或總長250米及以上船舶。

63第一章：大型船舶操縱特點

及操縱方法

第一節(jié)：大型船舶操縱特點第一章：大型船舶操縱特點

及操縱方法

第一節(jié)：大型船舶操縱特64一、大型船舶較普通船舶的操縱性能有所下降1.舵效差，反應遲鈍，當速度降到３－４節(jié)時基本上無舵效

2.追隨性差，故在改向或過彎曲航道時需及時操舵

3.航向穩(wěn)定性差，施舵后，船首一但開始偏轉后要及時壓舵駛上新航向4.保向性能差，因Ｌ／Ｂ值較小、風浪中航行易產(chǎn)生偏航

5.

旋回性能好，旋回圈雖大但其Ｄ／ＬＫ較小，旋回中的速度下降大一、大型船舶較普通船舶的操縱性能有所下降656.啟動、停車慣性大，變速操縱呆笨，停船性能差7.轉向慣性大，需施大舵角，應早施舵，早回舵，施大壓舵角6.啟動、停車慣性大，變速操縱呆笨，停船性能差66二、大型船舶在淺水、狹水道、受限水域中航行時所產(chǎn)生的各種效應較普通船更為明顯

1.阻力增大，船速下降

2.船體下沉、縱傾、橫傾的變化更為明顯，要求有足夠的富余水深3.旋回性變差，而旋回中的速度下降較深水中小

4.有時船舶的振動會加劇，并伴有異常振動

二、大型船舶在淺水、狹水道、受限水域中航行時所產(chǎn)生的各種效應675.航向穩(wěn)定性提高6.舵力雖變化不大、但舵效明顯下降7.因航道寬度與水深變小，船舶保向所需的壓舵角明顯增大8.沿岸航行時，岸壁效應明顯9.因船速較慢且受風、流影響明顯，風流合差角大，會船時船間效應明顯，航行時需有足夠的航道寬度5.航向穩(wěn)定性提高68三、大型船舶在港內(nèi)的操船特點１．必需借助港作拖輪在港內(nèi)安全航行和靠離泊位２．在靠離泊的橫向移動中需多艘拖輪的協(xié)助操作３．所配港作拖輪的位置應根據(jù)實際需要有所不同４．

船舶在回轉中應充分注意船尾的反移量三、大型船舶在港內(nèi)的操船特點69四、大型船舶在操縱用錨上的局限性

１．

錨泊時一般采用拋單錨進行錨泊２．拋錨助操時應倍加注意錨機制動能力不足，船速應控制在０.２５－０.５節(jié)以下。３．

航行中一般不用錨來制動４．

錨泊作業(yè)時一般均采用深水拋錨法四、大型船舶在操縱用錨上的局限性１．

錨泊時一般采用拋單70五、大型船舶的主要尺度第五代集裝箱船的L、B、D分別為：280、39.8、23.6米.大多數(shù)超大型油輪,礦/油,礦/散船舶的L,B,D都在:300,45,24米以上.船長為300米左右的船舶的滿載與空載盲區(qū)分別達：500米和600米左右。大型船舶的船型均系肥胖而粗短形,長寬比小(約為6左右)、方形系數(shù)較大（大多大于0.8左右），B/d多大于2.5。五、大型船舶的主要尺度71六、大型船舶的系泊屬具錨重達15-20噸、錨鏈一般為100*700（m/m）左右，許多船配備了15-20根的系纜。六、大型船舶的系泊屬具72第二節(jié)、大型船舶的操縱性一、操縱性的表達方式及K、T指數(shù)的意義第二節(jié)、大型船舶的73１.近似操縱運動方程Tdr/dt+r=Kδ……（1-1）用K、T指數(shù)表征船操縱性，即操舵角δ后的轉首角度φ、旋回角速度r和旋回角加速度dr/dt的變化關系。解上述方程得：

r=Kδ(1-e-t/T)；dr/dt=K/T*δe-t/T;

１.近似操縱運動方程742.K、T指數(shù)及應用K----旋回性指數(shù)、K大旋回性能好、船舶進入定常旋回后：R=V/r=V/Kδ；T-----追隨性指數(shù)，應舵性指數(shù)；T值越小，進入定常旋回的進間短，應舵快、舵效好。K、T指數(shù)與船舶旋回時縱距和橫距的關系（圖示1）2.K、T指數(shù)及應用75K、T操縱性指數(shù)可通過Z字操縱試驗求得;具有操縱性指數(shù)K,T后可求得：心距：Re=V（T+t1/2）；旋回半徑R=V/Kδ；到新航向的距離：DNC=V（T+t1/2）+V/Kδtg（ф/2）（大型船舶在右舵20度時,該距離為船長的1.5～2倍）式中：旋回初速V的單位為m/s；操舵時間單位為s；舵角δ的單位為弧度；轉向角ф單位為度，DNC的單位為m。

K、T操縱性指數(shù)可通過Z字操縱試驗求得;具有操縱性指數(shù)K,T76一、大型船舶航向穩(wěn)定性1．航向穩(wěn)定性的概念（圖示2）1）靜航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后其漂角是否變大的性能為靜航向穩(wěn)定性。船舶通常不具有靜航向穩(wěn)定性。船員大型船舶操縱特殊培訓772）動航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后，外力消失后能否盡快地穩(wěn)定在新航向上的能力。T大于零且小，動航向穩(wěn)定性好。大型船舶具有動航向穩(wěn)定性差的傾向，航向穩(wěn)定性的判別可通過螺旋試驗求得。2）動航向穩(wěn)定性：正舵直航的船受瞬間外力作用后，外力消失后能78三，大型船舶的保向性船舶在風流的作用下，通過操舵克服偏擺使船舶航行在航向上地能力為保向性。航向穩(wěn)定性好的船，保向性也好。影響保向性的因素：

船型、水線下側面積形狀、干舷、船速、舵角、舵面積比、排水量、船舶的浮態(tài)、淺水、風流等。三，大型船舶的保向性79四、大型船舶的旋回性

該性能的的優(yōu)劣直接反映了船舶是否具有良好的操縱避讓性能和保向航行性能。1．船舶旋回運動（圖示3）定速直航的船舶施一舵角，船舶作曲線運動稱為旋回運動，重心移動的軌跡為旋回圈。四、大型船舶的旋回性801）一階段（轉舵階段）：一般用時8~15秒現(xiàn)象：船首向施舵一側偏轉、出現(xiàn)角加速度、由于慣性船舶仍直航、舵力橫向力使向反側橫移和內(nèi)傾。2）第二階段（過渡階段）：由于船舶運動方向的改變，形成漂角而形成了水動力轉船力矩。現(xiàn)象：加速旋回、水阻力的增加使船速下降，旋回離心力使船體內(nèi)傾變?yōu)橥鈨A。3）第三階段（定常旋回階段）隨著漂角的增大，水動力作用點后移，水動力轉船力矩減小、水阻尼力矩增大、最終各力平衡。一般滿載時船首轉過100~200度左右進入第三階段；空載轉首60度左右進入定常旋回階段。1）一階段（轉舵階段）：一般用時8~15秒81五、大型船舶的慣性操船上的慣性有：啟動慣性、停車慣性、倒車慣性、轉向慣性船長關心的慣性有：停車慣性和倒車慣性船員大型船舶操縱特殊培訓821．停車慣性：衡量此慣性的指標有：航行距離（沖程）、和時間（沖時）。超大型船舶余速3節(jié)的停車沖程達23L以上，沖時達30分鐘左右。根據(jù)實測得,排水量２０萬噸,速度１６(12)節(jié)主機停車后,速度降為４節(jié),需４０(31)min,進距為５.８(3.8)海里；DWT10萬噸的船距泊位前9海里，減至半速、距泊位前6海里，減至慢速、距泊位前4海里、減至微速、距泊位前2.5海里，停車。1．停車慣性：832.倒車慣性(緊急停船性能)（圖示4）IMO暫行標準規(guī)定,全速倒車停船沖程不應超過15L.全速倒車沖程的經(jīng)驗估算法:S=CV0tS(m).系數(shù)C:一般貨船取0.25~0.27;大型油輪取0.27~0.29;如大型油輪停船時間單位用分,則S=16V0t.2.倒車慣性(緊急停船性能)（圖示4）84第三節(jié)、船舶操縱性試驗操縱性試驗的項目有：Z形操縱試驗螺旋試驗和逆螺旋試驗沖程試驗旋回試驗改向試驗其中旋回試驗和沖程試驗是最基本的試驗項目第三節(jié)、船舶操縱性試驗操縱性試驗的項目有：85一、旋回試驗１．目的：求船舶的旋回要素：進距、橫距、旋回初徑、旋回直徑、滯距、旋回時間，以評價船舶旋回的迅速程度和所需水域的大小。２．試驗結果：提供船舶以海上速度直進向左（右）操滿舵時各自的旋回資料和船速、轉頭角隨時間的變化曲線。一、旋回試驗86３．試驗方法：以發(fā)令操舵時的船位為原點，測定并紀錄轉頭角1゜、５゜

、１０゜

、１５゜

、３０゜

、６０゜

（而后隔３０゜）時的時刻、船位、轉速、船速、轉頭角。當轉頭角為３６０度（在風流輕微影響時為５４０度）時回正舵并改為直進狀態(tài)。１）

利用ＧＰＳ定位測旋回圈２）

使用浮標方位測旋回圈３）

使用無線電定位測旋回圈３．試驗方法：以發(fā)令操舵時的船位為原點，測定并紀錄轉頭角1゜87一、

Ｚ形操縱性試驗（標準操縱性試驗）１.目的：求船舶的操縱性指數(shù)Ｋ、Ｔ值，借以全面評價船舶的旋回性、追隨性和航向穩(wěn)定性。2.試驗結果：提供船舶以海上速度直進中，操小舵角（小于１０度）進行Ｚ形試驗求出無因次的操縱性指數(shù)Ｋ，Ｔ，值。一、

Ｚ形操縱性試驗（標準操縱性試驗）88１．

試驗的方法（圖示5）１）試驗船把定航向后，做右（左）１０度舵角，并保持該舵角；２）船從原航向向右（左）轉頭達１０度時，操左（右）１０度舵角，并保持該舵角；３）其后船停止向右（左）轉頭而開始向左（右）轉頭，經(jīng)原航向后并一步轉頭達左（右）１０度，再次操右（左）１０度，并保持該舵角；４）重復２）的操作，共完成三次蛇航動動為止。在此期間，記下用舵后，轉頭角到達預定值所需的時間、轉頭角達到最大值的時間和度數(shù)，轉頭角達到原航向的度數(shù)和時間。１．試驗的方法（圖示5）89三、緊急停船距離的測定1．目的：求船舶在空載、半載、滿載、全速（半速、微速）時的最短停船距離。2．試驗結果：提供船舶在各種載態(tài)和速度情況下的沖程、沖時、偏航角、橫距。船員大型船舶操縱特殊培訓903．試驗方法：選無風流影響的水域，水深大于3[（Bd）]1/2；船舶把定并定速，記下下減速令時的船位（用GPS）與航向，記下每隔1~2分鐘的船位和航向（特別應記下船舶開始偏航時的時間與船位、下停車令、倒車令的時間、船位、航向。），當船舶速度降至2~3節(jié)時，結束試驗；用光滑的曲線連接各船位點。船員大型船舶操縱特殊培訓91第二章、各種外界因素對船舶操縱的影響

第二章、各種外界因素對船舶操縱的影響92一、風對船舶操縱的影響船舶橫受風時對操縱的影響：保向困難、產(chǎn)生風致漂移。１．

風致漂移速度：VY=0.04[（Ba/Ld）]1/2Va式中：Ba—水線上側面積、Ld—水線下側面積大型船舶可按下法簡算：空載時（Ba/Ld≈0.8）,VY=1/20.Va;滿載時（Ba/Ld≈0.8）,VY=1/30.Va一、風對船舶操縱的影響932.強風中操船的可保向界限:（圖例6）

大型船舶在強風中一般將出現(xiàn)迎風性偏轉,為保向航行需向下風舷壓一舵角,以抵消迎風偏轉合力矩的作用,因為一定船速下操一定的舵角所能具有的保向作用是有限度的,所以當其不能抵消迎風偏轉合力矩作用時,便會出現(xiàn)憑操舵而不能保向的情況,大型船舶在港內(nèi)航行時速度小、水線上受風面積大,易出現(xiàn)操滿舵不能保向的局面.船員大型船舶操縱特殊培訓94影響保向界限的因素:風舷角：風舷角Φ=600~1200時,風速只需達船速數(shù)倍時,便呈現(xiàn)出極強的迎風性偏轉,操舵保向性能最差。相對風向向船首、尾靠攏時，操舵保向的能力變好；船首斜迎風或迎風時的保向性較船尾斜迎風或迎風時優(yōu)；風速與船速比：保向隨風速的降低而提高，隨著船速的降低而降低，增大舵角可提高保向性。水線上側面積影響保向界限的因素:95

只有既考慮到一定的船速時的風致漂移（因而必須給予適量的風壓差角以修正航向），同時又考慮到船舶可保向的極限風速，以便給予適量的壓舵角，通過保向來保證船舶駛于航道上才能保證進出口航道上的安全操船。從經(jīng)驗上以下數(shù)據(jù)可參考：船速（節(jié)）壓舵角可保向極限風速（級）415053507~861506350

9~10只有既考慮到一定的船速時的風致漂移（因而必須給予適量的風壓96二、流對操船的影響１．

流對航速的影響：船在均流中航行，船對地，對碼頭的速度為船對水的速度與流速的矢量和。船員大型船舶操縱特殊培訓972.流對靠泊的影響(圖示7):當船舶與流呈一定角度α,斜向頂流向泊位靠攏時,如果通過妥善調(diào)整船速V和靠攏角度α,一方面可使Vcosα與流速相抵,船舶與泊位處于不進不退的狀態(tài),另一方面有較理想的橫向速度進入泊位的速度Vsinα,船舶將保持α角安全地向泊位橫進（大型船舶靠碼頭為平行靠,此法適合于中、小型船舶）。2.流對靠泊的影響(圖示7):983．

流對舵效的影響：

船速一樣時，操同樣的舵角，頂流時的舵力與順流時的舵力一樣，頂流舵效比順流時好（轉過相同的轉頭角、頂流所需的水域比順流時?。４瑔T大型船舶操縱特殊培訓99三、受限水域對操船的影響1．出現(xiàn)受限水域影響的水深及航道寬度

雖然至今仍無統(tǒng)一的國際標準，但就對船舶動動的影響而言，取下列數(shù)據(jù)作為一般標準是可信的。船員大型船舶操縱特殊培訓1001）水深：

對船體前進時的阻力的影響：H/d≤4可作淺水對待對出現(xiàn)船體橫向運動的影響：H/d≤2.5為界可作淺水對待對操縱性有明顯影響，并達到易發(fā)現(xiàn)的程度應以H/d≤1.5為界；（H/d為相對水深，即水深與船舶平均吃水之比）1）水深：1012）航道寬度

從操船角度分析，通常認為以航道的有效寬度W與船長L之比而定

考慮到岸壁效應時，應以W/L≤2來界定，作為窄水域對待

對操縱性有明顯影響，并達到易發(fā)現(xiàn)的程度的航道寬度應以W/L≤1來界定。船員大型船舶操縱特殊培訓1022．淺水對操縱性的影響1）淺水對舵力的影響：伴流較深水中的增加使舵力下降；船速較深水中下降使螺旋槳滑失增加使得舵力增加；淺水中舵的下緣距海底較近導致舵的整流作用使舵力增大，總的來看舵力發(fā)生的變化并不大。船員大型船舶操縱特殊培訓1032)淺水對旋回性,追隨性的影響淺水域船舶的虛慣矩，旋回阻矩的增加，旋回性能下降，縱距的增加遠遠小于橫距的增加，其旋回圈并非整體性增加，操船者尤應注意掌握橫向擴展遠較前方伸長為大的特點。追隨性和航向穩(wěn)定性變好。船員大型船舶操縱特殊培訓1043）淺水對停船性能的影響

船舶駛入淺水域時，因船體下沉、首傾、二維流增速等原因，使船體阻力增大，船速有所與降。4）航行中船體下沉與縱傾變化

船舶越肥大，水深越小，船體下沉和縱傾變化越激烈。船員大型船舶操縱特殊培訓105淺水中縱傾變化：

在其它條件相同的情況下，船體下沉量較深水中大；

椐日本船模試驗，當傅汝德數(shù)Fr剛超過0.25,船首下沉中止,船首開始急速上浮,船尾急速下降,為顯著的尾縱傾.(與深水中不同)

美國的操縱書上介紹的船體整體下沉量的估算式:S=Cb×V2/50式中:Cb為方形系數(shù).V為船速(節(jié))淺水中縱傾變化：1063.岸吸與岸推(作用于船體的左右不對稱力及力矩)由于船體左右航槽的不對稱性,即使船舶直航,船體周圍的水運動對船體所產(chǎn)生的水壓力是左右不對稱的,其結果產(chǎn)生將船推向某一邊的橫向力.結果:船推向岸邊,同時產(chǎn)生將船首推離岸邊的轉首力矩,船尾偏向岸邊.

船速越大,船越靠岸邊,上述現(xiàn)象越明顯.一般情況下,間距在1.7倍船寬以內(nèi)的岸吸岸推現(xiàn)象比較明顯,應操舵克服.巴拿馬引水員認為,壓舵后,還應留有20度左右的富余舵角.3.岸吸與岸推(作用于船體的左右不對稱力及力矩)107第三章、大型船舶應急操縱船員大型船舶操縱特殊培訓108第一節(jié)、碰撞事故事的應急處理一、碰撞前應采取的預防