長江船舶（船隊）航行技術(shù)性能實船試驗方法

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長江船舶(船隊)航行技術(shù)性能實船試驗方法

1范圍

本文件規(guī)定了長江船舶及船隊航行技術(shù)性能實船試驗方法。

本文件適用于以柴油和天然氣動力推進的民用長江運輸船舶。其它船舶可參照本文件規(guī)定執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

CB/T3970—2005船舶航速和操縱性的DGPS測試方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

海軍系數(shù)admiraltycoefficient

同類型船舶排水量差異不大時換算快速性的系數(shù)。

3.2

常車穩(wěn)速stablevelocityatcommonM/Erevolvingspeed

船舶按80%的主機額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)速航行的狀況。

3.3

定常回轉(zhuǎn)性steadyturningability

船舶在最大舵角作用下作圓弧定?；剞D(zhuǎn)運動的能力。

3.4

倒順車aheadandastern

一臺主機產(chǎn)生前進的動力、另一臺主機產(chǎn)生后退動力控制船舶變向運動的方式。

4總則

4.1試驗項目

長江船舶及船隊航行技術(shù)性能實船試驗項目包括快速性試驗、操縱性試驗、專門性試驗三類。

a)快速性試驗：包括航速試驗、系樁拉力試驗；

1

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b)操縱性試驗：包括回轉(zhuǎn)試驗、航向穩(wěn)定性試驗、操舵速度試驗、前進舵效試驗、Z形操縱試驗、

慣性試驗；

c)專門性試驗：包括過灘能力試驗、下沉量試驗、航跡線試驗。

4.2試驗基本條件

為了保證試驗質(zhì)量和船舶安全，一般均應(yīng)在下列條件下進行試驗：

a)天氣晴朗，使用經(jīng)緯儀觀測時目標(biāo)清晰可見；

b)風(fēng)力小于蒲式三級；

c)試驗水域流態(tài)順直，水面平靜，浪高不超過0.2m；

d)水深一般為不小于船舶吃水的5倍；

e)試驗水域應(yīng)有足夠的寬度，一般不少于20倍的單船寬度或不少于10倍的船隊總寬；船舶初

始航向與水流向基本上平行；

f)船舶浮態(tài)處于設(shè)計狀態(tài)，縱傾不超過設(shè)計縱傾0.5°，橫傾不超過設(shè)計橫傾1°。

4.3試驗前技術(shù)準(zhǔn)備

4.3.1試驗前應(yīng)準(zhǔn)備下列技術(shù)資料：

a)有關(guān)試驗水域的航道圖、河床斷面圖、水文資料；

b)有關(guān)試驗船舶的技術(shù)資料，如總布置圖、型線圖、靜水力曲線圖、舵及螺旋槳計算書、主機

特性參數(shù)、燃料消耗定額等。船舶常用符號見附錄A；

c)同類型船舶的實船試驗報告（如有時）。

4.3.2試驗前應(yīng)檢查、校驗測試儀表、設(shè)備并滿足下列條件：

a)滿足試驗的要求；

b)處于完好狀態(tài)并在使用期限內(nèi)，進行必要的檢修和校驗；

c)精度合格，進行必要的誤差修正；

d)衛(wèi)星定位接收機應(yīng)滿足CB/T3970—2005第3章DGPS的相關(guān)技術(shù)要求。

4.4試驗組織與實施

4.4.1根據(jù)試驗任務(wù)與要求，編制實船試驗實施方案，實施方案應(yīng)得到轄區(qū)海事機構(gòu)允許。

4.4.2試驗所需日程在一天以上者，應(yīng)制定日作業(yè)計劃。

4.4.3在試驗過程中，應(yīng)逐日檢查計劃執(zhí)行情況，試驗結(jié)束后，原始數(shù)據(jù)應(yīng)進行備份。

4.4.4為了保證實施方案的貫徹落實，參試人員都應(yīng)有明確的分工。

4.4.5試驗前，應(yīng)通報轄區(qū)海事機構(gòu)，以確保試驗水域的通航安全。

5快速性試驗

5.1航速試驗

5.1.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，確定主機轉(zhuǎn)速、功率、航速間的相互關(guān)系。

2

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5.1.2試驗方法

航速試驗一般采用疊標(biāo)法或衛(wèi)星定位系統(tǒng)測量，特殊區(qū)域亦可使用流速儀法。采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)測

量時，其接收機規(guī)格及安裝需滿足CB/T3970—2005中第4章的相關(guān)要求，并按照附錄B中全球衛(wèi)星定位

系統(tǒng)測速的方法進行試驗。

5.1.3試驗要求

5.1.3.1首制船試驗，應(yīng)同時進行主機轉(zhuǎn)速、功率、航速測試，后續(xù)同類型船可只進行轉(zhuǎn)速與航速測

試。

5.1.3.2航速試驗的工況一般取主機額定轉(zhuǎn)速對應(yīng)功率的50%、75%、90%、100%，110%作為試驗工

況，并按由低到高的順序在同一天連續(xù)進行。

5.1.3.3在流速平緩穩(wěn)定的水域內(nèi)試驗時，除75%工況外，其它工況可只進行順、逆水2個單航次的

試驗。在有潮汐影響或水流變化較大的水域內(nèi)試驗、及75%的工況時，每種工況應(yīng)進行3～4次連續(xù)單

航次的試驗，且逆水試驗不少于2次，每次試驗航跡線應(yīng)盡量接近。

5.1.3.4在有分道航行規(guī)定的河段試驗時，航跡線在滿足航行規(guī)定前提下盡量靠攏，如圖1所示；在

沒有分道航行河段試驗時，航跡線應(yīng)盡量重合。在掉頭區(qū)掉頭時盡可能用較小舵角，根據(jù)試驗水域的環(huán)

境條件，船舶或船隊向左向右掉頭均可。

12321

5

4

6

標(biāo)引序號說明：

1——調(diào)頭區(qū)；4——航跡線；

2——預(yù)航段；5——順流航段；

3——測速段；6——逆流航段。

圖1航速試驗航跡線

5.1.4試驗步驟

航速試驗按下列步驟進行：

a)當(dāng)船舶駛近預(yù)航段前，通知機艙調(diào)整主機工況至規(guī)定轉(zhuǎn)速，并保持穩(wěn)定，通知測試人員就位；

b)當(dāng)船舶進人測速段時，同時用同步信號向各測試崗位發(fā)出開始測試通知；

3

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c)連續(xù)記錄船舶的航速、主機轉(zhuǎn)速、軸扭矩、舵角的變化；

d)當(dāng)船舶駛離測速段時，同時用同步信號向各測試崗位發(fā)出停止測試通知；

e)及時進行初步計算，檢查測試結(jié)果，如有懷疑，重新補測。

5.1.5注意事項

5.1.5.1要盡量保持船舶航向，以及船舶與岸邊距離，力求順、逆水航跡靠攏，為保持直線航行而所

用的舵角不得超過5°。

5.1.5.2預(yù)航段長度應(yīng)按照航速的快慢、穩(wěn)速所需的時間來確定，自航單船一般為1.5km，船隊一般

為3km，高速船適當(dāng)延長。

5.1.5.3每一種工況的試驗過程中，主機油門應(yīng)保持不變。

5.1.5.4在試驗過程中應(yīng)根據(jù)主機出廠報告監(jiān)測熱負荷參數(shù)，防止在高負荷試驗時主機過載。

5.1.6數(shù)據(jù)處理

5.1.6.1對于只進行順、逆流兩個連續(xù)單航次的試驗，其對水航速取順、逆流單航次對地航速的平均

值即可；對于進行3～4次連續(xù)單航次的試驗，其對水航速可按下式求得，計算結(jié)果精確至小數(shù)點后第

二位。

a)3個單航次的平均對水航速按式（1）計算：

???????????????????????????????????????????????????????(1)

式中：

V——航速，單位為千米每小時(km/h)；

V1——順（逆）流第一航次航速，單位為千米每小時(km/h)；

V2——逆（順）流第二航次航速，單位為千米每小時(km/h)；

V3——順（逆）流第三航次航速，單位為千米每小時(km/h)。

b)4個單航次的平均對水航速按式（2）計算：

????????????????????????????????????????????????????(2)

式中：

V4——逆（順）流第四航次航速，單位為千米每小時(km/h)。

c)當(dāng)試驗水深不能滿足要求時，可按式（3）進行淺水修正：

??????????????????????????(3)

式中：

2

△V/V——-相對失速率，若Sm/h≤0.05，則△V/V取0；

2

Sm——船中橫剖面面積的數(shù)值，單位為平方米(m)；

h——水深的數(shù)值，單位為米(m)；

V——航速的數(shù)值，單位為米每秒(m/s)；

g——重力加速度，g=9.81m/s2。

4

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d)當(dāng)試驗船舶的實際排水量與設(shè)計排水量相差不超過5%時，可按海軍系數(shù)法修正航速結(jié)果。當(dāng)

軸功率不變時，航速按式（4）進行修正：

???????????????????????????????????????????????????(4)

式中：

Vw——設(shè)計排水量對應(yīng)修正航速的數(shù)值，單位為千米每小時(km/h)；

Vt——實測航速的數(shù)值，單位為千米每小時(km/h)；

△t——實際排水量的數(shù)值，單位為噸(t)；

△S——設(shè)計排水量的數(shù)值，單位為噸(t)。

5.2系樁拉力試驗

5.2.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，確定拖船航速為零時拖曳力的極限值。一般以4～5種不同主機工況下測定轉(zhuǎn)速、功率與

系樁拉力的關(guān)系。

5.2.2試驗方法

將系拖纜固定于岸樁上，或其他水上、岸上的固定設(shè)備上，在拖鉤處裝一測力計(或貼有應(yīng)變片的

試件)，在測定拉力時同時測定主機轉(zhuǎn)速、軸扭矩。

5.2.3試驗步驟

試驗時，先用纜繩將船舶與碼頭上的纜樁連結(jié)，然后啟動船舶主機，待主機功率達到預(yù)設(shè)的負荷時，

再測量纜繩的拉力，進而得到船舶的系樁拉力。

5.2.4注意事項

5.2.4.1試驗水域應(yīng)有足夠的水深（至少為尾吃水的1.5倍），水流平緩。

5.2.4.2拖纜長度應(yīng)大于2倍船長。

5.2.4.3拖纜應(yīng)盡可能處于水平狀態(tài)。如有夾角，應(yīng)予以記錄，并作修正。

5.2.4.4試驗工況應(yīng)由小到大，每個試驗工況下的測力計讀數(shù)取平均值。

5.2.4.5測力計下面應(yīng)置放防碰墊，防止撞擊。

5.2.4.6船舶吃水應(yīng)達到設(shè)計要求。

5.2.5數(shù)據(jù)處理

5.2.5.1系樁拉力試驗的結(jié)果，按照附錄C中表C.2的格式填寫。

5.2.5.2系樁拉力的結(jié)果應(yīng)以拉力、轉(zhuǎn)速、軸功率的關(guān)系表達。以拉力為橫坐標(biāo)作出下列各曲線圖：

——轉(zhuǎn)速—系樁拉力曲線N—FP0；

——軸功率—系樁拉力曲線PS—FP0。

F

注：系樁拉力是衡量拖船拖曳性能優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)，用單位功率的系樁拉力（即P0，kN/kW）來衡量。

P0

5

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6操縱性試驗

6.1回轉(zhuǎn)試驗

回轉(zhuǎn)試驗包括定?；剞D(zhuǎn)試驗和倒順車回轉(zhuǎn)試驗（雙槳及以上船舶適用）。

6.1.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，確定船舶在不同舵角作用下的回轉(zhuǎn)性能。

6.1.2試驗方法

6.1.2.1定?；剞D(zhuǎn)試驗工況是在船舶常車穩(wěn)速狀態(tài)下，進行左、右滿舵測試。

6.1.2.2測定回轉(zhuǎn)直徑及回轉(zhuǎn)圈時，可根據(jù)試驗條件選用下列方法：

——交叉方位法(按附錄D.1.1)；

——回轉(zhuǎn)圈軌跡法(按附錄D.1.2)；

——測速法(按附錄D.2.1)；

——角速度法(按附錄D.2.2)；

——全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)測速的方法(按附錄B)。

6.1.3試驗步驟

6.1.3.1定常回轉(zhuǎn)試驗

定?；剞D(zhuǎn)試驗按下列步驟進行:

a)測試人員就位準(zhǔn)備；

b)逆流直航，調(diào)整車速至預(yù)定工況，保持始終不變；

c)當(dāng)航速穩(wěn)定時，測試指揮人員發(fā)令轉(zhuǎn)舵至預(yù)定舵角，并用通知各測試崗位同步開始測試，發(fā)

令后首向每變化10°發(fā)令一次，至首向變化到90°，以后每變化30°發(fā)令一次。首向變化到540°

時，發(fā)令停止；

d)開始測試前，各測試崗位均應(yīng)預(yù)先記錄試驗順序、工況；從發(fā)令開始測試起，每發(fā)令一次，

各測試崗位均應(yīng)測定、記錄一次。采用連續(xù)累計記時法，連續(xù)紀(jì)錄；

e)試驗停止后，應(yīng)立即檢查測試記錄情況，決定是否需要重做。如無問題則調(diào)整船位，準(zhǔn)備進

行下一舵角的試驗。

6.1.3.2倒順車回轉(zhuǎn)試驗

倒順車回轉(zhuǎn)試驗按下列步驟進行：

a)測試人員就位準(zhǔn)備；

b)逆流直航，調(diào)整車速至預(yù)定工況，保持始終不變；

c)當(dāng)航速穩(wěn)定時，測試指揮人員發(fā)令向主機倒車側(cè)轉(zhuǎn)舵至預(yù)定舵角，并用通知各測試崗位同步

開始測試，每變化30°發(fā)令一次，首向變化到540°時，發(fā)令停止；

d)開始測試前，各測試崗位均應(yīng)預(yù)先記錄試驗順序、工況；從發(fā)令開始測試起，每發(fā)令一次，

各測試崗位均應(yīng)測定、記錄一次。采用連續(xù)累計記時法，連續(xù)紀(jì)錄；

e)試驗停止后，應(yīng)立即檢查測試記錄情況，決定是否需要重做。如無問題則調(diào)整船位，準(zhǔn)備進

行下一舵角的試驗。

6.1.4測量參數(shù)

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船舶回轉(zhuǎn)試驗測量的具體參數(shù)及其說明如下：

a)回轉(zhuǎn)中心縱距(r)——沿初始直線航線方向，從開始轉(zhuǎn)舵瞬時的船舶(船隊)重心（G1）至計算回

轉(zhuǎn)中心（O2）的縱向距離，單位為米(m)；

b)進距(A)——從G1沿初始直線航線方向至首向改變90°瞬時的船舶(船隊)重心（G10）的縱向距

離，單位為米(m)；

c)最大縱距(Am)——從G1沿初始直線航線方向至回轉(zhuǎn)圈上最外切點的縱向距離，單位為米(m)；

d)正橫距(Tr)——從G1至G10的橫向距離，單位為米(m)；

e)最大橫距(Trm)——從G1至回轉(zhuǎn)圈上最外切點的橫向距離，單位為米(m)；

f)定常回轉(zhuǎn)半徑(R)——取回轉(zhuǎn)圈上轉(zhuǎn)首180°～360°的半圈，用作圖法作圓。其半徑即為定?；?/p>

轉(zhuǎn)半徑；

g)計算回轉(zhuǎn)中心(O2)——通過回轉(zhuǎn)圈上最外切點，作平行于初始直線航線的平行線，并以此切點

為圓心，以R為半徑作弧與平行線相交于O2，此O2即為計算回轉(zhuǎn)中心；

h)回轉(zhuǎn)周期(T)——從轉(zhuǎn)舵開始至回轉(zhuǎn)結(jié)束止的總時間；

i)首動延時(tm)——從轉(zhuǎn)舵開始至首向偏離原航向瞬間止的時間，單位為秒(s)；

j)回轉(zhuǎn)延時(tT)——從首動開始至旋回結(jié)束止的時間，單位為秒(s)；

?

k)定常回轉(zhuǎn)角速度(Ψ)——從首向變化到180°開始至540°為止的時間內(nèi)，平均每秒的首向變化，

其計算公式見式（5）：

?????????????????????????????????????????????????????(5)

式中：

?

Ψ——定?；剞D(zhuǎn)角速度，單位為度每秒(°/s)。

l)平均回轉(zhuǎn)角速度(Ψ)——回轉(zhuǎn)時間內(nèi)平均每秒的首向變化，其計算公式見式（6）：

??????????????????????????????????????????????????????(6)

式中：

Ψ——平均回轉(zhuǎn)角速度，單位為度每秒(°/s)；

Ψ——船舶首向角，單位為度(°)；

tT——回轉(zhuǎn)時間，單位為秒(s)。

m)漂角(β)——回轉(zhuǎn)圈上任意一點的切線與船舶首尾線的交角(°)；

n)戰(zhàn)術(shù)直徑(DT)——船舶(船隊)回轉(zhuǎn)到180°時，其重心距初始直線航線的橫向距離(m)。

測量船舶(船隊)重心運動的軌跡見(圖2)：

7

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標(biāo)引序號說明：

1——初始直線航線；

2——轉(zhuǎn)舵點。

圖2船舶（船隊）重心運動的軌跡圖

6.1.5數(shù)據(jù)處理

6.1.5.1回轉(zhuǎn)試驗原始記錄資料應(yīng)整理成隨時間而變化的各種關(guān)系曲線(見圖3)，以便參考。試驗記錄

按照附錄C中表C.3、表C.4、表C.5的格式分別填寫。

Ψ、δ、φ

Vt

Ψ-t

Vt-t

t0

δ-t

φ-t

t

0

tm

注1：Ψ—t——首向角、時間關(guān)系曲線；

注2：Vt—t——航速、時間關(guān)系曲線；

注3：δ—t——舵角、時間關(guān)系曲線；

注4：Φ—t——橫傾角、時間關(guān)系曲線。

圖3航速、舵角、首向角、橫傾角——時間關(guān)系曲線

8

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6.1.5.2回轉(zhuǎn)試驗的結(jié)果應(yīng)以各主要回轉(zhuǎn)參數(shù)與舵角的關(guān)系表達：

a)相對回轉(zhuǎn)直徑——舵角曲線（D/L—δ）；

b)無因次角速度——舵角曲線（ΨL/V—δ）；

c)相對進距——舵角曲線（A/L—δ）；

d)相對正橫距——舵角曲線（Tr/L—δ）；

e)相對降速——舵角曲線（Vt/V0—δ）；

f)定?；剞D(zhuǎn)橫傾角一一舵角曲線（φ—δ）；

g)最大動橫傾角一一舵角曲線（φm—δ）。

6.1.5.3因有風(fēng)、流影響，測得的回轉(zhuǎn)圈，一般為一不封閉的曲線圈。為消除此影響，可按下述方法

作近似的修正：

a)如圖4所示，以初始直線航線為y軸，水平基線為x軸，G1為原點，根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制成回轉(zhuǎn)

圈；

y

G'1012

G10

y

G'18△

22

GG'13

△xG13

G18

G25

x

G1G'15

G15

標(biāo)引序號說明：

1——實際航行軌跡；

2——修正后軌跡。

注1：G1～G25為回轉(zhuǎn)試驗中軌跡定位點；

注2：G′1～G′25為修正回轉(zhuǎn)試驗中軌跡定位點。

圖4實測回轉(zhuǎn)圈軌跡圖

b)從實測回轉(zhuǎn)圈上量取G10～G22間的垂直距離Δy，此即為縱向風(fēng)、流差，當(dāng)G22在G10下方時為

“+”號，在上方時為“-”號；

c)從實測回轉(zhuǎn)圈上量取G13～G25間的水平距離Δx，此即為橫向風(fēng)、流差，當(dāng)G25在外側(cè)時為“-”

號，在內(nèi)側(cè)時為“+”號；

d)x，y方向的每秒修正量可按式（7）和式（8）近似地計算:

9

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????????????????????????????????????????????????????(7)

????????????????????????????????????????????????????(8)

式中：

Δy′——y方向的每秒修正量，單位為米每秒（m/s）；

Δx′——x方向的每秒修正量，單位為米每秒（m/s）；

t10，t13，t22，t25——分別對應(yīng)于G10，G13，G22，G25的回轉(zhuǎn)延時，單位為秒（s）。

e)回轉(zhuǎn)圈上各船舶（船隊）重心位置，除G1外，其x、y方向的修正量，均可按式（9）和式（10）

求得(以G10為例)：

?????????????????????????????????????????????????????(9)

???????????????????????????????????????????????????(10)

6.2航向穩(wěn)定性試驗

航向穩(wěn)定性試驗包括直線穩(wěn)定性試驗、航向保持能力試驗、回舵操縱試驗。

6.2.1直線穩(wěn)定性試驗

6.2.1.1試驗?zāi)康?/p>

直線穩(wěn)定性試驗的目的是求得置舵于零位時，首向偏航達到5°的延續(xù)時間。

6.2.1.2試驗方法

直線穩(wěn)定性試驗時，將舵置于0°，船舶保持常車穩(wěn)速、逆水流方向航行，連續(xù)測量船舶的偏航角到

達0.5°、1.0°、1.5°、2.0°……5.0°的時間。

6.2.1.3試驗步驟

直線穩(wěn)定性試驗時，船舶先常車、逆流航行待船速穩(wěn)定后，置舵于零位。發(fā)令開始連續(xù)記錄偏航角

到達0.5°、1.0°、1.5°、2.0°……5.0°的時間。

6.2.2航向保持能力試驗

6.2.2.1試驗?zāi)康?/p>

航向保持能力試驗的目的在于測得航向穩(wěn)定后5min內(nèi)維持直航所操的平均舵角。

6.2.2.2試驗方法

航向保持能力試驗時，船舶保持常車穩(wěn)速、逆水流方向航行，操舵保持航向不變，連續(xù)記錄在5min

內(nèi)的舵角變化及其對應(yīng)的時間。

6.2.2.3試驗步驟

10

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航向保持能力試驗時，船舶常車航行，待船速穩(wěn)定后，發(fā)令開始連續(xù)記錄5min內(nèi)，船舶保持航向

不變的舵角變化及其對應(yīng)的時間。

6.2.3回舵操縱試驗

6.2.3.1試驗?zāi)康?/p>

回舵操縱試驗又稱為回直試驗、脫開試驗，其目的在于測得航向不穩(wěn)定回線環(huán)高度。

6.2.3.2試驗方法

回舵操縱試驗一般均按左15°和右15°舵角進行回轉(zhuǎn)試驗，當(dāng)回轉(zhuǎn)試驗結(jié)束的瞬間，回舵于零位，連

續(xù)記錄時間與首向角(或回轉(zhuǎn)角速度)的變化，直至回轉(zhuǎn)角速度衰減至零或至定常的剩余值為止。

6.2.3.3試驗步驟

回舵操縱試驗一般均按左15°和右15°舵角進行回轉(zhuǎn)試驗，試驗步驟與6.1.3.1定?；剞D(zhuǎn)試驗步驟相

同，回轉(zhuǎn)試驗540°結(jié)束的瞬間即回舵操縱試驗的開始，船舶回舵于零位，連續(xù)記錄時間與首向角(或回

轉(zhuǎn)角速度)的變化，直至回轉(zhuǎn)角速度衰減至零或至定常的剩余值為止。

6.2.4注意事項

6.2.4.1試驗時船舶的初始航向盡量與水流方向平行。

6.2.4.2雙槳或多槳船舶之各槳轉(zhuǎn)速之差應(yīng)小于1%。

6.2.5數(shù)據(jù)處理

6.2.5.1直線穩(wěn)定性試驗結(jié)果按照附錄C中表C.6的格式填寫。試驗結(jié)果以隨時間而變化的偏航角曲

線表達，以時間為橫軸做成偏航角—時間的關(guān)系曲線θ—t，如圖5所示。其衡量指標(biāo)為每分鐘偏航角度，

即(o/min)。

θ、δ

θ-t

δ-t

0

t

注1：θ—t——偏航角、時間關(guān)系曲線；

注2：δ—t——舵角、時間關(guān)系曲線。

圖5偏航角——操舵角——時間關(guān)系曲線

11

JT/T352—XXXX

6.2.5.2航向保持能力試驗結(jié)果按照附錄C中表C.6的格式填寫。試驗結(jié)果以隨時間而變化的舵角曲

線表達。以時間為橫軸做成舵角—時間的關(guān)系曲線δ—t，如圖5所示。其衡量指標(biāo)為每分鐘平均操舵角

度，即(o/min)。

6.2.5.3回舵操縱試驗的原始記錄可整理成如圖6所示，回舵操縱試驗的結(jié)果以剩余回轉(zhuǎn)角速度與原

操舵角的關(guān)系表達。同一舵角左、右舵試驗所獲的剩余回轉(zhuǎn)角速度之和即為不穩(wěn)定回線環(huán)高。此高度就

是衡量船舶穩(wěn)定性的指標(biāo)，最優(yōu)者為零。

?

Ψδ

右（+）

1234

δ

0

δ

左（-）

標(biāo)引序號說明：

1——穩(wěn)定船舶；3——不穩(wěn)定回線環(huán)高；

2——不穩(wěn)定船舶；4——剩余回轉(zhuǎn)角速度。

圖6剩余回轉(zhuǎn)角速度與原操舵角的關(guān)系曲線

6.3操舵速度試驗

6.3.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，計算舵機轉(zhuǎn)動的速度。

6.3.2試驗方法

航行中的操舵速度試驗應(yīng)在全速、逆流的情況下進行。船舶舵機向一方向運行至滿舵時即向相反運

行至滿舵，當(dāng)達到另一個方向滿舵時舵機迅速回正舵。實驗中記錄舵運行的時間。試驗分別左右各進行

一次。

6.3.3試驗步驟

試驗船舶穩(wěn)定航向后置舵于零位，開始發(fā)令，操舵順序為：

。

6.3.4注意事項

12

JT/T352—XXXX

試驗前應(yīng)注意校正駕駛臺舵角指示器的誤差，以舵機上的刻度為準(zhǔn)。

6.3.5數(shù)據(jù)處理

6.3.5.1試驗結(jié)果按照附錄C中表C.7的格式填寫。

6.3.5.2衡量操舵速度的指標(biāo)，Vδ按式（11）計算：

????????????????????????????????????????????????????????(11)

式中：

Vδ——平均操舵速度，單位為度每秒(°/s)；

δ——左(右)滿舵至右(左)滿舵的角度，單位為度(°)；

tδ——操舵時間，單位為秒(s)。

6.4前進舵效試驗

6.4.1試驗?zāi)康?

通過試驗，計算首向角變化不大的范圍內(nèi)船舶回轉(zhuǎn)性能與應(yīng)舵性能。

6.4.2試驗方法

前進舵效試驗的工況為常車穩(wěn)速狀態(tài)、分別操左15°和右15°舵角，求得首向變化15°及反壓舵角15°

過程中船舶的首向角隨舵角與時間的變化。如進行系列試驗，舵角可采用其它相應(yīng)的舵角。

6.4.3試驗步驟

前進舵效試驗按如下步驟進行：

a)逆流航行，穩(wěn)速、穩(wěn)定航向，置舵于零位；

b)發(fā)令操舵右15°；

c)當(dāng)首向變化達15°時發(fā)令操舵左15°；

d)當(dāng)首向回至原航向時發(fā)令停止，回舵至零位。

6.4.4注意事項

6.4.4.1舵時應(yīng)以均勻速度一次操到位。

6.4.4.2進行系列舵角試驗時，每次試驗的初始航向、初速度應(yīng)保持相同。

6.4.4.3如采用船舶儀表觀測，應(yīng)掌握舵角指示器及羅經(jīng)的誤差。

6.4.5數(shù)據(jù)處理

試驗結(jié)果按圖7直接記錄，并整理成原始資料。衡量前進舵效的主要指標(biāo)為轉(zhuǎn)首滯后時間TL和回轉(zhuǎn)

角速度，其計算方法見式（12）~（14）如下：

?????????????????????????????????????????????????????(12)

式中：

TL——轉(zhuǎn)首滯后時間，單位為秒（s）；

13

JT/T352—XXXX

te——超越時間，單位為秒（s）；

t0——操反壓舵過零時間，單位為秒（s）。

????????????????????????????????????????????????????(13)

式中：

T′L——無因次轉(zhuǎn)首滯后；

V——船舶航速，單位為米每秒(m/s)；

L——船長，單位為米（m）。

?????????????????????????????????????????????????????(14)

式中：

?

Ψ——回轉(zhuǎn)角速度，單位為度每秒(°/s)；

Ψ——首向角，單位為度(°)；

t——操舵時間，單位為秒（s）；

tm——首動時間，單位為秒（s）

δψ

右（+）te、ψe

ov

ψ

t1t2

TL1

t

0

tmt0t4

t3

左（-）

圖7首向角——操舵角——時間關(guān)系曲線

6.5Z形操縱試驗

6.5.1試驗?zāi)康?/p>

測試船舶操舵后，在轉(zhuǎn)首角達到與舵角等值時操反舵的操縱性能。

6.5.2試驗方法

Z形操縱試驗的工況為常車穩(wěn)速，在逆流航行，通常進行左10°及右10°舵角的試驗。根據(jù)航道條件

及試驗要求亦可進行左15°及右15°舵角的試驗。

14

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6.5.3試驗步驟

Z形操縱試驗按下列步驟進行：

a)航速穩(wěn)定后測量船舶的初速度；測速完畢后穩(wěn)定航向置舵于零位；

b)發(fā)令操舵右10°；

c)當(dāng)首向角變化到右10°時發(fā)令操舵左10°；

d)當(dāng)首向角變化到左10°時發(fā)令操舵右10°；

e)當(dāng)首向角變化到右10°時發(fā)令操舵左10°；

f)當(dāng)首向角變化到左10°時發(fā)令操舵右10°；

g)當(dāng)首向角變化達到超過原航向偏右3°時發(fā)令停止，回舵至零位。

6.5.4注意事項

Z形操縱試驗注意事項見6.4.4。

6.5.5數(shù)據(jù)處理

6.5.5.1Z形操縱試驗結(jié)果應(yīng)按附錄E中圖E.1畫出首向角、舵角隨時間變化的關(guān)系曲線。

6.5.5.2衡量操縱性響應(yīng)特征的指標(biāo)為操縱性指數(shù)K(K')和T(T')，K值大表示回轉(zhuǎn)能力強；T值小表示

航向穩(wěn)定性和應(yīng)舵性能好，其計算方法見附錄E。其綜合指數(shù)為K'/T'。

6.6慣性試驗

慣性試驗一般包括停車慣性試驗和倒車慣性試驗。

6.6.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，測試確定船舶的慣性沖程。

6.6.2試驗方法

6.6.2.1停車慣性試驗

船舶常車逆流直航，船舶停車開始試驗，當(dāng)觀測到船舶對水停止時試驗結(jié)束。

6.6.2.2倒車制動慣性試驗

船舶常車直航，船舶倒車開始試驗，當(dāng)觀測到船舶對水停止時試驗結(jié)束。

6.6.3試驗要求

在測試區(qū)測定船舶上下行航速，以確定水流速度。

6.6.4試驗步驟

6.6.4.1停車慣性試驗步驟如下：

a)常車、穩(wěn)向、逆流直航，讀記初航向，測直航初速度，待航速穩(wěn)定后，發(fā)出預(yù)備信號；

b)發(fā)令停車，并以此為零點，開始同步計時。計時采用連續(xù)計時法；

c)記錄機艙實際停車時間，即主機轉(zhuǎn)速為零時間；

d)連續(xù)測定船舶對水航速，同時采用交叉方位法或其它定位方法連續(xù)測定船位。前期每隔10s，

后期每隔20s定位一次，并于測定船位的同時記錄首向變化；

15

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e)當(dāng)觀測到船舶對地停止時發(fā)令停測。此時測得的速度與停泊時測得的流速相等。

6.6.4.2倒車制動慣性試驗步驟如下：

a)常車、穩(wěn)向，讀記初航向，測直航初速度，待航速穩(wěn)定后，發(fā)出預(yù)備信號；

b)發(fā)令到車，并以此為零點，開始同步計時。計時采用連續(xù)計時法；

c)記錄機艙實際倒車時間，即倒車開始時間，倒車開出時間，倒車轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時間)；

d)連續(xù)測定船舶對水航速，同時采用交叉方位法或其它定位方法連續(xù)測定船位。前期每隔10s，

后期每隔20s定位一次，并于測定船位的同時記錄首向變化；

e)當(dāng)觀測到船舶對地停止時發(fā)令停測。此時測得的速度與停泊時測得的流速相等。

6.6.5注意事項

6.6.5.1試驗中應(yīng)置舵于零位，非應(yīng)急勿操舵。

6.6.5.2倒車時預(yù)防船舶倒頭失控，注意安全嘹望。

6.6.6數(shù)據(jù)處理

6.6.6.1慣性試驗的結(jié)果按照附錄C中表C.8、表C.9的格式填寫。慣性試驗的軌跡見圖8，測量參

數(shù)及其說明如下：

a)停船沖程(Ah)——發(fā)令后，船舶沿原航向慣性前移的最大縱向距離；

b)停船跡程(At)——從發(fā)令起到船舶完全停止移動止，在垂直于原航向上的最大橫移距離；

c)停船橫距(Td)——從發(fā)令起到船舶完全停止移動止，在垂直于原航向上的最大橫移距離；

d)停船時間——從發(fā)令瞬時到船舶停止前進瞬時之間的時間間隔。

m

4

5

3

2

6

1

m

標(biāo)引序號說明：

1——初始直行向；4——停船橫距Td；

2——發(fā)令點；5——停船跡程At；

3——開始停（倒）車；6——停船沖程Ah。

圖8慣性試驗的軌跡圖

6.6.6.2衡量船舶慣性的指標(biāo)為停船沖程與船長之比Ah/L。不同其他船舶對比時，應(yīng)注意流速影響，

予以修正。

16

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7專門性試驗

7.1過灘能力試驗

7.1.1試驗?zāi)康?/p>

通過試驗，測試船舶或船隊通過激流險灘時的拖載能力。

7.1.2試驗方法

過灘能力試驗的主機工況采用最大負荷，船舶載量根據(jù)試驗要求確定。

7.1.3試驗步驟

過灘能力試驗步驟如下：

a)船舶首部上灘后時，加最后一道車后，發(fā)令開始測試；

b)用測速儀連續(xù)測船速，同時用轉(zhuǎn)速表、扭力儀測主機轉(zhuǎn)速、軸扭矩的瞬時變化；

c)當(dāng)船舶露尾時，發(fā)令停止測試。

7.1.4數(shù)據(jù)處理

7.1.4.1過灘能力試驗結(jié)果按照附錄C中表C.10的格式填寫。

7.1.4.2衡量船舶過灘能力的指標(biāo)為船舶總排水量與有效總推力之比（ΣΔ/ΣT），其值小者為優(yōu)。不

同船舶(船隊)互相比較時，應(yīng)注意要在同一速度和同一江面坡度的條件下進行對比。

7.1.4.3過灘試驗結(jié)果計算步驟：

a)求出船舶的有效總推力ΣT(有推力儀時采用實測值)；

b)求出船舶總排水量與有效總推力之比ΣΔ/ΣT；

c)求出計算江面坡度i(有條件時采用實測值)，其計算公式見式（15）：

????????????????????????????????????????????????(15)

式中：

Rw——船舶(船隊)水流阻力，單位為千牛（kN）。

7.2沉量試驗

7.2.1試驗?zāi)康?/p>

測試船舶在航行中因航道條件影響而引起的下沉量的變化，為確定富裕水深提供依據(jù)。

7.2.2試驗方法

7.2.2.1下沉量試驗一般采用斷面法。在預(yù)定測區(qū)內(nèi)設(shè)置4～5個斷面，每個斷面設(shè)置標(biāo)桿作為標(biāo)記，

并預(yù)先測得各斷面面積。各斷面均設(shè)水準(zhǔn)儀兩臺，同時觀測讀記設(shè)置在船舶(船隊則為推船)首、尾的塔

尺上的讀數(shù)。

7.2.2.2下沉量試驗應(yīng)根據(jù)具體的航道條件，規(guī)定適當(dāng)?shù)妮d量，以4～5種不同的主機工況進行。

7.2.3試驗步驟

17

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下沉量試驗步驟如下：

a)船舶進入測標(biāo)的適當(dāng)距離前停車滑行，發(fā)令開始測試；

b)水準(zhǔn)儀讀記在停止?fàn)顟B(tài)下的首、尾塔尺讀數(shù)；

c)船舶開車至預(yù)定轉(zhuǎn)速時，連續(xù)測船速、水深；

d)經(jīng)過各斷面時水準(zhǔn)儀讀記在航行狀態(tài)下的首尾塔尺讀數(shù)，至駛出最后一個斷面時發(fā)令停止。

7.2.4數(shù)據(jù)處理

7.2.4.1下沉量試驗結(jié)果按照附錄C中表C11的格式填寫。

7.2.4.2下沉量試驗結(jié)果以首、尾下沉量(m)與航速(m/s)、航道斷面面積與船舶中橫剖面面積之比的

關(guān)系表達，作成在不同的航道斷面面積與船舶舯剖面面積比(Ω/Sm)下的首尾下沉量與航速的關(guān)系曲線簇

ZVF(ZVA)—V。

7.3航跡線試驗

7.3.1試驗?zāi)康?/p>

測試船舶通過某一航段時的航行軌跡，借以分析研究船舶尺度航行性能與航道條件的相互關(guān)系。

7.3.2試驗方法

7.3.2.1航跡線的測定一般采用岸設(shè)經(jīng)緯儀交叉方位法，亦可采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)測試設(shè)備按照附

錄B中的方法進行試驗。

7.3.2.2航跡線試驗一般采用正常航行時的工況，或根據(jù)試驗要求規(guī)定。

7.3.3試驗步驟

航跡線試驗步驟如下：

a)船舶進入測區(qū)前發(fā)令推備；

b)通過起點物標(biāo)時發(fā)令同步始測；

c)以一定的時距(一般為20s，亦可根據(jù)航速具體規(guī)定)定時測船位；

d)連續(xù)記錄操舵角、首向角、主機轉(zhuǎn)速的變化；

e)通過終點物標(biāo)時發(fā)令停止測試。

7.3.4數(shù)據(jù)處理

7.3.4.1按下列步驟繪制航跡圖：

a)采用1/2000比例的該航段航道圖；

b)將于試驗當(dāng)日預(yù)先測得的試驗航段的流速、流向線繪入圖中；

c)將測得的船位的重心點按G1、G2、G3……的順序逐一繪入圖中，連接各重心點即得航跡線；

d)按照各重心點的位置及其首向角繪上相應(yīng)的方框平面船型圖，并連接各船型圖的首尾突點，

即形成航跡帶；

e)根據(jù)記錄繪成舵角—時間（δ—t）、航速—時間（V—t）曲線列入圖內(nèi)。

7.3.4.2航跡線試驗測量參數(shù)的量取與計算如下：

a)彎道航跡最小曲率半徑R

彎道航跡最小曲率半徑的計算，一般可作為余弦曲線來處理，其計算方法如下：

18

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如圖9所示,取航跡線上最彎曲的一段弧G12…G15…G18，連接G12、G18，從弧的頂點G15作垂直于

G12G18的垂線，并與其相交于O點。量取OG15的距離作為Y0，OG18的距離作為X0，將量取的X0，Y0

的值代入公式（16），即可求得R0：

???????????????????????????????????????????????????(16)

式中：

R0——彎道航跡最小曲率半徑，單位為米（m）。

b′

β

b

′G15D

BC

a

a′

Y0

X0

G

12oG18

圖9航跡線試驗圖

b)漂角β

如圖9所示，通過G15作垂直于G15的切線CD，此CD與船舶中心線ab的交角即為漂角β。

c)占用航寬B′

如圖9所示，通過G15船位的船型方框圖首、尾突點b′、a′作平行于CD切線的平行線兩條，此兩平行

線之間的垂直距離即為占用航寬。

量取得B后，可用式（17）求得B′：

????????????????????????????????????????????????(17)

式中：

B——船舶(船隊)總寬，單位為米（m）；

L——船舶(船隊)總長，單位為米（m）。

8試驗報告

8.1試驗報告的內(nèi)容

8.1.1前言

試驗報告前言包括試驗?zāi)康?、?jīng)過、參加單位、協(xié)作單位等。

8.1.2試驗條件

試驗條件一般包括下列各項信息：

a)試驗船舶的主要技術(shù)參數(shù)；

b)試驗水域條件；

19

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c)氣象水文條件；

d)試驗時船舶狀態(tài)；

e)儀表型號、測量精度、儀器檢驗的有效期。

8.1.3試驗結(jié)果

試驗結(jié)果包括下列要素：

a)各項試驗結(jié)果主要數(shù)據(jù)匯總表(列入正文)；

b)各項表達式的關(guān)系曲線圖(列入附錄)；

c)各項記錄、記錄匯總表、原始資料及計算表等一般均作為資料，存檔備查。

8.1.4結(jié)論和評價分析

根據(jù)試驗結(jié)果對船舶(船隊)的航行技術(shù)性能做出適當(dāng)?shù)脑u價。評價的依據(jù)應(yīng)當(dāng)是衡量船舶航行技

術(shù)性能的各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在缺乏這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，亦可根據(jù)下述衡量條件，做出結(jié)論：

a)根據(jù)設(shè)計要求，做出評價；

b)根據(jù)同類型船舶的實測結(jié)果，做出比較分析；

c)根據(jù)航行安全的要求，做出是否適應(yīng)的分析；

d)根據(jù)船舶營運的要求，做出技術(shù)經(jīng)濟分析。

8.2注意事項

8.2.1.1試驗報告是試驗成果的全面表達和概括分析，是項技術(shù)性的總結(jié)。一般稱為“XXX船(船隊)

實船試驗報告”。如系特定的專門性試驗，可稱為“XXX船(船隊)XXX試驗實船試驗報告”。

8.2.1.2試驗報告應(yīng)如實反映試驗情況，文字簡明扼要，采用統(tǒng)一術(shù)語、符號、表格、圖式與計算方

法。在進行比較分析時應(yīng)注意同一條件下比較。

20

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附錄A

（規(guī)范性）

試航船舶常用符號表

A.1常用符號

試航船舶常用符號見表A.1。

表A.1試航船舶常用符號

名稱符號單位名稱符號單位

船長.Lm排水體積▽m3

總長LOAm排水量△t

水線長LWLm方形系數(shù)CB

垂線間長LPPm棱形系數(shù)CP

型寬Bm舯橫剖面系數(shù)CM

2

型深Dm舵面積ARm

型吃水Tm螺旋槳直徑Dpm

艏吃水TFm螺距比P/Dp

艉吃水TAm重心位置Gm

注：正文中已有說明的符號不再另列。

21

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附錄B

（規(guī)范性）