大連海事大學(xué)船舶操縱教案第二章

第二章

車(chē)、舵、錨、纜、拖輪在操船中的運(yùn)用第一節(jié)

螺旋槳的性能第二節(jié)

舵的作用第三節(jié)錨的運(yùn)用第四節(jié)

纜的運(yùn)用第五節(jié)拖輪的運(yùn)用第一節(jié)

螺旋槳的性能一、船舶阻力二、螺旋槳的推力與轉(zhuǎn)矩三、主機(jī)功率和船速四、螺旋槳的致偏作用五、側(cè)推器的使用

一、船舶阻力（Resistance）1.船舶阻力的基本構(gòu)成

航行中的船舶所受的阻力包括基本阻力R0與附加阻力

R兩個(gè)部分，即

R＝R0＋R（1）2.基本阻力的構(gòu)成

基本阻力可分流體粘性引起的摩擦阻力Rf和剩余阻力Rr

R0=Rf＋Rr=Rf+Re+Rw

上式中,Re為渦流阻力,Rw興波阻力

3.基本阻力的計(jì)算

R0=1/2SCtV2(2)S為船體水線(xiàn)下濕水面積,Ct為總阻力系數(shù),Ct=Cf+Cr4.附加阻力的構(gòu)成

由下式

R=Ra+RF+RA+RR

Ra為空氣阻力RF為船體的污底阻力RA為船體的附體阻力RR為洶濤阻力二、螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩1.推進(jìn)器的種類(lèi)螺旋槳,Z型推進(jìn)器,明輪,平旋式推進(jìn)器,噴水式推進(jìn)器螺旋槳固定螺距槳FPP

可變螺距槳CPP2.螺旋槳前后流場(chǎng)特點(diǎn)吸入流的特點(diǎn)是流速較慢，范圍較寬，流線(xiàn)幾乎相互平行；排出流的特點(diǎn)是流速較快，范圍較小，水流旋轉(zhuǎn)激烈，如下圖所示。3.螺旋槳推力與轉(zhuǎn)矩機(jī)翼產(chǎn)生示意圖可見(jiàn)，產(chǎn)生升力的兩個(gè)主要因素：來(lái)流速度V，來(lái)流的沖角推力產(chǎn)生示意圖推力與轉(zhuǎn)矩定義式推力轉(zhuǎn)矩其中，推力與轉(zhuǎn)矩的計(jì)算式

T=n2D4KTMQ=n2D5KQ

KT為推力系數(shù)，KQ為轉(zhuǎn)矩系數(shù),由水池試驗(yàn)求得，它們的具體變化見(jiàn)下圖J為進(jìn)速系數(shù)，J=Vp/nD

4.螺旋槳的滑失S(slip)滑失S是指槳理論上應(yīng)能前進(jìn)的速度與對(duì)水的實(shí)際速度Vp之差（有的文獻(xiàn)中，也將滑失定義為螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周在軸向所前進(jìn)的實(shí)際距離hp＝Vp/n即進(jìn)程與螺旋槳螺距P的差值），即：

S＝nP－Vp＝nP－Vs(1－ωp)

其中，

n為螺旋槳的轉(zhuǎn)速；P為螺旋槳的螺距；

Vp為螺旋槳對(duì)水的實(shí)際速度；Vs為船對(duì)水的速度；

ωp為螺旋槳處的伴流系數(shù)，其值大約在0.2～0.4之間。滑失與螺旋槳在理論上應(yīng)能前進(jìn)的速度的比值稱(chēng)之為滑失比Sr（slipratio），即：

Sr＝S/nP＝（nP-Vp）/nP＝1－Vp/nP5.船舶阻力與推力之間的關(guān)系三、主機(jī)功率和船速1．主機(jī)功率1）機(jī)器功率(MachineryHorsePower)MHP（1）指示功率（IndicatedHorsePower）IHP

用來(lái)表示往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)活塞所做的功。實(shí)船可通過(guò)汽缸內(nèi)平均有效壓力計(jì)算。汽輪機(jī)船的主機(jī)功率用此表示。（2）制動(dòng)功率（BrakeHorsePower）BHP

指實(shí)際輸出主機(jī)之外可加以利用的功率。柴油機(jī)船的主機(jī)功率常用此表示。（3）軸功率（ShaftHorsePower）SHP根據(jù)中間軸上的轉(zhuǎn)矩表來(lái)測(cè)定的功率大小。對(duì)于汽輪機(jī)一類(lèi)機(jī)器，因?yàn)闊o(wú)法測(cè)定其輸出端的功率而采用軸功率來(lái)表示。2）（螺旋槳）收到功率DeliveredHorsePower）DHP主機(jī)功率傳遞至主軸尾端，通過(guò)船尾軸管提供給螺旋槳的功率。3）推力功率（ThrustHorsePower）THP推進(jìn)器在獲收到功率后，產(chǎn)生推船行進(jìn)的功率稱(chēng)為推力功率。

THP=T?VpT為推力（kN),Vp推進(jìn)器處對(duì)水的速度（m/s),THP(kW)4）有效功率（EffectiveHorsePower）EHP船舶克服阻力R以一定船速Vs行進(jìn)所必須的功率。

EHP=R?Vs2．各功率之間的關(guān)系螺旋槳收到功率DHP與機(jī)器功率MHP的比值稱(chēng)為傳遞效率，其值通常為0.95~0.98。有效功率EHP與收到功率DHP之比稱(chēng)為推進(jìn)器效率，該值約為0.60～0.75。有效功率EHP與主機(jī)機(jī)器功率MHP之比稱(chēng)為推進(jìn)系數(shù)，該值約為0.5～0.7。這就是說(shuō)，主機(jī)發(fā)出功率變?yōu)榇巴七M(jìn)有效功率后己損失了將近一半。通常船舶阻力與船速的平方成正比，則主機(jī)功率與船速的3次方約成正比，

MHPV33．船速分類(lèi)1）額定船速在額定功率、額定轉(zhuǎn)速條件下，船舶在平靜的深水域中取得的船速稱(chēng)為額定船速2）海上船速主機(jī)按海上常用輸出功率、常用轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在平靜深水域中取得的船速即為海上船速。通常為額定功率的90%；相應(yīng)的海上常用主機(jī)轉(zhuǎn)速n0則為額定轉(zhuǎn)速的96～97%。3）港內(nèi)船速一般港內(nèi)的最高主機(jī)轉(zhuǎn)速約為海上常用轉(zhuǎn)速的70～80%左右。

4．船速與主機(jī)燃油消耗的關(guān)系航經(jīng)一定的航程D所消耗的燃油的總量CD:當(dāng)船舶排水量不變時(shí)，則航行一定航程D所消耗的燃油的總量與船速的平方和航行的航程D成正比。當(dāng)船舶的排水量為定值時(shí)，從該式可以推論出：（1）當(dāng)所要求航行的航程一定時(shí)，整個(gè)航程中主機(jī)燃油消耗的總量與船速的平方成正比，船速越高，所消耗的燃油越多；（2）若消耗的燃油相同，則這些燃油所能航行的航程與船速的平方成反比，船速越高，所能航行的航程越短。

四、螺旋槳的致偏作用1．螺旋槳橫向力

1）螺旋槳沉深橫向力2）伴流橫向力3）排出流橫向力4）推力中心偏位產(chǎn)生的橫向力5）螺旋槳橫向力的致偏作用1).螺旋槳深沉橫向力螺旋槳盤(pán)面中心距水面的垂直距離稱(chēng)為螺旋槳的沉深h。它與螺旋槳直徑D之比h/D稱(chēng)為沉深比。對(duì)于右旋固定螺距螺旋槳而言，進(jìn)車(chē)時(shí)，該力推尾向右，船首左偏；倒車(chē)時(shí)相反，推尾向左，船首右偏。正車(chē)倒車(chē)當(dāng)沉深比h/D>0.65～0.75時(shí)，螺旋槳槳葉距水面較深，空氣就不易吸入，沉深橫向力很小，隨h/D的逐步減小該力將明顯增大；此外，該力的大小還隨船速的降低、轉(zhuǎn)速的提高而增大；受螺旋槳工況影響極為明顯而與操舵無(wú)關(guān)。2).伴流橫向力I)何為伴流船舶以某一速度向前航行時(shí)，附近的水受到船體的影響而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，其表現(xiàn)為船體周?chē)鷮⒋嬖谝还伤饕阅骋凰俣入S船前進(jìn)，這股水流稱(chēng)為伴流或跡流。伴流的存在使得船后螺旋槳附近流場(chǎng)中水流對(duì)槳的相對(duì)速度和船速不同，從而使螺旋槳產(chǎn)生的推力與敞水槳也不同。它主要由摩擦伴流、勢(shì)伴流和興波伴流組成，通常所說(shuō)的伴流速度是指相應(yīng)位置處伴流沿首尾方向的分量。II)伴流橫向力分布特點(diǎn)是左右對(duì)稱(chēng)、上大下小。對(duì)于右旋單槳船而言，前進(jìn)中進(jìn)車(chē)時(shí)，推尾向左，船首右偏；前進(jìn)中倒車(chē)時(shí)，則相反，伴流橫向力推尾向右，船首左偏。

3).排出流橫向力對(duì)于右旋固定螺距螺旋槳單槳船而言，排出流均使船首向右偏轉(zhuǎn)?？傮w而言，排出流橫向力當(dāng)船速較低時(shí)在螺旋槳橫向力中是一個(gè)比較大的量，尤其是船舶在輕載狀態(tài)下。伴流的影響，使上面的流速小，下面的流速大4).推力中心偏位產(chǎn)生的橫向力

推進(jìn)器發(fā)生的推力作用中心，與推進(jìn)器的中心線(xiàn)不一致的，一般是向回轉(zhuǎn)方向的一舷偏位，即，當(dāng)推進(jìn)器為右回轉(zhuǎn)時(shí)，其推力中心將稍稍偏于推進(jìn)軸的右邊，其原因主要是由于流的非均勻分布所引起的。對(duì)于單車(chē)船，由于其作用，產(chǎn)生使船首向左的轉(zhuǎn)頭，要求用壓右舵。其量級(jí)較小。對(duì)于雙車(chē)船，左右槳回轉(zhuǎn)方向相反，其作用相互抵消。5）螺旋槳橫向力的致偏作用右旋固定螺距螺旋槳（FPP）單槳船的偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)1）靜止中的船舶正舵進(jìn)車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)2）前進(jìn)中倒車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)3）靜止中正舵倒車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)特性4）左、右滿(mǎn)舵全速旋回的比較1）靜止中的船舶正舵進(jìn)車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)開(kāi)始動(dòng)車(chē)時(shí)，船速仍較低，伴流橫向力、進(jìn)車(chē)排出流橫向力以及推力中心偏位的影響均較??；船舶在沉深橫向力的作用下使船首左偏?？沾蜉p載時(shí)，螺旋槳的沉深比h/D比較小，沉深橫向力較大，船首左偏比較明顯；重載船沉深橫向力較小，則幾乎不出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。隨著船速的提高，沉深橫向力減小，伴流橫向力、排出流橫向力推尾向左的影響增強(qiáng)，將逐漸削弱甚至克服沉深橫向力的作用。船舶在靜止中進(jìn)車(chē)，不論出現(xiàn)左偏或右偏，均可用2～30舵角加以克服保證船舶直航。結(jié)論：進(jìn)車(chē)初始，首偏左，船速提高首偏右2）前進(jìn)中倒車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)開(kāi)始倒車(chē)時(shí)，船速仍較高，伴流仍很強(qiáng)，伴流橫向力的影響使船首左偏；因船前進(jìn)的速度較高，倒車(chē)排出流橫向力使船首右偏的影響則較弱；尾吃水較淺的船，沉深橫向力的影響使首右偏；因此總體而言船舶的偏轉(zhuǎn)方向不定，此時(shí)用舵就能克服偏轉(zhuǎn)。隨著船速降低，倒車(chē)排出流橫向力的影響逐漸增強(qiáng)，而伴流橫向力逐漸減弱，船首將出現(xiàn)明顯的向右偏轉(zhuǎn)。此時(shí)，船雖仍在前進(jìn)中，但倒車(chē)排出流卻大大降低了舵處的來(lái)流速度，舵效極差，因此即使操舵也無(wú)效果。

結(jié)論：倒車(chē)起始，首偏左，船速降低，首偏右

3）靜止中正舵倒車(chē)時(shí)的偏轉(zhuǎn)特性靜止中的船舶正舵倒車(chē)時(shí)，伴流尚未發(fā)生，只有倒車(chē)排出流橫向力及尾吃水較小時(shí)的螺旋槳沉深橫向力的影響使船首向右偏轉(zhuǎn)。隨著船舶退速的提高，沉深橫向力的影響相對(duì)減弱，排出流橫向力的影響也將因船體左側(cè)所受水動(dòng)力的影響而作用減弱。

4）左、右滿(mǎn)舵全速旋回的比較無(wú)風(fēng)流條件下，一般說(shuō)來(lái)右旋定距槳單槳船，其左旋回直徑較右旋回直徑為小。其原因是：（1）吸入流造成的推力中心偏位有利于船舶左轉(zhuǎn)。（2）向左旋回時(shí)左側(cè)車(chē)葉由下而上旋轉(zhuǎn)因伴流、吸入流的影響，不易失速，空氣吸入空泡現(xiàn)象不易發(fā)生，因而較右轉(zhuǎn)時(shí)有較強(qiáng)的舵力。螺旋槳橫向力的致偏作用（右旋FPP單槳船）

橫向力致偏作用產(chǎn)生條件影響其大小的因素量值沉深橫向力進(jìn)車(chē)時(shí)船首左偏倒車(chē)時(shí)船首右偏螺旋槳沉深比h/D<0.65~0.75h/D越小、船速越低、轉(zhuǎn)速越高，該力越大視h/D值的大小伴流橫向力進(jìn)車(chē)時(shí)船首右偏倒車(chē)時(shí)船首左偏伴流存在，即船舶必須有前進(jìn)的速度伴流分布上下相差越大、船速越高、轉(zhuǎn)速越高，該力越大較小的量排出流橫向力不論進(jìn)車(chē)或倒車(chē)，船首均右偏排出流能夠作用于舵上或船體尾部排出流速度越大、船尾吃水越淺，該力越大較大的量推力中心偏位不論進(jìn)車(chē)或倒車(chē)，船首均左偏車(chē)，船首均左偏船舶在前進(jìn)中船速越高、螺旋槳轉(zhuǎn)速越高，推力中心偏位越明顯推力中心偏位越明顯較小的量

2．致偏作用的運(yùn)用實(shí)例（右旋固定螺距螺旋槳單槳船）1）向右就地掉頭2）自力靠碼頭操縱中的應(yīng)用3）系靠單浮或單點(diǎn)系泊中的應(yīng)用為了在狹小的水域完成掉頭1800的操縱，右旋單槳船（FPP）多采取向右掉轉(zhuǎn)的方法。操縱得當(dāng)應(yīng)能在2L左右或更小的圓水域內(nèi)實(shí)現(xiàn)掉轉(zhuǎn)。1）向右就地掉頭2）自力靠碼頭操縱中的應(yīng)用

3）系靠單浮或單點(diǎn)系泊中的應(yīng)用

在系靠單浮或單點(diǎn)系泊時(shí)的自力操船中，通常以右舷浮筒橫距為1～1.5倍船寬入泊。在接近浮筒前倒車(chē)，這樣既可以剎減船首，又可以使船首向右偏轉(zhuǎn)，從而使船首緩慢接近浮筒。四、側(cè)推器的使用

為了提高船舶在港內(nèi)的操縱性能，在船首或船尾較低處裝置了橫向推進(jìn)器，分別稱(chēng)之為首側(cè)推器和尾側(cè)推器，統(tǒng)稱(chēng)側(cè)推器。經(jīng)驗(yàn)表明，首推器發(fā)揮作用的航速應(yīng)控制在4節(jié)以下一、商船配置側(cè)推器情況1.一般客船較多裝有首尾側(cè)推器，配備的功率為：船體側(cè)面積LD

1m21kW~1.5kWD為船體型深

2.一般貨船配備側(cè)推器情況船體水線(xiàn)下側(cè)面積Ld

1m20.3kW~1.0kWPCC（汽車(chē)運(yùn)送船）取大值，因?yàn)槠渖蠈咏ㄖ茱L(fēng)面積大。二、側(cè)推器推力的估算

T1.5t/100kWT1.0t/100PS具有船速時(shí)，有效推力的估算

T=T0e-kVT0無(wú)船速時(shí)的推力，k=0.28從上述公式可見(jiàn)，船速達(dá)到2.5kn左右時(shí)，有效推力為T(mén)0的一半，達(dá)至5kn時(shí)，有效推力達(dá)到最小。第二節(jié)

舵的作用

舵是一種重要船舶操縱設(shè)備，是船舶控制方向的主要手段；操縱船舶的過(guò)程中，船舶駕引人員用舵進(jìn)行的操縱主要包括用小舵角使船舶保持其航向、用中舵角改變其航向和用大舵角進(jìn)行旋回。本節(jié)將主要討論舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩，船體、螺旋槳、舵的綜合效應(yīng)以及舵效。一、舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩（單獨(dú)舵）舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩示意

幾種舵力表示之間的關(guān)系：由量綱分析可得：一般船舶配舵的高寬比多在1.4～1.9之間，厚寬比b/l多在0.12～0.18之間。

當(dāng)沖角不大時(shí)，正壓力系數(shù)可表示為舵的正壓力為舵的正壓力和舵力轉(zhuǎn)船力矩的計(jì)算對(duì)于平板舵（亦稱(chēng)單板舵）的正壓力PN和壓力中心位置χ，常采用Beaufoy式來(lái)計(jì)算：

PN＝9.858.8ARVR2sinδ

Xp/b＝0.195+0.305sinδ

式中：

PN——平板舵正壓力（N）；AR——舵面積（m2）；VR——舵的前進(jìn)速度或水相對(duì)于舵的流速（m/s）；δ——水對(duì)舵的沖角或舵角（0）；

b——平板舵的寬度（m）；

Xp——從平板舵前緣到舵正壓力中心之間的距離（m）。Jossel公式日本的MMG公式二、使舵力減小的流體現(xiàn)象1.失速現(xiàn)象（Stall）一般說(shuō)來(lái)，隨著舵角的增大，舵的升力系數(shù)CL和阻力系數(shù)CD均具有增大的趨勢(shì)，可是當(dāng)舵角達(dá)到某一舵角時(shí)，由于流經(jīng)舵背面的水流從舵的后緣之前嚴(yán)重地與舵的背面剝離，從而出現(xiàn)強(qiáng)渦時(shí)，舵升力系數(shù)CL則將驟然下降，這種現(xiàn)象叫作失速現(xiàn)象。2.空泡現(xiàn)象（aviation）

當(dāng)使用大舵角或舵的前進(jìn)速度相當(dāng)大時(shí)，特別是舵的前緣橫截面曲率較大時(shí)，舵的背面壓力出現(xiàn)劇烈下降，當(dāng)下降至或接近于該溫度下的汽化壓力時(shí)，在舵的背面將產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。3.空氣吸入現(xiàn)象（aeration）

在舵的背面吸入空氣、產(chǎn)生渦流，使舵力下降的現(xiàn)象，稱(chēng)為空氣吸入現(xiàn)象?？諝馕氍F(xiàn)象多發(fā)生在舵的上緣與水面接近或高出水面且速度較大的情況下，這也是一種降低舵力的有害現(xiàn)象。三、船尾舵的性能1．舵與船體之間的相互干擾2.伴流與排出流的影響3．船舶旋回中的舵力降低1．舵與船體之間的相互干擾船舶操舵后，舵周?chē)霈F(xiàn)的壓力變化，即左右兩側(cè)的壓力差將波及到尾部船體兩側(cè)，使船體也產(chǎn)生了左右的壓力差，這相當(dāng)于增加了船尾舵的舵力。據(jù)Gawn的研究，這種船體和舵之間的相互干擾的結(jié)果將使船尾舵的舵力比單獨(dú)舵的舵力提高約20～30%，而且船尾的鈍材越大，舵與船尾的間隙越小，這種效果越顯著。2.伴流及其影響伴流是船體周?chē)乃糠值仉S船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱(chēng)為正伴流；反之，則稱(chēng)為負(fù)伴流。按其形成的原因可以分為摩擦伴流、勢(shì)伴流和興波伴流。船模試驗(yàn)結(jié)果給出了下列估算式：ω＝0.50Cb－0.05（單螺旋槳船）

ω＝0.55Cb－0.20（雙螺旋槳船）因此考慮伴流影響后的舵的正壓力為：

PN＝9.8×58.8AR(1－ω)2Vs2sinδ排出流的影響排出流的影響與伴流的影響相反，螺旋槳排出流增加了舵處的來(lái)流速度，從而提高了舵力。

由排出流，使舵上流速的增加比例平方為Sr為螺旋槳的滑失比,k為系數(shù).

岡田（Okada）和藤井（Fuji）等人經(jīng)過(guò)大量的研究，給出考慮了各種綜合影響后的船尾舵正壓力的表達(dá)式：伴流、排出流的綜合影響船速舵角伴流影響排出流影響綜合影響8kn1500.352.580.908kn3000.432.581.0910kn1500.402.400.9710kn3000.462.401.14

表2－2單車(chē)單舵船的伴流、排出流對(duì)舵力的影響（船尾舵舵力/單獨(dú)舵舵力）

船速舵角伴流影響排出流影響綜合影響8kn1500.390.930.378kn3000.511.110.5610kn1500.440.930.4210kn3000.601.090.65

表2－3雙車(chē)單舵船的伴流、排出流對(duì)舵力的影響（船尾舵舵力/單獨(dú)舵舵力）

3．船舶旋回中的舵力降低船舶在旋回中，舵力下降的原因：1）由于旋回中的降速，舵處的來(lái)流速度下降，導(dǎo)致舵力下降；2）由于船舶在旋回中舵處的有效沖角減?。从行Ф娼菧p?。?dǎo)致舵力下降。見(jiàn)下圖說(shuō)明旋回中，打在舵上的流向角較舵角小，以滿(mǎn)舵進(jìn)入定常旋回時(shí)，其有效舵角可減少近100第三節(jié)錨的運(yùn)用一、錨的用途二、操縱用錨的抓力三、單錨泊時(shí)的錨泊力及保證錨泊安全所必要的出鏈長(zhǎng)度四、拖錨淌航距離的計(jì)算一、錨的用途大致可以分為錨泊用錨、港內(nèi)操縱用錨和應(yīng)急操縱用錨三類(lèi)。1.錨泊用錨候潮、候泊、檢疫、等引航員等等，常需的錨地拋錨停船，還有在港口錨地裝卸貨時(shí)也需拋錨停船。常見(jiàn)的錨泊方式：?jiǎn)五^泊和雙錨泊雙錨泊又有八字錨、一字錨、一點(diǎn)錨(抗臺(tái)）2．港內(nèi)操縱用錨1）抑制船速(拖錨制動(dòng))和首偏在靠泊和緊急避碰時(shí)，拋短鏈拖錨制動(dòng)，抑制船舶慣性滑行距離和首偏。2）拖錨靠泊(阻滯船身橫移速度)船舶頂流和吹攏風(fēng)拖錨掉頭靠泊時(shí)，拋出外檔錨，可利用錨鏈松出的快慢，即可調(diào)整及控制船首貼靠碼頭的速度，又可控制船速和阻滯船身橫的速度，以利靠安全。3）順流進(jìn)港，拋錨掉頭4）拖錨倒行5）拋開(kāi)錨，以便離泊操縱3．應(yīng)急操縱用錨1）避免碰撞、觸礁、擱淺2）保證狹水道航行安全3）用于海上漂滯4）用于系泊時(shí)緩和船體搖蕩5）擱淺后固定船體或協(xié)助脫淺二、操縱用錨的抓力1．操縱用錨的抓力表2－4操縱用錨的抓力與鏈長(zhǎng)、水深的關(guān)系一般來(lái)說(shuō)出鏈的長(zhǎng)度應(yīng)控制在水深的2.5倍左右，如水深為10米，可采用出鏈一節(jié)落水或一節(jié)甲板。出鏈長(zhǎng)/水深1.52.02.53.03.5抓力/水中錨重（水中錨重＝錨重×0.87）0.661.011.391.742.092．操縱用錨注意事項(xiàng)1．拖錨制動(dòng)僅僅適用于萬(wàn)噸級(jí)及以下的中小型船舶，且船舶對(duì)地的速度低于2～3kn。

2．及時(shí)備錨，做到拋得出，剎得住

3.錨鏈已經(jīng)吃力時(shí)，松鏈一次不要松的太多，否則由于抓力突增較多，不容易剎住。4.在港內(nèi)或狹水道，應(yīng)注意有關(guān)禁錨區(qū)的規(guī)定5.當(dāng)發(fā)現(xiàn)拖單錨不能有效地剎減船速時(shí)，切忌盲目加大出鏈長(zhǎng)度6.拋錨后，不應(yīng)使用過(guò)大的車(chē)速。三、單錨泊時(shí)的錨泊力及保證錨泊安全所必要的出鏈長(zhǎng)度1．單錨泊時(shí)的錨泊力其中，Pa為錨抓力；

Pc為錨鏈抓力；

λa為錨的抓力系數(shù)，它是錨抓力與錨在空氣中重量的比值；

Wa為錨重；λc為錨鏈的抓力系數(shù)，它是錨鏈的抓力與錨鏈在空氣中重量的比值；Wc為每米錨鏈的重量；l為臥底鏈長(zhǎng)，它等于出鏈長(zhǎng)度Lc減去懸鏈部分的長(zhǎng)度S；單錨泊時(shí)的錨泊力2．錨的抓力系數(shù)λa錨的抓力系數(shù)λa主要取決于錨型、海底底質(zhì)、錨的抓底姿勢(shì)和錨鏈的出鏈長(zhǎng)度等因素。表2－5錨抓力系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果錨的種類(lèi)霍爾錨斯貝克錨波爾錨ZY－5型AC－14型錨抓力系數(shù)44～67～1187～11錨的抓力特性曲線(xiàn)

錨桿仰角對(duì)抓力系數(shù)的影響

3．錨鏈的抓力系數(shù)λc錨鏈的抓力系數(shù)同樣取決于鏈的類(lèi)型、底質(zhì)等因素。一般錨鏈在不同底質(zhì)中的抓力系數(shù)可取0.75～1.50。4．懸鏈長(zhǎng)度懸鏈指錨鏈孔至海底之間的鏈長(zhǎng)。式中，S為懸鏈長(zhǎng)度（m）；

T0

為船舶所受的水平外力（t）；

y

為錨鏈孔至海底的垂直距離，即水深與錨鏈孔在水面上高度之和（m）；

Wc/為每米錨鏈在水中的重量，約為0.87倍每米錨鏈在空氣中的重量（t/m）；

5．保證錨泊安全所必要的出鏈長(zhǎng)度出鏈長(zhǎng)度為:出鏈長(zhǎng)度除了可以根據(jù)外力按上式進(jìn)行計(jì)算外，也可按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作大致估算。強(qiáng)風(fēng)中：當(dāng)風(fēng)速為20m/s時(shí)，Lc＝3H＋90（m）(H為水深）當(dāng)風(fēng)速為30m/s時(shí)，Lc＝4H＋145（m）(H為水深）

四、拖錨淌航距離的計(jì)算靜水中，拖錨淌航余速較低，船體阻力較小，不考慮。則由動(dòng)能原理，系統(tǒng)的動(dòng)能=系統(tǒng)受力所作的功估算式式中：

為船舶排水量（t）；

VK為拋錨時(shí)船舶的余速（kn）；

Pa為拖錨時(shí)錨的抓力（t）；

S為拖錨淌航距離（m）。

例：某輪排水量13500噸，船長(zhǎng)135m，錨重5t，靜水中靠泊余速3kn，拋單錨拖錨淌航45m后，又拋出另一錨制速，若雙錨均出鏈一節(jié)入水，兩錨的抓力均以水中錨重的2倍計(jì)算，試求全部拖錨淌航距離。

解：根據(jù)動(dòng)能定理，有將質(zhì)量m=13500噸，船速V=3×0.514m/s，拖錨時(shí)錨的抓力Pa=5×9.81×0.87kN分別代入，可解得全部拖錨淌航距離S為116.6m。第四節(jié)

纜的運(yùn)用

（1）首纜或頭纜（headline）：

其作用是防止船舶后移和船首向外偏轉(zhuǎn)。（2）首橫纜或前橫纜（forebreast）：

其作用是防止船首向外移動(dòng)。（3）首倒纜或前倒纜（forespring）：

其作用是防止船舶前移和船首向外偏轉(zhuǎn)。（4）尾纜（sternline）：

其作用是防止船舶前移和船尾向外偏轉(zhuǎn)。（5）尾橫纜或后橫纜（aftbreast）：

其作用是防止船尾向外移動(dòng)。(6)首倒纜或前倒纜（aftspring）：

其作用是防止船舶后移和船尾向外偏轉(zhuǎn)。

一、靠泊時(shí)帶纜的先后順序1.一般情況下帶纜的順序2.吹開(kāi)風(fēng)或吹攏風(fēng)較強(qiáng)時(shí)的帶纜順序3.尾部出纜先后順序1.一般情況下帶纜的順序流水港，頂流靠，靜水港，頂風(fēng)靠，都是以先帶首纜，阻止船身后移。拖錨駛靠，由于錨鏈的作用，使船后移，也以先帶首纜?？傊?，靠泊時(shí)一般應(yīng)先船首帶纜，后船尾帶纜，船首先首纜，后系前倒纜，再帶橫纜。2.吹開(kāi)風(fēng)或吹攏風(fēng)較強(qiáng)時(shí)的帶纜順序吹攏風(fēng)或吹開(kāi)風(fēng)較強(qiáng)時(shí)，一般應(yīng)先帶前橫纜。無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，可將首纜和前倒纜同時(shí)帶上，盡快絞緊。原因：吹攏風(fēng)較強(qiáng)時(shí)，使船首先貼近碼頭，可防止船尾被風(fēng)壓攏過(guò)快，而損壞碼頭。吹開(kāi)風(fēng)較強(qiáng)時(shí)，為防止船首被吹開(kāi)，而靠不上泊位。3.尾部出纜先后順序

船首帶上首纜和首倒纜將船穩(wěn)住后，由駕駛臺(tái)通知帶船尾的纜。具體的順序：1).重載、頂流時(shí)，先帶后倒纜，后帶尾纜和后橫纜;2).當(dāng)流較弱，而風(fēng)從尾來(lái)，且風(fēng)力影響大于流的影響時(shí)，先帶尾纜，后帶后倒纜、后橫纜;3).船空載，吹開(kāi)風(fēng)強(qiáng)時(shí)，宜先帶后橫纜，后帶尾纜和后橫纜.二、離泊用纜1.做好離泊前的準(zhǔn)備工作2.備車(chē)完畢后的離泊單綁（singleup）3.離泊時(shí)倒纜的運(yùn)用4.溜纜1.做好離泊前的準(zhǔn)備工作應(yīng)在試車(chē)前檢查并調(diào)整和收緊各纜，使之受力基本均勻，以防試車(chē)時(shí)由于船身移動(dòng)，纜繩受力不均而造成斷纜。2.備車(chē)完畢后的離泊單綁（singleup）

單綁，一般船首應(yīng)留首纜和前倒纜，船尾，頂流時(shí)留后倒纜，順流時(shí)，留后尾纜。離浮筒單綁時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，適時(shí)解掉前、后單頭纜和錨鏈，只留前、后回頭纜各一根。3.離泊時(shí)倒纜的運(yùn)用利用倒纜，用進(jìn)車(chē)使倒纜受力，產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)船力矩使船尾先擺出一定角度，再倒車(chē)退離碼頭。注意：中小型船舶可采用，離泊時(shí)，要使倒纜緩緩受力。4.溜纜離泊時(shí)，船首或船尾的最后一根纜，有時(shí)為了阻滯船首或船尾的偏轉(zhuǎn)，或控制船體的前沖后縮，作一時(shí)溜出、一時(shí)挽牢操作，這根纜稱(chēng)為溜纜.三、絞纜移泊

注意：1）盡量平行移船，以船尾離碼頭太近，而損壞車(chē)舵；2）通過(guò)控制首纜和尾纜來(lái)控制船舶前移和后退速度；3）絞纜的同時(shí)，注意松出后向作用的纜；4）絞纜時(shí)要在駕駛臺(tái)指揮下，前后配合、協(xié)調(diào)，不要硬絞；5）適時(shí)挽樁，絞妥后調(diào)整并帶好各系纜；6）外力影響太大時(shí)，可用車(chē)舵或請(qǐng)拖輪協(xié)助移泊為妥。四、系泊用纜的注意事項(xiàng)1.停泊中系纜的配置原則2.停泊中，減小纜繩的摩損3.停泊中，出纜角度要合適4.纜繩挽樁時(shí)應(yīng)注意，挽樁的道數(shù)要足夠，且要收緊挽牢；靠泊時(shí)挽樁時(shí)，須待第二根纜絞緊后，方可將其中之一上樁；5.操縱中要防止纜繩受頓力；6.系離浮筒時(shí)的系解纜問(wèn)題。第五節(jié)拖輪的運(yùn)用一、拖輪的種類(lèi)及其特性二、幾種常見(jiàn)的使用拖輪情況三、拖輪的使用方式及帶纜四、使用拖輪時(shí)被拖船的運(yùn)動(dòng)規(guī)律五、港內(nèi)操船中需要拖輪的功率和數(shù)量六、利用拖輪停船距離的估算七、使用拖輪的注意事項(xiàng)性能/種類(lèi)FPP拖輪CPP拖輪VSP拖輪ZP拖輪主機(jī)種類(lèi)低速柴油機(jī)低速柴油機(jī)中速柴油機(jī)中高速柴油機(jī)主機(jī)操作僅可控制推力的大小僅可控制推力的大小可控制推力的大小及其方向可控制推力的大小及其方向啟動(dòng)停止特性差良優(yōu)優(yōu)旋回性能差（旋回直徑大，為3～4倍船長(zhǎng)）差（旋回直徑較大，為1.5～2.0倍船長(zhǎng)）優(yōu)（可原地掉頭，旋回直徑為1～1.5倍船長(zhǎng)）優(yōu)（可原地掉頭，旋回直徑為1～1.5倍船長(zhǎng)）橫移性能不能橫移橫移困難可以橫移可以橫移耐波性能差差優(yōu)優(yōu)前進(jìn)拖力（每100馬力）1×9.8kN1.35×9.8kN0.95×9.8kN1.50×9.8kN后退拖力與前進(jìn)拖力的比值80%60%90%90%一、拖輪的種類(lèi)及其特性二、幾種常見(jiàn)的使用拖輪情況1.協(xié)助慢航大船提高舵效2.協(xié)助大船掉頭3.吹開(kāi)風(fēng)較大時(shí)協(xié)助大船靠攏碼頭4.吹攏風(fēng)時(shí)協(xié)助大船離泊5.吹攏風(fēng)靠泊時(shí)用拖輪提尾以阻滯過(guò)快地向碼頭軋攏6.協(xié)助大船過(guò)急彎7.拖無(wú)動(dòng)力船三、拖輪的使用方式及帶纜1.吊拖（leadingahead）2.頂推（pushing）3.傍拖（towingalongside）4.作舵船用5.組合拖曳表2－10根據(jù)操縱任務(wù)確定拖帶方式和拖輪種類(lèi)拖輪協(xié)助操縱的任務(wù)應(yīng)采取的拖帶方式可選用的拖輪種類(lèi)使本船前進(jìn)或后退吊拖；傍拖ZP、VSP、CPP使本船橫向移動(dòng)吊