第一章 船舶操縱性能3123

吳亞軍

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E-MAIL：WUYJ@NTSC.EDU.CN第一章船舶操縱性能第一節(jié)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，（啟動(dòng)、加速、停車(chē)、倒車(chē)）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(沖時(shí)),航行一段距離(沖程)這種性質(zhì)稱(chēng)為船舶慣性衡量標(biāo)準(zhǔn)：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（t）分類(lèi):啟動(dòng)慣性,停車(chē)慣性,倒車(chē)慣性1、定義：船舶從靜止?fàn)顟B(tài)→進(jìn)車(chē)，使船舶達(dá)到與主機(jī)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（t）和航進(jìn)距離(s)稱(chēng)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)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)的船速時(shí)，再逐漸加大。當(dāng)n一定時(shí),當(dāng)T＞R、船舶作加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)T=R，船舶作勻速運(yùn)動(dòng)一、船舶的啟動(dòng)性能啟動(dòng)后→定常速度V0，所需時(shí)間t0及航進(jìn)距離S0的近似式：t0單位為：mins0單位為m、排水量單位為t，V0單位為KnR0為船舶達(dá)到定常速度前進(jìn)時(shí)的阻力單位t滿(mǎn)載船由靜止級(jí)加車(chē)，速度達(dá)到海上速度時(shí)約需20L）輕載約為滿(mǎn)載?~2/3（即10~13倍船長(zhǎng)）一、定義：從主機(jī)停車(chē)到船對(duì)水停止移動(dòng)所需的時(shí)間和距離稱(chēng)停車(chē)慣性。*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萬(wàn)噸船2kn超大型3.2kn

主機(jī)剛停車(chē)→VS還較大、阻力大→速度下降率↑；隨著VS↓→速度下降率↓船舶在減速過(guò)程中，船速由V0

遞減到V1

時(shí)，各瞬時(shí)速度的變化為開(kāi)始遞減快，隨后呈非線(xiàn)性遞減二、船舶的減速,停車(chē)慣性

1、停車(chē)沖程經(jīng)驗(yàn)估算式：S0停車(chē)沖程(海里)V0初速kn,C減速時(shí)間常數(shù)minC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(chē)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):常速航行的船舶，主機(jī)停車(chē)后，船速降至2Kn時(shí)，其停車(chē)沖程：一般貨船S=8~20L(經(jīng)驗(yàn))VLCC：停車(chē)到VS=3knS=23L2、停車(chē)沖程實(shí)船經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù):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t和前沖距離S,稱(chēng)最短距離或緊急停船距離,又稱(chēng)倒車(chē)慣性。主機(jī)換向時(shí)間：柴油機(jī)船90-120s

汽輪機(jī)船120-180s

蒸汽機(jī)船60-90s

停車(chē)方式：①

切斷油門(mén)（燃油）使船速下降在下降到全速的60%—70%時(shí)；②壓縮空氣到汽缸強(qiáng)制停車(chē)；③再供燃油，作倒車(chē)啟動(dòng)。三、倒車(chē)慣性1、倒車(chē)停船時(shí)間和沖程的估算法：lovett估算法：載重量船舶種類(lèi)主機(jī)最短停船距離1萬(wàn)噸普通貨船內(nèi)燃機(jī)6—8L5萬(wàn)噸貨輪內(nèi)燃機(jī)8—10L10萬(wàn)噸油輪汽輪機(jī)10—13L15—20萬(wàn)噸油輪汽輪機(jī)13—16L現(xiàn)代大型船舶船速快，倒車(chē)沖程明顯增大，應(yīng)特別引起重視。

2、實(shí)船最短停船距離經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)三、船舶倒車(chē)停船性能及其影響因素（FPP單車(chē)船）

GRT（制動(dòng)行程）倒車(chē)開(kāi)始原航向制動(dòng)橫距RSRH

（制動(dòng)縱距）倒車(chē)指令Ψ首偏角（1）

制動(dòng)行程（RT）在實(shí)船沖程測(cè)定試驗(yàn)中IMO:RT≤15L

實(shí)際所測(cè)得的“最短停船距離”（船舶運(yùn)動(dòng)軌道的軌跡）；（2）制動(dòng)縱距（RH）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(chē)緊急停船能讓開(kāi)前方障礙物的最短縱向距離，RT＞RH。（3）制動(dòng)橫距（RS）：船舶重心偏離原航向的橫向距離，也稱(chēng)偏航量，壓載→RS小，偏航角小。滿(mǎn)載：停船時(shí)間長(zhǎng)，偏航量和偏航角大；大型船偏航角達(dá)100—1800（最大2000）。船舶倒車(chē)停船性能影響緊急停船距離的因素有：（1）主機(jī)倒車(chē)效率和換向時(shí)間：倒車(chē)功率大，沖程S小換向時(shí)間長(zhǎng)→沖程S大（VLCC，因汽輪機(jī)換向時(shí)間長(zhǎng),倒車(chē)功率比常用功率比例低,

沖程S大）（2）推進(jìn)器種類(lèi)CPP船換向快沖程S小，F(xiàn)PP船換向慢沖程大，CPP（RT）=60～80%FPP（RT）影響緊急停船距離的因素（3）排水量△：排水量大，停船距離長(zhǎng)；壓載的倒車(chē)沖程為滿(mǎn)載的40%~50%左右。右旋單槳船倒車(chē)制動(dòng)壓載狀態(tài)較滿(mǎn)載狀態(tài)右偏角量小。（4）船速:當(dāng)其他條件相同時(shí),船速VS↑→S↑。（5）其他因素：風(fēng)、流：S順＞S頂；淺＜深；污底多＜污底少。

影響緊急停船距離的因素（1）倒車(chē)制動(dòng)法：高、低速均可適用→全部水域→用拉力進(jìn)行制動(dòng)(拉力型)，但大型船港內(nèi)要慎用。因倒車(chē)時(shí)偏航量和偏航角大。利用倒車(chē)?yán)靶亟邓?，拉、阻結(jié)合型。注意：適合在狹水道使用。

緊急避讓?zhuān)褐苿?dòng)縱距

＞進(jìn)距

舵讓?zhuān)ǜ咚伲?/p>

制動(dòng)縱距

＜進(jìn)距車(chē)讓?zhuān)ǖ退伲┳⒁猓浩浇铅准捌搅緿L。（2）Z型操縱制動(dòng)法：→高速（通過(guò)左右滿(mǎn)舵→同時(shí)減速和倒車(chē)）四、船舶制動(dòng)方法及其應(yīng)用(3)滿(mǎn)舵旋回制動(dòng)法：→高速（使VS↓適合較寬水域增加阻力型）特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便不需要?jiǎng)榆?chē)（適合大型船）水域大→用舵讓?zhuān)凰蛐　密?chē)讓?zhuān)?4)拖錨制動(dòng)法：適用DWT＜1萬(wàn)噸以