船舶操纵 第二章 外界因素对操船的影响

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1、第二章外界因素对操船的影响说课笔记知识与技能掌握要点：通过学习，使学生牢固掌握车的作用，车的应用。尤其结合安全生产和企业规范，把握好对驾驶岗位用车掌控时机；使学生深入理解车、舵效应、舵力与舵效的性质。为靠离泊位、狭水道航行等操作打好基础；通过ppt，DVD以及学生在特定码头的系泊用缆设计，达到掌握要领目的；了解拖轮种类及性能，初步掌握拖轮的使用方法。掌握与拖轮的联系信号，为车、舵、锚、缆、拖轮综合使用打好基础；工学结合：分析船舶系固船厂码头试车、搁浅进车与倒车的推力；介绍《驶向海洋》中的几起典型用车不当至损海事；观摩机电系舵机实验室，对舵系统工作感性了

2、解；进行开航前驾驶台与舵机房的对舵程序及要点训练；以24000吨油轮涨水进口调艏靠高桥炼油厂为例，计算抛锚点选择；不同类型船舶靠不同港口几种缆绳用法；以VLCC为模型，操纵软件拖轮使用。课程教学特色：介绍学生浏览IMO为国际海员建立的网站，如：http://www.newslinkservices.com培养学生职业能力；重视核对舵角、校正舵角与指示器误差和各种操舵方式基本训练；通过ppt，DVD以及学生在特定码头的系泊用缆设计，达到掌握要领目的；第一节风对操船的影响一、风动力及风动力转船力矩从船舶操纵角度来讲，风动力是指处于一定运动状态下的船舶，其水

3、上部分所受的空气动压力。船舶在风的影响下，顶风减速，顺风增速；当风向与首尾面斜交或垂直时，船舶将向下风漂移，同时其船首将向上风或下风偏转；尤其是在低速航行时，遇到强风甚至还会出现舵力转船力矩不足以抵御的偏转力矩，因而使船舶陷于难以操纵的境地。191．风动力（windresistance）设船舶受风情况如图示2—1所示。图中：θ——风舷角，即相对风舷角（°）；Ra——风动力（N）；A——风动力中心；α——风动力角（°）；a——船首至风动力中心的距离（m）；LＰＰ——船长（m）；Ma——风动力矩（N·M）。图2－1１）大小风动力大小与风速Va、风舷角θ、受

4、风面积大小和形状（包括空、满载，吃水差，上层建筑布置情况等）有关。其值可用Hughes公式估算：Fa=1/2raCaVa2(Aacos2θ+Basin2θ)(2—1)　　　　　　式中：ra—空气密度（1．226kg/m3）；Ca—风动力系数；Va—相对风速（m/s）；Aa—水线上船体正面积（m2）；Ba—水线上船体侧面积（m2）。在决定风动力Fa大小的各因素中，Va与θ均可用船上的风速仪、风向仪测出；水线上船体正、侧面受风面积大小Aa、Ba可从船舶相应资料中根据船舶实际吃水查得，若无资料可查时，可利用各类型实船资料整理成的图2—2（1）、（2）中的曲线

5、，按本船所属或相近的类型，根据吃水相当于满载吃水的百分比，分别取正面积系数C1和侧面积系数C2，从而求Aa、Ba的概数：Aa=C1·B2（B为船宽m）　　　　　　　　(2—2)Ba=C2·LＰＰ２(LＰＰ为船长m)　　　　　　　　　　(2—3)风动力系数Ca的大小主要随风舷角θ的变化，表2—1所列数据可供估算时使用。风动力系数表2—1q°0204060809010012014016018019Ca0.50~0.951.10~1.401.35~1．901.30~1.751.05~1.301.00~1.251.05~1.251.30~1.801.35~2.

6、001.20~1.700.60~1.20a/Lpp0.25~0.400.30~0.450.35~0.450.40~0.500.45~0.550.50~0.600.55~0.700.58~0.800.60~0.85a°45~7070~8278~8585~8787~9587~9792~105100~115105~130注：[1]表列数据由10艘不同类型和不同吨位船模风洞试验测得；[2]估算取值时，三岛型货船、滚装船取大值，油船、客船取小值；[3]a为风力中心至船首的距离，Lpp为船长；[4]a为风力方向与船尾方向的夹角。由表列数据可知:风动力系数Ca，当θ

7、=0°、180°时为最小；当θ=30°~40°或140°~160°时达最大值，是一个近于马鞍形的曲线。三岛型货船由于总的看来受风面积较大，并且较为分散，所以该值较大；客船外形流线型较好，油船船体构造简单，所以该值较小。对于同一条船，随着吃水之减小，该值一般略有增大趋势，这一点表中没有列出，在估算时应予注意。图2－22）方向风动力方向与船尾方向的夹角a，称为风动力角。它与风舷角θ、Aa与Ba之比及吃水和船型的变化有关。a值亦可查表2—1求得。通常船舶的Ba总是大于Aa，故风动力方向与船舶首尾线的夹角总大于风向与船舶首尾线的夹角。此外，a随θ的增大而增大，

8、但当θ=40°~140°之间时，a大体在80°~100°之间，因而变化不明显。若船舶正横受风（