船舶的旋回性能

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1、第一章船舶操纵性能第二节船舶的旋回性能用小舵角保向用常用舵角改向大舵角紧急旋回就保向和旋回而言船舶旋回是最基本的最重要操作性能，通常在衡量船舶旋回性好坏时，常采用满舵时旋回初经DT与船长L之比，即DT/L（相对旋回初经来衡量）。船舶的旋回运动的过程中DT/L小，说明船舶旋回性能好。（实际上仅仅是旋回的一方面）一、旋回运动的三个阶段（1）第一阶段（转舵阶段）开始操舵起,到舵转至规定的舵角止（一般约需8—15S）为转舵阶段，由于惯性作用，船几乎保持直航。当船舶以稳定的航速，直线航进时，操某一舵角，并保持不变

2、，船舶就作旋回运动。根据船舶在用舵后，旋回过程中受力情况及运动状况的不同，可将旋回运动分为三个阶段：FWVSMδGPNYPN"PNPN'①转舵后，产生舵力，同时构成舵力转船力矩（Mδ）。在Mδ的作用下船首有向转舵一侧回转的趋势。②由于舵压力PN的正横向分量PNY作用，使船向操舵相反一侧横移（反移量）。③因舵压力PN的位置比重心高度低，构成一个横倾力矩，使船出现向转舵一侧横倾（内倾）；④因PN的纵向分量PNX增加船舶阻力，使航速VS下降。此时旋回角速度较小，而旋回角加速度很大。PNX（2）第二阶段（过渡阶

3、段）①由于操舵后，船向反侧横移，船舶改变了运动方向，形成了漂角β，水动力FW方向转为船首外舷，其作用点在重心G之前。对船体产生Mβ，Mβ与Mδ相同，形成加速回转。②由于旋回角速度的增加，产生不断增大的水阻力的阻尼力矩Ma和Mf，使旋回角速度的下降，限制其增加。③特征：A．船速明显下降，原因为船舶斜航时水动力FW的纵向分力FWX作用；B、向操舵侧正向横移；C、向操舵相反一侧横倾（外倾）；D、角加速度下降，角速度快速增大。FWXVWMβRffφFWYPN外倾MδGRaaβMａMｆ（3）第三阶段：（定常旋回阶

4、段）当船首转向角φ转过一定角度，船舶旋回角速度趋于稳定时进入定常旋回。该阶段的主要特征：船速降到最低，并稳定。旋回角速度为常数，旋回角加速度为零。船舶保持外倾，转心位置也稳定。二、旋回圈及其要素1.定义：定速直航中（一般为全速）的船舶操一舵角，（一般为满舵），并保持该舵角，船舶作旋回运动，其重心所描绘的轨迹叫旋回圈。13264572、旋回圈的要素（1）反移量LK（偏距）①定义：在旋回的初始阶段，船舶重心从原航向向操舵相反一侧横移的距离，称为反移量kick。②大小：在满舵旋回时，当船首回旋达到一个罗经点1

5、1。25度（反移量→最大≈1%L）（G点的最大值）尾偏出＞首偏出，船尾的反移量远比重心G处的反移量大，最大值约为(1/10~1/5)L（VS快、δ大，LK大）LK与VS、δ、操舵速度、载重状况、船型等有关。船尾反移量：船尾向操舵相反一侧偏。（2）旋回初径DT（Tacticaldiameter）是指自初始航向改变1800时,船舶重心所移动的横向距离。DT/L相对旋回初径，表示船舶旋回性能的好坏。*DT≤5L（3）进距：Ad(advance)又称纵距定义：进距是指发令（操舵）开始至船舶航向转过某一角度,如改

6、变90°时，船舶重心与原船舶重心间的纵向距离。Admax：初始航向改变90°稍后（90°+β）的进距为最大进距，它约为旋回初径的0.6~1.2倍。（4）横距Tr(Transfer)（正移量）定义：横距是指发令位置（始操船）船首航向转过任一角度，船舶重心所移动的横向距离（一般资料给出的为首转过90°的横距。），约为旋回初径的一半。（5）定常旋回直径：D（finaldiameter）船舶作定常旋回运动时，重心轨迹的直径，约为0.9-1.2DT（6）滞距:Re(reach)也称心距从发令位置起，船舶重心至定常

7、旋回曲率中心的纵向距离称为滞距。（7）飘角：β（driftangle）船舶旋回时，船舶首尾线与首尾线上任何一点的旋回切线速度νt方向之间夹角，称为该点的漂角，一般指重心G处漂角βG。满舵旋回时，定常阶段的漂角βG在3°~15°。*船舶首尾线不同点处，β值不同，船尾处β角最大。*漂角越大，回转性好，旋回直径D小，大型油轮旋回性能好，就因β大.浅水中旋回性比深水中差;漂角较深水中小船舶首尾线不同点处，β值不同，船尾处β角最大。VtVt´OVt"β"βRGP(8)转心：（pivotingpoint）船舶转舵后

8、绕旋回曲率中心O的旋回运动，可看成是两个方面运动的合成，一是船舶以切线速度Vt前进，另一则是绕自身某一点为中心作自转，该点即转心P。VtVt´OVt"β"βRGPVtVt´OVt"β"βRGP从旋回曲率中心作首尾线的垂线，其垂足点即为转心P。①P点的Vt'与首尾线一致，P点处漂角=0（横移速度=0）②开始操舵时,P点在G之前的1/10L，随着旋回加快，P点前移，首向内偏<尾向外偏。船舶后退时回转,转心P位于重心G之后，大约与前进中回转时的P