最新6船舶旋回运动6解析课件ppt.ppt

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1、6船舶旋回运动6解析1．船舶所受的非惯性力和力矩（1）螺旋桨所受的推力。（2）舵压力和转船力矩。（3）船体在某一漂角下的水动力和转船力矩将惯性力和惯性离心力分解在、轴上得：绕轴的惯性矩为：3．船舶非定常回转运动时的运动方程根据达朗贝尔定理，即：将以上各式代入并整理得：二．船舶旋回的运动过程1．机动阶段（反向横移内倾阶段）：开始转舵——船首开始转动运动参数：∵，∴运动方程简化为：运动特征：（1）船速下降，∵，为负加速度。（2）反向横移，即船舶重心有向操舵相反一侧横移的趋势。∵，为负的曲率半径，瞬时回转中心在操舵相反的一侧。（3）船首有朝操舵一侧偏转的趋势，∵，即回转角加速度

2、为正。（4）船舶朝操舵一侧横倾（内倾），∵舵力位置较船舶重心位置低。2．变化阶段（过渡阶段、渐变阶段）：回转运动时起——定常旋回时止运动参数：∵船舶初始漂角很小,所以，∴,。运动方程简化为：运动特征：（1）船速继续下降，∵，仍为负加速度。（2）船舶加快向操舵一侧偏转。∵，即回转角加速度仍为一正值且比机动阶段要大。水动力转船力矩仍大于回转阻矩。（3）船舶重心由反向横移变为正向横移。因为：（4）船体由内倾变为外倾。由于船舶作回转运动，船体这个机翼体斜航时受到水动力的作用；另外船舶回转时产生了惯性离心力和船体自身的惯性力，其合力为；这两个力都是有助于船舶外倾的，而且作用力矩较大

3、。舵压力的分量是阻碍船舶外倾的，但作用力矩较前二者为小。各力的作用点不在同一平面上，综合作用使得船舶由内倾变为外倾。船舶回转后，出现了水阻尼力、，当时，，，船舶就做匀速定常回转运动，即进入了下一阶段——稳定阶段（定常旋回steadyturning阶段）。3．稳定阶段（圆航阶段）：船舶作圆周运动时起——运动参数：，，；，，，运动方程简化为：运动特征：（1）船舶以一定的漂角作匀速圆周运动，即，；（2）船舶处于相对稳定的外倾状态。三．旋回圈（turningcircle）及其要素船舶旋回圈——船舶全速、满舵作回转运动时，船舶重心的运动轨迹。旋回圈几何特征：——最初重心除继续前移外

4、，同时反向横移；——随后变成瞬时曲率半径逐渐减小的螺旋线；——当航向改变量之后，进入定常回转运动，曲率半径为定值。1．纵距（进距）Advance—：指船舶自操舵起，至航向改变某一角度时止重心所移动的纵向距离。通常，旋回资料中的纵距，特指当航向改变900时重心沿原航向的纵向移动距离。纵距的大小可以用来表征船舶回转性和跟从性，，即回转性好；船舶在操舵后进入新的稳定运动状态快，即跟从性好。操纵应用：两船的纵距之和可以用来推算对遇时的最晚施舵点。最大纵距：2．横距Transfer—：指船舶自操舵起，至航向改变某一角度时止重心所移动的横向距离。通常，旋回资料中的横距，特指当航向改变

5、900时重心横向移动距离。最大横距：3．反移量（偏距）kick—（亦记作）：船舶重心在操舵后向操舵相反方向横移的最大距离。当满舵操纵后船首偏转一个罗经点左右的时刻：重心处，；船尾处sternkick，。（1）航行中有人落水，立即在落水处操同侧舵，船尾由于kick作用，向外侧摆出，使螺旋桨不致伤害落水人员。（2）在航行中发现前方近距离内有障碍物（如小船），先采用小角度避航（或采用大舵角避航），当估计船首已能让过时，立即用大舵角取反舵，从而使船尾受kick影响，向外侧摆出，即可安全避开障碍物。反移量在操纵中的应用：（3）在两船相遇中，由于两船距离很近，若两船同时操舵避让，两船

6、可能突然靠拢而发生碰撞，这正是两船同时产生反横距的结果。（另外还有船吸作用）（4）在横移驶靠码头（或他船）时，在靠离泊作业及避碰时，应充分利用kick。（5）内河船在狭窄航道中回转时，反横距也是一个重要参数。亦称战术直径，是军舰回转性的重要指标。是指从操舵开始到船舶航向转过1800时重心所移动的横向距离。4．旋回初径（tacticaldiameter）5．（定常）旋回直径（finaldiameter）：，是指船舶作定常旋回时重心轨迹圆的直径。判断回转性的好坏，可以依据：民用船较好，；驱逐舰较差，。6．滞距（reach）：滞距表示操舵后到船舶进入旋回的滞后距离，是衡量船舶舵

7、效的标准之一。操纵应用：两船对遇时的距离小于两船的滞距之和，则用舵无法避让。亦称进程，是船舶重心至定常旋回中心的纵向距离。四．描述船舶旋回运动状态的运动要素1．漂角（driftangle）漂角与船舶旋回性能的关系：经验值：一般海船，；内河船舶超大型船舶，；商船最大舵角深水中2．转心（Pivotingpoint）随着船舶旋回进程。因为，所以：，即转心向前移动；船舶回转性越好，则越大，点越靠近船首。船舶进入定常旋回时，，转心点逐渐稳定于某一点，大约在船首柱后（或重心前）。因为转心在重心之前，靠近船首，所以船首处横向分速小，船尾处横