船舶操縱5(1)

1、上節(jié)要點(diǎn)回顧 滑失與滑失比概念及作用滑失與滑失比概念及作用 螺旋槳橫向力螺旋槳橫向力 （產(chǎn)生機(jī)理、作用方向）（產(chǎn)生機(jī)理、作用方向） 螺旋槳沉深橫向力螺旋槳沉深橫向力 伴流橫向力伴流橫向力 排出流橫向力排出流橫向力 推力中心偏位產(chǎn)生的橫向力推力中心偏位產(chǎn)生的橫向力 螺旋槳橫向力的致偏作用螺旋槳橫向力的致偏作用第二章 操縱設(shè)備 操縱設(shè)備包括車(chē)、舵、錨、纜、拖輪等。操縱設(shè)備包括車(chē)、舵、錨、纜、拖輪等。 本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容 舵的作用舵的作用 錨的作用錨的作用第二節(jié) 舵的作用 船舶控制方向的主要手段；船舶控制方向的主要手段； 用舵進(jìn)行的操縱：用舵進(jìn)行的操縱： 小舵角使船舶保持其航向；小舵角使船舶保持其航向

2、； 中舵角改變其航向；中舵角改變其航向； 大舵角進(jìn)行旋回。大舵角進(jìn)行旋回。第二節(jié) 舵的作用 舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩 使舵力減小的流體現(xiàn)象使舵力減小的流體現(xiàn)象 船尾舵的性能船尾舵的性能 單獨(dú)舵幾何形狀單獨(dú)舵幾何形狀 主要幾何參數(shù)主要幾何參數(shù) 舵高舵高 舵寬舵寬 舵厚舵厚 高寬比高寬比1.41.9 厚寬比厚寬比0.120.18hbtbbrbt4br4舵軸線(xiàn)1/4弦線(xiàn)trtt 舵力產(chǎn)生條件舵力產(chǎn)生條件 舵速舵速 有效攻角有效攻角 舵力分解舵力分解 舵力舵力PR 正壓力正壓力PN 阻力（縱向）阻力（縱向）D 升力（橫向）升力（橫向）LPRdXpbULDPNPT 沖角不大時(shí)正壓力沖角不大時(shí)

3、正壓力PN可以表示為可以表示為sin212fAVPRN 失速現(xiàn)象（失速現(xiàn)象（Stall）一般說(shuō)來(lái)，隨著舵角的增大，舵的升力系數(shù)一般說(shuō)來(lái)，隨著舵角的增大，舵的升力系數(shù)CL和阻和阻力系數(shù)力系數(shù)CD均具有增大的趨勢(shì)，可是當(dāng)舵角達(dá)到某一均具有增大的趨勢(shì)，可是當(dāng)舵角達(dá)到某一舵角時(shí)，由于流經(jīng)舵背面的水流從舵的后緣之前嚴(yán)舵角時(shí)，由于流經(jīng)舵背面的水流從舵的后緣之前嚴(yán)重地與舵的背面剝離，從而出現(xiàn)強(qiáng)渦時(shí)，舵升力系重地與舵的背面剝離，從而出現(xiàn)強(qiáng)渦時(shí)，舵升力系數(shù)數(shù)CL則將驟然下降，這種現(xiàn)象叫作失速現(xiàn)象。則將驟然下降，這種現(xiàn)象叫作失速現(xiàn)象。 空泡現(xiàn)象（空泡現(xiàn)象（aviation） 當(dāng)使用大舵角或舵的前進(jìn)速度相當(dāng)大時(shí)，特

4、別是舵的前當(dāng)使用大舵角或舵的前進(jìn)速度相當(dāng)大時(shí)，特別是舵的前緣橫截面曲率較大時(shí)，舵的背面壓力出現(xiàn)劇烈下降，當(dāng)緣橫截面曲率較大時(shí)，舵的背面壓力出現(xiàn)劇烈下降，當(dāng)下降至或接近于該溫度下的汽化壓力時(shí)，在舵的背面將下降至或接近于該溫度下的汽化壓力時(shí)，在舵的背面將產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。 空泡現(xiàn)象會(huì)造成舵葉的侵蝕損壞。空泡現(xiàn)象會(huì)造成舵葉的侵蝕損壞。 空氣吸入現(xiàn)象（空氣吸入現(xiàn)象（aeration） 在舵的背面吸入空氣、產(chǎn)生渦流，使舵力下降的現(xiàn)象，在舵的背面吸入空氣、產(chǎn)生渦流，使舵力下降的現(xiàn)象，稱(chēng)為空氣吸入現(xiàn)象。稱(chēng)為空氣吸入現(xiàn)象。 空氣吸入現(xiàn)象多發(fā)生在舵的上緣與水面接近或高出水面空氣吸入現(xiàn)象多發(fā)生在舵的上緣

5、與水面接近或高出水面且速度較大的情況下，這也是一種降低舵力的有害現(xiàn)象。且速度較大的情況下，這也是一種降低舵力的有害現(xiàn)象。三、船尾舵的性能三、船尾舵的性能 舵與船體之間的相互干擾舵與船體之間的相互干擾 船舶操舵后，舵周?chē)霈F(xiàn)的壓力變化，即左右兩側(cè)的壓船舶操舵后，舵周?chē)霈F(xiàn)的壓力變化，即左右兩側(cè)的壓力差將波及到尾部船體兩側(cè)，使船體也產(chǎn)生了左右的壓力差將波及到尾部船體兩側(cè)，使船體也產(chǎn)生了左右的壓力差，這相當(dāng)于增加了船尾舵的舵力。力差，這相當(dāng)于增加了船尾舵的舵力。 據(jù)據(jù)Gawn的研究，這種船體和舵之間的相互干擾的結(jié)果將的研究，這種船體和舵之間的相互干擾的結(jié)果將使船尾舵的舵力比單獨(dú)舵的舵力提高約使船尾舵

6、的舵力比單獨(dú)舵的舵力提高約2030%，而且，而且船尾的鈍材越大，舵與船尾的間隙越小，這種效果越顯船尾的鈍材越大，舵與船尾的間隙越小，這種效果越顯著。著。 三、船尾舵的性能三、船尾舵的性能 伴流及其影響伴流及其影響 伴流是船體周?chē)乃糠值仉S船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流是船體周?chē)乃糠值仉S船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱(chēng)為正伴流；反之，則伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱(chēng)為正伴流；反之，則稱(chēng)為負(fù)伴流。稱(chēng)為負(fù)伴流。 按其形成的原因可以分為摩擦伴流、勢(shì)伴流和興波伴流。按其形成的原因可以分為摩擦伴流、勢(shì)伴流和興波伴流。 伴流影響使舵的正壓力降低。伴流影響使舵的正壓力降低。三、船尾舵的性

7、能三、船尾舵的性能 排出流的影響排出流的影響 排出流的影響與伴流的影響相反；排出流的影響與伴流的影響相反； 螺旋槳排出流增加了舵處的來(lái)流速度，從而提高了舵力。螺旋槳排出流增加了舵處的來(lái)流速度，從而提高了舵力。三、船尾舵的性能三、船尾舵的性能VPOraGVGVa第三節(jié) 錨的作用一、錨的用途一、錨的用途 錨的用途分類(lèi)錨的用途分類(lèi) 錨泊用錨錨泊用錨 港內(nèi)操縱用錨港內(nèi)操縱用錨 應(yīng)急操縱用錨應(yīng)急操縱用錨1.錨泊用錨錨泊用錨2.港內(nèi)操縱用錨港內(nèi)操縱用錨 抑制船速(拖錨制動(dòng))和首偏 拖錨靠泊(阻滯船身橫移速度) 順流進(jìn)港，拋錨掉頭 拖錨倒行 拋開(kāi)錨，以便離泊操縱3.應(yīng)急操縱用錨應(yīng)急操縱用錨 避免碰撞、觸礁、

8、擱淺 保證狹水道航行安全 用于海上漂滯 用于系泊時(shí)緩和船體搖蕩 擱淺后固定船體或協(xié)助脫淺二、操縱用錨的抓力二、操縱用錨的抓力二、操縱用錨的抓力二、操縱用錨的抓力 lWWPPPccaaca 懸鏈指錨鏈孔至海底之間的鏈長(zhǎng)懸鏈指錨鏈孔至海底之間的鏈長(zhǎng) S為懸鏈長(zhǎng)度（為懸鏈長(zhǎng)度（m）；）； T0 為船舶所受的水平外力（為船舶所受的水平外力（t）；）； y 為錨鏈孔至海底的垂直距離，即水深與錨鏈孔在水面上高度之為錨鏈孔至海底的垂直距離，即水深與錨鏈孔在水面上高度之和（和（m）；）； Wc為每米錨鏈在水中的重量，約為為每米錨鏈在水中的重量，約為0.87倍每米錨鏈在空氣中的重倍每米錨鏈在空氣中的重量（量（t/m）；）；)2(/0cWTyySccaaWWTl0ccaaccWWTWTyyL0/0)2( aKPVS20135. 0本節(jié)要點(diǎn) 舵的作用舵的作用 舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩舵力及舵力轉(zhuǎn)船力矩 使舵力減