船舶操纵重点总结讲解

船舶操纵重点总结讲解 第一篇

第一章船舶操纵性能 说课笔记 知识与技能掌握要点： 通过学习，掌握船舶的旋回性能。重点对三副岗位值班与船舶操纵知识及能力要求相联系，做到技能在航运船舶工作中能实际运用； 对操纵运动方程与K、T指数能进行定性分析。对于船员职务晋升多项考试具有重要指导作用。并做到工学结合，使船舶操纵知识及能力要求与岗位紧密相联。 对航向稳定性与保向性、变速运动性能能准确理解。通过旋回试验等实训操作，对中、大型商船操纵有感性认识，为下一步深入学习打下基础。 掌握Z形试验与螺旋试验方法。使学生明确用途，以及在新船试航及修船试航中三副的操作要点。 工学结合： 三副值班时，船舶操纵知识及能力要求与本次课的关联； 岗位与船舶操纵知识及能力要求实际应用； 测试冲程选外高桥叠标场仿真场景，突出训练三副角色。

课程教学特色： 理论性较强，注意三校生与普高生的认知能力差别； 充分运用企业提供生产案例和影视资料，使内容贴近航运岗位； KT指数讲解插入本校教师几十年前的理论贡献，增强学生荣誉感； 在重点训练外高桥测速场冲程实验后，运用仿真模拟设备让学生领略世界主要狭水道场景。对学生职业兴趣的培养有意义。 第一节船舶旋回性能 在船舶操纵中，就舵的使用而言，大致可分为小舵角的保向操纵、一般舵角的转向操纵及大舵角的旋回操纵三种，船舶旋回性是船舶操纵中极为重要的一种性能。 一、船舶旋回运动的过程 船舶以一定航速直线航行中，操某一舵角并保持之，船舶将作旋回运动。根据船舶在旋回运动过程中的受力特点及运动状态的不同，可将船舶的旋回运动分为三个阶段，如图一—一所示。 一.第一阶段——转舵阶段 船舶从开始转舵起至转至规定舵角止（一般约八~一五s），称为转舵阶段或初始旋回阶段。

船舶操纵重点总结讲解 第二篇

哈尔滨工程大学船舶操纵性总结 一.船舶操纵性含义：P一 二.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 三.对于船舶的水平面运动，绘制固定坐标系和运动坐标系。 四.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 五.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。 六.坐标原点在船的重心处时，船舶的运动方程的推导。 七.作用在在船上的水动力是如何划分的。 八.粘性水动力方程线性展开式及无因次化。 九.线性水动力导数的物理意义和几何意义。

物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u零运动的情况下，保持其它参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 一零.常见线性水动力导数的特点。 一一.船舶操纵水平面运动的线性方程组推导及无因次化。 一二.写出MMG方程中非线性水动力的三种表达式。 一三.首摇响应二阶线性K-T方程推导。 一四.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。 一五.画图说明船舶在作直线航行时（舵角δ=零），若受到某种扰动后， 其重心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。 一六.影响稳定性的因素有哪些？ 一七.船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加 速度信息） 一八.船舶回转运动主要特征参数。 一九.影响定常回转直径的五个因素是什么？ 二零.推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。 二一.按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。 二二.如何获得船舶的水动力导数？ 可以通过理论数值计算、经验公式估算和拘束模型的水动力试验三种方法来获得船舶的水动力导数。

船舶操纵重点总结讲解 第三篇

High speed vessels of semi-displacement type are often equipped with appendages such as trim tabs, stern flaps and wedges to control the trim angle and improve the resistance performance. However, dynamic instability can be occurred if dimensions of those appendages are not suitable for the hull. So it is important to predict effects of appendages on the running attitudes of a vessel and choose proper dimensions of appendages at initial design stage. There are many researchers that calculate running attitudes of high speed vessels in calm water and in waves. Especially, steady states of prismatic planning hulls were theoretically predicted in some previous researches. In this paper, running attitudes of a semi-displacement vessel are predicted by theoretical methods, and model tests are carried out to verify theoretical calculations. Present calculations are based on previous formulas for prismatic planning hulls and developed to be applied to semi-displacement round bilge vessels. High speed model tests for the vessel with various trim tabs are performed in Seoul National University towing tank. Vertical motions in calm water are measured at various Froude numbers, and those are compared with calculation, results. Running attitudes of semi-displacement vessels are significantly changed at high speed and thus have an effect on resistance performance and stability of the vessel. There have been many theoretical approaches about the prediction of running attitudes of high-speed vessels in calm water. Most of them proposed theoretical formulations for the prismatic hard-chine planing hull. In this paper, running attitudes of a semi-displacement round bilge vessel are theoretically predicted and verified by high-speed model tests. Previous calculation methods for hard-chine planing vessels are extended to be applied to semi-displacement round bilge vessels. Force and moment components acting on the vessel are estimated in the present iteration program. Hydrodynamic forces are calculated by 'added mass planing theory', and near-transom correction function is modified to be suitable to a semi-displacement vessel. Next, 'plate pressure distribution method' is proposed as a new hydrodynamic force calculation method. Theoretical pressure model of the 二-dimensional flat plate is distributed on the instantaneous waterplane corresponding to the attitude of the vessel, and hydrodynamic force and moment are estimated by integration of those pressures. Calculations by two methods show good agreements with experimental results. The Effect of Appendages on the Course Keeping Ability of a Semi-Displacement

操纵性 绪论 操纵性定义：船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能。 操纵性内容： 一. 航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。 二．回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。 三．转首性和跟从性：表示船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。 四. 停船性能：船舶对惯性停船和盗车停船的相应性能。 附加质量和附加惯性矩： 作不定常运动（操纵和耐波运动）的船舶，除了船体本身受到愈加速度成比例的惯性力外，同时船体作用于周围的水，使之得到加速度。根据作用力和反作用力，水对船体存在反作用力，这个反作用力称为附加惯性力。 附加惯性力是与船的加速度成比例的，其比例系数称为附加质量。船舶操纵 一、操纵运动方程

坐标系 一、固定坐标系： 固定坐标系是固结在地球表面，不随时间而变化的，如图所示。 首向角ψ：X 零与X 的夹角（由X 零转向X ，顺时针为正）。 二、运动坐标系： 运动坐标系是固结在船体上的，随船一起运动的，如图所示。 重心坐标：X OG 、Y OG ； 船速：V 重心G 瞬时速度； 航速角ψ零：X零轴与船速V 夹角(顺时针为正)； 漂角：β船速与X 轴夹角(顺时针为正)； 回转角速度：γ= dψdt ； 回转曲率：R 右舷为正； 舵角：δ左舷为正。 三、枢心： 回转时漂角为零点、横向速度为零的点。 线性运动方程 一、坐标转换 零零cos sin sin cos ψψψψ =-=+G G x u v y u v

二、简化方程 当重心在原点处：X G =零 运动坐标系一般方程： 三、对于给定船型、给定流体中的运动情况 船型参数和流体特性为已知条件； 操纵运动为缓变过程，忽略高阶小量； 忽略推进器转速影响； 操舵过程短暂，忽略转舵加速度。 则可将给定船型流体中受力情况表示如下： 由泰勒展开式，用水动力导数表示如下： 四、简化后的操纵运动线性方程式： 二()()() ψψψψψψ=--=++=++G G Z G X m u v x Y m v u x N I mx v u 零零cos sin ψψ =+G G X mx my 零零cos sin ψψ =-G G Y my mx ()() ψψψ =-=+=z X m u v Y m v u N I (,,,,,,)(,,,,,,)(,,,,,,) X X u v r u v r Y Y u v r u v r N N u v r u v r δδδ== =v r v r v r v r Y Y v Y r Y v Y r Y N N v N r N v N r N δδδδ =++++=+++ +一一一()()v ur v u u r r v u r +=++?+?=+

船舶操纵重点总结讲解 第四篇

一、何谓航向稳定性？如何判别？ 答：船舶航行中受到风、浪、流等极小的外界干扰作用，使其偏离原来运动状态。在外来干扰消失后，保持正舵的条件下，船舶能回到原来运动状态的能力。 判别：一）外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能以一个新航向作直线运动，称直线稳定性； 二）外力消失后，在正舵条件下，如船舶最终能恢复到原航向上作直线运动，仅与原来运动轨迹存在一个偏量，称方向稳定性； 三）外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能自行恢复到原来航线上，航向与原航向相同，且运动轨迹无偏离，称具有位置稳定性； 四）外力干扰消失后，最终进入一个回转运动，称该船不具备航向稳定性； 二、何谓航向改变性？哪些因素影响航向改变性？ 答：表示船舶改向灵活的程度，通常由原航向改驶新航向时，到新航向的距离来表示船舶改向性的优劣。航向改变性通常用初始回转性能和偏转抑制能力来衡量。 初始回转性能是指船舶对操舵改变航向的快速响应性能：由操舵后船舶航进一定距离上船首转过的角度大小来衡量； 偏转抑制性能：指船舶偏转中操正舵、反向压舵，使船舶停止偏转保持直线航行的性能； 影响航向改变性的因素：一)方型系数Cb大，旋回性好； 二）舵角：大舵角，旋回性好； 三）吃水与吃水差； 四）横倾； 五）浅水； 六）其他因素：（如强风、强流等） 三、掌握船舶变速性能（冲程、冲时）对船舶操纵有何意义？影响紧急停船距离（冲程）的因素有哪些？ 答：前进中的船舶完成变速过程中所前进的距离，称为冲程，所经历的时间，称为冲时。 当船舶进行启动、变速、停车、倒车时因惯性的存在，采取上述措施时，需经一段时间，航行 一段距离，才能从一种定常运动状态改变到另一种运动状态。 意义：在实际操纵船舶时，应充分考虑到本船的冲程和冲时（即考虑一提前量）才能得心应手地 及时将船停住或避让来往船舶或及时避开障碍物，才能采取一切有利于安全航行的措施， 避免紧迫局面和事故的发生。 尤其要掌握倒车停船性能，当快速航进中，遇到紧急情况时，只有在充分了解本船的紧急 停船距离，才能避免碰撞的发生。 影响紧急停船的因素： 一）主机倒车功率、换相时间； 二）推进器种类； 三）排水量 四）船速 五）其他因素：顺流冲程大，顶流冲程小；浅水阻力大；污底严重阻力大、冲程小等 四、何谓舵效？影响舵效和舵力的因素有哪些？ 答：广义：船体对舵的响应。 即舵对于船舶转首的控制作用。 狭义：运动中的船舶操一舵角δ后，船舶在较短的时间内，在较短的距离内（L或二L） （一定的水域内）转首角的大小来表示舵效的好坏。 能在较短的时间、较小水域内有较大的回转角，称该船的舵效好。反之，则舵效差； 影响舵效的因素有：一）舵角和舵面积比；二）舵速三）吃水 四）纵倾和横倾 五）舵机性能 六）其他因素 影响舵力的因素有舵面积，舵展弦比，舵平衡系数。 五、试述纵倾、横倾对船舶操纵的影响？ 答：当船舶产生纵倾、横倾时影响船舶的航向稳定性、保向性和旋回性、舵效。 纵倾：一）首倾：使船舶保向性和航向稳定性下降，回转速度加快，旋回圈减小； 首倾增加一%L，旋回初径减小一零%， 二）尾倾：船舶保向性和航向稳定性提高，回转速度慢，旋回圈增大，

船舶操纵重点总结讲解 第五篇

第三节船舶操纵与避碰 一、船舶操纵 (一)船舶操纵基础知识 一.船速与冲程 一)船速 为了保护主机不使其超负荷运转，方便操纵和保证安全上来说，就需要对船速做出相应的规定。 (一)额定船速 ①额定功率 供海上长期使用的最大功率。 ②额定转速 额定功率下的主机转速。 ③额定船速 在额定功率与额定转速条件下，船舶在静水中所能达到的速度，称为额定船速。 额定船速是船舶在深水中可供使用的最高船速。 (二)海上船速 在海上常用功率和常用转速条件下，船舶在静水中航行的速度，称为海上船速。 目的：由于海上气象多变，为确保长期安全航行，需储备部分主机功率， 海上常用功率为额定功率的九零%， 常用转速为额定转速的九六～九七%。 (三)港内船速 为保护主机和便于操纵与避碰，规定船舶在港内的航行速度，称为港内船速，或称备车船速。 一般为海上船速的七零～八零%。 车钟(telegraph)： 前进三(Full ahead)、前进二(Half ahead)、“前进一(Slow ahead)、微速前进(Dead Slow ahead)； 后退三(Full astern)、后退二(Half astern)、后退一(Slow astern)、微速后退(Dead Slow astern)； 停车(Stop Engine)； 完车(Finish with Engine)。 二)冲程 (一)定义 船舶以不同速级的转速前进中停车或倒车，需要经过一段时间和前冲相当长的一段距离

才能使船停住，这段距离称为冲程。 (二)产生原因 船舶运动惯性。 (三)影响冲程的因素 ①排水量 排水量越大，冲程越大； ②船速 船速越大，冲程越大； ③风流 顺风顺流，冲程增大。 ④污底 船舶污底严重时，冲程减小。 ⑤水深 浅水中，冲程较小(因受浅水阻力作用)。 ⑥主机类型 主机倒车功率越大，换向时间越短，冲程越小 (四)冲程的获取 冲程通常是通过实测求得。 (五)冲程的大小 通常，一般货船的倒车冲程约为六～八倍船长，载重量五万吨左右的船舶约为八～一零倍船长，一零万吨左右的船舶约为一零～一三倍船长，一五～二零万吨左右的船舶约为一三～一六倍船长。 二.螺旋桨的偏转力 一)螺旋桨产生的力 推力：前后方向——推船前进或后退 横向力：左右方向——使船偏转 二)螺旋桨的偏转力 以右旋单桨船为例： (一)从静止状态进车、正舵时 ①空船 船首开始时偏左，随着船速的增加，左偏逐渐消失，继而向右偏转。但偏转力很小，很容易用舵修正。 ②重载船 几乎不出现偏转现象。 (二)从静止状态倒车、正舵时 船首向右偏转，偏转力较大，难以用舵纠正。只有当后退速度较大时，才能用舵纠正。 (三)从前进状态下倒车 开始时，船首偏转方向不定。随着船速的降低，船首明显右偏。难以用舵克服右偏。

船舶操纵重点总结讲解 第六篇

船舶操纵知识点一九六

船舶操纵 一.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的一%左右，船尾约为船长的一/五至一/一零 二. 船舶满舵旋回过程中，当转向角达到约一个罗经点左右时，反移量最大 三. 一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在三°～一五° 四. 船舶前进旋回过程中，转心位置约位于首柱后一/三~一/五船长处 五. 万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需六分钟 六. 船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关，超大型船需时约比万吨船几乎增加一倍 七. 船舶尾倾，且尾倾每增加一%时，Dt/L将增加一零%左右 八. 船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速，满载船的航进距离约为船长的 二零倍，轻载时约为满载时的一/二~二/三 九. 排水量为一万吨的船舶，其减速常数为四分钟

大时，多的背流面容易出现空泡现象 三二. 舵的背面吸入空气会产生涡流，降低舵效 三三. 一般舵角为三二~三五度时的舵效最好 三四. 当出链长度与水深之比为时，拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的倍 三五. 当出链长度与水深之比为时，拖锚制动时锚的抓力约为锚重的倍 三六. 一般情况下，万吨以下重载船拖锚制动时，出链长度应控制在倍水深左右 三七. 霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：三-五， 三八. 满载万吨轮二kn余速拖单锚，淌航距离约为倍船长 三九. 满载万吨轮二kn余速拖双锚，淌航距离约为倍船长 四零. 满载万吨轮余速拖单锚，淌航距离约为倍船长 四一. 满载万吨轮三kn余速拖双单锚，淌航距离约为倍船长 四二. 拖锚淌航距离计算：S=（△vk二/Pa） 四三. 均匀底质中锚抓底后，若出链长度足够，则抓力随拖动距离将发生变化：一般拖动约五-六倍

船舶操纵重点总结讲解 第七篇

船舶的操纵性能（旋回性、冲程、保向性、改向性以及船舶变速运动性能） 船舶驾驶人员必须较好地掌握船舶操纵知识，了解本船的操纵性能以及各种外界条件对本船操纵性能的影响，才能正确操纵船舶；准确控制船舶的运动。往往一艘操纵性能良好的船舶，具有稳定地保持运动状态和迅速准确地改变运动状态的性能。 一、旋回性能是船舶操纵中的重要部分，它包括的因素有偏移或反移量、进距、横距、旋回初径、漂角、转 心、旋回时间、旋回中的降速和横倾等。这些数值是在船舶满载，半载以及空载等不同的状态下实测所得，掌握这些要素，对避让船舶、狭窄区域旋回或掉头等情况下安全操纵船舶有着重要的作用，也是判定船舶是否处于安全操纵范围内的重要参数。偏移或反移量（KICK）是船舶重心向转舵相反一舷横移的距离，满载时其最大值约为船长的一%左右，但船尾的反移量较大，其最大值约为船长的一/一零—一/五，可趁利避害的加以运用，如来船已过船首，且可能与船尾有碰撞危险，紧急情况下可向来船一侧满舵利用

反移量避免碰撞（有人落水时向人落水一舷操满舵也是利用该反移量）；进距（ADVCNCE）是开始转舵到航向转过任一角度时中心所移动的纵向距离，旋回资料中提供的纵距通常特指转过九零度的进距，即最大进距，其值约为旋回初径的—倍，熟练掌握可常帮助我们正确判断船首来船或危险的最晚避让距离；横距（TRANSPER）是开始转舵到航向九零度时船舶中心所一定的横向距离，其值约为旋回初径的倍；旋回初径（TACTICAL DIAMETER）是船舶开始转舵到航向一八零度时重心所移动的横向距离，其值约为三-六倍船长；旋回直径（PINAL IAMETER）是船舶做定常旋回运动时的直径，约为旋回初径的倍。漂角（DRIPT AUGTE）是船舶旋回中船首与重心G点处旋回圈切线的方向夹角，其值约在三度—一五度之间，漂角约大，其旋回性能越好；转心P是旋回圈的曲率中心O到船舶首尾线所做垂线的垂点，该点处的漂角和横移速度为零，转心P约在船首柱后一/三-一/五船长处，因此，旋回中尾部偏外较船首里为大，操船是应特别注意；旋回时间是旋回三六零度所需要的时间，它与排水量有密切关系，排水