精品课程《船操级》 第一章船舶操纵性能 WWW.DUCKL后后COM STVLE VO山RD5GN 上海海事职业枝术学院王忠 2023/7/16
2023/7/16 1 上海海事职业技术学院 王 忠 精品课程《船舶操纵》 第一章 船舶操纵性能
第一拿船舶操从性能 船舶操纵性能： ·船舶在船、桨、 舵作相对运动时所产生的水动力作用 下，使船舶保持或改变其运动状态（船速、航向和位 置)的性能； ●船舶按照驾驶员的意图保持或改变船速、航向和位置 的性能： •船舶对驾驶员操纵的反应能力。 回转性 操纵灵活性 方向性 追随性 航向稳定性 船舶操纵性 变速运动能力 2023/7/16
2023/7/16 2 第一章 船舶操纵性能 船舶操纵性能： •船舶在船、桨、舵作相对运动时所产生的水动力作用 下，使船舶保持或改变其运动状态（船速、航向和位 置）的性能； •船舶按照驾驶员的意图保持或改变船速、航向和位置 的性能； •船舶对驾驶员操纵的反应能力。 方向性 变速运动能力 船舶操纵性 操纵灵活性 航向稳定性 回转性 追随性
船舶操纵性指标： 1、“直接依据” 回转试验： 纵距、横距、回转初径和回转直径： Z型操纵试验：时间滞后和超越角； 螺旋或逆螺旋试验：迟滞回线的环宽和环高 2、“间接依据” 船舶操纵性指数：K、T值 诺宾指数：P 3、IMO船舶操纵性标准 2023/7/16 3
2023/7/16 3 船舶操纵性指标： 1、 “直接依据” 回转试验：纵距、横距、回转初径和回转直径； Z型操纵试验：时间滞后和超越角； 螺旋或逆螺旋试验：迟滞回线的环宽和环高 2、 “间接依据” 船舶操纵性指数：K、T值 诺宾指数：P 3、IMO船舶操纵性标准
第一节船舶变速运动性能 一、 船速 1、额定船速 在忽略水深影响的深水中，在额定功率和额定转速条件下， 船舶所能达到的静水航速 2、海上船速 按海上常用输出功率和常用转速的船速。海上转速约为额 定转速的93%一97%，海上功率约为额定功率的85%。 3、经济船速 在海上航行中，以节约燃料消耗、降低营运成本、提高 营运效率为目的，而采用的船速称为经济航速 4、港内船速 港内最高转速为海上常用转速的70%一80% 2023/7/16
2023/7/16 4 第一节 船舶变速运动性能 一、船速 1、额定船速 在忽略水深影响的深水中，在额定功率和额定转速条件下， 船舶所能达到的静水航速。 2、海上船速 按海上常用输出功率和常用转速的船速。海上转速约为额 定转速的93％－97％，海上功率约为额定功率的85%。 4、港内船速 港内最高转速为海上常用转速的70％－80％ 3、经济船速 在海上航行中，以节约燃料消耗、降低营运成本、提高 营运效率为目的，而采用的船速称为经济航速
车钟合 船速 (Kn) r/m 满载 压载 海上转速 146 13.3 16.6 全速 110 12.3 12.8 海上船速港内船速 尘速 95 9.0 10.7 慢速 70 6.7 7.7 全速 75 11.4 11.9 尘速 55 8.4 8.7 慢速 45 6.7 6.9 微速 35 4.9 5.0 2023/7/16 5
2023/7/16 5 船速（Kn） 车钟令 r/m 满载 压载 海上转速 146 13.3 16.6 全速 110 12.3 12.8 半速 95 9.0 10.7 海 上 船 速 慢速 70 6.7 7.7 全速 75 11.4 11.9 半速 55 8.4 8.7 慢速 45 6.7 6.9 港 内 船 速 微速 35 4.9 5.0
二、船舶启动性能 1、定义：船舶在静止状态下开动主机，使船舶达到与注 机功率相应的速度所需的时间To和航行距离$o的性能。 2、估算式： To≈0.004WNo/Ro So≈0.101WVo2/Ro 3、经验值：满载船So约为船长的20倍；压载船So约 为满载船的1/2-2/3，即为船长的10一13倍。 三、船舶减速性能 1、定义：船舶在某船速下，主机停车后直至降到某一余 速(2kn)前的变速运动称为减速性能或称停车冲程。所 需滑行的距离$s为停车冲程；滑行过程所需的时间Ts停车 冲时。 2023/7/16 6
2023/7/16 6 二、船舶启动性能 1、定义：船舶在静止状态下开动主机，使船舶达到与主 机功率相应的速度所需的时间To和航行距离So的性能。 2、估算式： To 0.004WVo/Ro So 0.101WVo²/Ro 3、经验值：满载船 So 约为船长的20倍；压载船 So 约 为满载船的1/2-2/3，即为船长的10－13倍。 三、船舶减速性能 1、定义：船舶在某船速下，主机停车后直至降到某一余 速（2kn）前的变速运动称为减速性能或称停车冲程。所 需滑行的距离Ss为停车冲程；滑行过程所需的时间Ts停车 冲时
2、估算式： Ts ~0.00105WVo2/Ro(1/V-1/Vo) Ss ~0.075WVo2 /Roln (Vo/V) 3、经验值：船舶以常速前进，主机停车达到余速2Kn时， 一月 般货船Ss为8一20倍船长，VCC大于20倍船长。 四、倒车制动性能 1、定义：船舶在全速前进中开后退三，至船舶完全对水停 止移动所需的时间和滑行的距离，以及相应的偏航量和偏 航角统称倒车制动性能。又称紧急停船距离或最短停船距 离。 2、估算式 1)Lovett:式估算式 t≈0.00089WVo/Ro s≈0.0121WV02/Ro 2023/7/16
2023/7/16 7 2、估算式： Ts 0.00105WVo²/Ro(1/V-1/Vo) Ss 0.075WVo²/Roln (Vo/ V) 3、经验值：船舶以常速前进，主机停车达到余速2Kn时， 一般货船 Ss为8－20倍船长，VLCC大于20倍船长。 四、倒车制动性能 1、定义：船舶在全速前进中开后退三，至船舶完全对水停 止移动所需的时间和滑行的距离，以及相应的偏航量和偏 航角统称倒车制动性能。又称紧急停船距离或最短停船距 离。 2、估算式： 1)Lovett式估算式 t 0.00089WV0/R0 s 0.0121WV0 2/R0
2)紧急停船距离经验估算式： dt S=1/2Vsts=1/4Vkts S=C.Vkts C紧急停船距离系数： Vs(m/s) 般货船取0.25-0.27， 大型油船取0.27一0.29。 ts=pw.V.Kx.Vo/Tp.g ts(s) 丁p一螺旋桨反转拉力；Kx一虚质量系数 当船舶接近泊位，使其在一个船长距离内使船倒车停止的最 大余速为：Vo=2gLTp/pwV~Kx 3、经验值： DWT 主机 最短停船距离 10000t 柴油机 8L 50000t 柴油机 8 10L 100000t 汽轮机 10-13L 2023/7/16 8 150000-200000 汽轮机 13-16
2023/7/16 8 2)紧急停船距离经验估算式： S＝C·Vk·ts C-紧急停船距离系数； 一般货船取0.25－0.27， 大型油船取0.27－0.29。 ts= w· ·Kx·Vo/Tp·g Tp －螺旋桨反转拉力； Kx－虚质量系数 当船舶接近泊位，使其在一个船长距离内使船倒车停止的最 大余速为： S＝1/2Vsts=1/4Vkts Vs(m/s) ts(s) dt Vo＝2g·L· Tp / w· ·Kx DWT 主 机 最短停船距离 10 000t 柴油机 6－ 8L 50 000t 柴油机 8－ 10L 100 000t 汽轮机 10－13L 150 000－200 000 汽轮机 13－16L 3、经验值：
4、船舶倒车制动轨迹 儿，制动横明 山，制动纵距 五、影响紧急停船距离的因素 、主机倒车功率、换向时间 2、推进器种类 3、排水量和船型 4、船速 5、外界因素 6、船体污底 2023/7/16 9
2023/7/16 9 4、船舶倒车制动轨迹 DL，制动横距 RH，制动纵距 ，制动偏航角 五、影响紧急停船距离的因素 1、主机倒车功率、换向时间 2、推进器种类 3、排水量和船型 4、船速 5、外界因素 6、船体污底
六、各种制动方法的适用范围 制动方法 制动类别 有效速度域 可用操纵环境 倒车制动 任意速度 全部水域 提高拉力型 大型船港内不用 用拖船制动 低速 港内水域 多用于大型船 大舵角回转制动 高速 较宽水域 拖锚制动 增加阻力型 低速 港内操船 辅助装置制动 高速 较宽水域 紧急停船 之字形航行制动 混合型 高速 较宽水域， 紧急停船 2023/7/16 10
2023/7/16 10 制动方法 制动类别 有效速度域 可用操纵环境 倒车制动 任意速度 全部水域、 大型船港内不用 用拖船制动 提高拉力型 低速 港内水域、 多用于大型船 大舵角回转制动 高速 较宽水域 拖锚制动 低速 港内操船 辅助装置制动 增加阻力型 高速 较宽水域， 紧急停船 之字形航行制动 混合型 高速 较宽水域， 紧急停船 六、各种制动方法的适用范围