操纵手段的作用及其运用

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1、第二章操纵设备的作用及其运用操纵设备包括车、舵、锚、缆、拖轮等。熟悉车、舵、锚、缆、拖船的作用及其运用的知识。第一节螺旋桨的作用一、船舶阻力与推力二、滑失和船速三、螺旋桨的致偏效应及其运用四、双车船的螺旋桨横向力五、侧推器的使用根据运动方程，其作用于X轴方向的力为：其中X＝（T－R），T为推力，R为阻力。船舶作直航运动时，vr=0，则：船舶作直航运动时，加速度＝0，则：一、船舶阻力与推力1.船舶阻力R船舶阻力由两部分组成：R＝R0＋△R其中：R0为基本阻力，△R为附加阻力。（1）基本阻力R0基本阻力由下列几部分组成：R0＝Rf＋Re＋Rw其中：Rf为摩擦阻力

2、：由船体与水之间的摩擦引起的阻力。Re为粘性阻力：由船体前后压力差引起的阻力。Rw为兴波阻力：由船兴波引起的阻力。一、船舶阻力与推力基本阻力与船速之间的关系对于给定的船型，基本阻力的大小与吃水、船速有关，即：R＝ƒ(d,v)由图可见：当d一定时，船速V增加，R0也增大；当V一定时，吃水d增加，R0也增大；由图还可以看出：低速时，R0随船速V呈线性变化；高速时，R0随船速V呈非线性变化，且需要的推力越大。一、船舶阻力与推力（2）附加阻力△R＝R1＋R2＋R3＋R4其中：R1为污底阻力：由船体湿水部分上的海生物引起的阻力。R2为附体阻力：由螺旋桨、舵等船体上的附

3、体引起的阻力。R3为空气阻力：船体水上部分受到的空气作用引起的阻力。R4为波浪阻力：船体水下部分受到波浪作用引起的阻力。一、船舶阻力与推力2、船舶推力船舶推力是指螺旋桨通过主机驱动，推水向后，水对螺旋桨的反作用力在船舶首尾方向的分量。倒车时，船舶首尾方向的分量称为拉力。(1)推力的大小对于给定的螺旋桨，其推力的大小为：T＝ƒ(n,v)一、船舶阻力与推力其中:tp为推力减额系数,wp为桨处伴流系数,Dp为螺旋桨的直径,n为主机转速,β为桨的进程角,CT、CQ为试验系数,以下式给出:式中：A(k)、B(k)、C(k)、D(k)分别为桨叶数、螺距比、盘面比的函数。

4、一、船舶阻力与推力1、吸入流与排出流（1）吸入流流向螺旋桨的流称为吸入流。其特点是：范围大；流速慢；流线平行。（2）排出流离开螺旋桨的流称为排出流。其特点是：范围小；流速快；流线旋转（3）排出流在操纵中的应用可利用排出流的特点增加舵效。二、滑失和船速2、滑失的概念（1）滑失螺旋桨在固体中旋转时，旋转一周，前进的距离为一个螺距P，旋转n周，前进的距离为nP。但是，螺旋桨在水中运动时，由于船速和nP不等，因此，就产生一个差值。定义：螺旋桨的理论进速nP与实际进速Vp之差称为滑失S，既：S＝nP－Vp其中Vp＝Vs-ωp二、滑失和船速（2）滑失比定义：螺旋桨的滑失

5、S与理论进速nP之比称为滑失比Sr，既：滑失与滑失比中的螺旋桨进速Vp若用船速Vs代替，得出的结果分别称为虚滑失或虚滑失比。二、滑失和船速(3)滑失在操纵中的应用由此可见，滑失是衡量螺旋桨推进效率的重要指标。滑失越大，螺旋桨的推进效率越低。它在船舶操纵中有着重要意义：由滑失的定义可见，对于给定的螺旋桨，滑失与船速有关，而船速与船舶的阻力有关，阻力越大，船速越低，滑失越大。因此船舶污底越严重、遭受的风浪越大，滑失也越大。反之，可利用螺旋桨的滑失提高船舶的舵效（在较小的距离内转过较大的角度）。二、滑失和船速3、船速的分类在一定范围内，螺旋桨转速n越高，船速V越大

6、。但是，对于给定的船舶主机，其转数的提高不是无限的一旦超出这个范围，主机将超负荷运转，最终可能损坏主机，因此不得不对船速作出一定的限制。（1）额定船速（2）海上船速（SeaSpeed）（3）港内船速（HarbourSpeed）二、滑失和船速（1）额定船速新船验收后的主机，可供海上长期使用的最大功率称为额定功率NH，与其相对应的转数称为额定转数nH，该条件下主机发出的转矩称为额定转矩QH，相应的船速称为额定船速VMAX。定义：在深水中，在额定转速下船舶所能达到的最大静水船速称为额定船速VMAX额定船速随着船舶老化和主机的使用年限逐步降低。二、滑失和船速（2）海

7、上船速（SeaSpeed）由于海上的情况多变，船舶的阻力也随之变化，为了保证长期安全航行，需要留有一定的功率主机功率储备，以便在应急时使用。因此，海上长期使用的功率不是额定功率，而是海上功率。海上功率一般为额定功率的90％，相应的海上转数为额定转数的96－97％。定义：在深水中，主机在海上转数下船舶所能达到的静水船速称为海上船速。二、滑失和船速（3）港内船速（HarbourSpeed）近岸航行，尤其是近港航行，常需备车；港内船舶密集，水深较浅，弯道较多，用舵频繁。为便于操纵与避让和不使主机超负荷，港内航行最高船速也应较海上船速为低，该船速通常由船长和轮机长商

8、定并共同遵守执行。一般港内的最高主机转速约为海上常用