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)船舶變速運動性能船舶慣性定義：具有維持其原來運動狀態(tài)的特性，（啟動、加速、停車、倒車）船舶從一種定常運動到另一種定常運動狀態(tài)的過程中需經(jīng)一段時間(沖時),航行一段距離(沖程)這種性質(zhì)稱為船舶慣性衡量標準：沖程：完成變速過程中的所航進的距離（S）沖時：完成變速過程中所需的時間（t）分類:啟動慣性,停車慣性,倒車慣性1、定義：船舶從靜止狀態(tài)→進車，使船舶達到與主機功率相應的穩(wěn)定速度，完成這個過程所需的時間（t）和航進距離(s)稱啟動慣性。正確操作：逐步提高螺旋槳轉(zhuǎn)速，由微速進，進一，進二，進三，逐步進行，先低轉(zhuǎn)速，在船速達到轉(zhuǎn)速相應的船速時，再逐漸加大。當n一定時,當T＞R、船舶作加速運動當T=R，船舶作勻速運動一、船舶的啟動性能啟動后→定常速度V0，所需時間t0及航進距離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為船舶達到定常速度前進時的阻力單位t滿載船由靜止級加車，速度達到海上速度時約需20L）輕載約為滿載?~2/3（即10~13倍船長）一、定義：從主機停車到船對水停止移動所需的時間和距離稱停車慣性。*降速過程*船對水停止移動一般以維持舵效的最低航速萬噸船2kn超大型3.2kn

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

遞減到V1

時，各瞬時速度的變化為開始遞減快，隨后呈非線性遞減二、船舶的減速,停車慣性

1、停車沖程經(jīng)驗估算式：S0停車沖程(海里)V0初速kn,C減速時間常數(shù)minC為減速時間常數(shù)，隨排水量不同而不同，C越小，減速越快（船舶停車后，船速每遞減1/2所需的時間）單位為min.C越小減速越快減速時間常數(shù)

1萬噸——4分鐘

12萬噸——15分鐘

比如，1萬噸的船：4分鐘4分鐘4分鐘4分鐘16kn8kn4kn2kn1kn

經(jīng)驗:常速航行的船舶，主機停車后，船速降至2Kn時，其停車沖程：一般貨船S=8~20L(經(jīng)驗)VLCC：停車到VS=3knS=23L2、停車沖程實船經(jīng)驗數(shù)據(jù):定義：全速前進中開后退三，從發(fā)令起到船對水停止移動所需的時間t和前沖距離S,稱最短距離或緊急停船距離,又稱倒車慣性。主機換向時間：柴油機船90-120s

汽輪機船120-180s

蒸汽機船60-90s

停車方式：①

切斷油門（燃油）使船速下降在下降到全速的60%—70%時；②壓縮空氣到汽缸強制停車；③再供燃油，作倒車啟動。三、倒車慣性1、倒車停船時間和沖程的估算法：lovett估算法：載重量船舶種類主機最短停船距離1萬噸普通貨船內(nèi)燃機6—8L5萬噸貨輪內(nèi)燃機8—10L10萬噸油輪汽輪機10—13L15—20萬噸油輪汽輪機13—16L現(xiàn)代大型船舶船速快，倒車沖程明顯增大，應特別引起重視。

2、實船最短停船距離經(jīng)驗數(shù)據(jù)三、船舶倒車停船性能及其影響因素（FPP單車船）

GRT（制動行程）倒車開始原航向制動橫距RSRH

（制動縱距）倒車指令Ψ首偏角（1）

制動行程（RT）在實船沖程測定試驗中IMO:RT≤15L

實際所測得的“最短停船距離”（船舶運動軌道的軌跡）；（2）制動縱距（RH）船舶重心沿原航向移動的距離，它是估算緊急避讓時，用車緊急停船能讓開前方障礙物的最短縱向距離，RT＞RH。（3）制動橫距（RS）：船舶重心偏離原航向的橫向距離，也稱偏航量，壓載→RS小，偏航角小。滿載：停船時間長，偏航量和偏航角大；大型船偏航角達100—1800（最大2000）。船舶倒車停船性能影響緊急停船距離的因素有：（1）主機倒車效率和換向時間：倒車功率大，沖程S小換向時間長→沖程S大（VLCC，因汽輪機換向時間長,倒車功率比常用功率比例低,

沖程S大）（2）推進器種類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；壓載的倒車沖程為滿載的40%~50%左右。右旋單槳船倒車制動壓載狀態(tài)較滿載狀態(tài)右偏角量小。（4）船速:當其他條件相同時,船速VS↑→S↑。（5）其他因素：風、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）倒車制動法：高、低速均可適用→全部水域→用拉力進行制動(拉力型)，但大型船港內(nèi)要慎用。因倒車時偏航量和偏航角大。利用倒車拉力及旋回降速，拉、阻結(jié)合型。注意：適合在狹水道使用。

緊急避讓：制動縱距

＞進距

舵讓（高速）

制動縱距

＜進距車讓（低速）注意：偏航角ψ及偏航量DL。（2）Z型操縱制動法：→高速（通過左右滿舵→同時減速和倒車）四、船舶制動方法及其應用(3)滿舵旋回制動法：→高速（使VS↓適合較寬水域增加阻力型）特點：操作簡便不需要動車（適合大型船）水域大→用舵讓；水域小→用車讓；(4)拖錨制動法：適用DWT＜1萬噸以