船舶適航性基本知識1

船舶管理（輪機(jī)部分）機(jī)電管理系第一章船舶適航性控制一載重線與吃水標(biāo)志二船舶浮性三船舶穩(wěn)性四影響船舶穩(wěn)性的因素和提高穩(wěn)性的措施五船舶傾斜試驗(yàn)一、載重線與吃水標(biāo)志（一）儲備浮力與干舷1、儲備浮力：是指滿載水線到主甲板間水密部分的體積，儲備浮力通常以正常排水量的百分?jǐn)?shù)來表示。河船的儲備浮力約在10～15％之間海洋運(yùn)輸船舶約在20%～50%之間

WL排水量儲備浮力一、載重線與吃水標(biāo)志（一）儲備浮力與干舷2、干舷：

F核定的干舷是在船中處從甲板線的上邊緣向下量到有關(guān)載重線的上邊緣的垂直距離。干舷二、載重線與吃水標(biāo)志RQ（TF）熱帶淡水載重線Q（F）夏季淡水載重線R（T）熱帶載重線X（S）夏季載重線D（W）冬季載重線BDD（WNA）北大西洋冬季載重線括號內(nèi)的英文字母是相應(yīng)英文名詞的第一個字母（Summer，Tropical，Winter和Freshwater）。WNA為冬季北大西洋（WinterNorthAtlantic）載重線。

吃水標(biāo)志：用于表示船舶吃水大小的標(biāo)記，稱為水尺。它是用數(shù)字和線段刻劃在船首、船尾和船中的左右兩舷的船殼板上。二、船舶浮性（一）船舶靜浮于水中的平衡條件

（二）船舶的漂浮狀態(tài)橫傾縱傾靜水力曲線圖載重量表尺

為了方便船員的使用，將經(jīng)常使用的排水量、載重量、干舷等與吃水的對應(yīng)關(guān)系繪制成表尺的形式。（三）水密度改變對船舶吃水的影響

1、船舶實(shí)際吃水

2、船舶平均吃水

3、每厘米吃水噸數(shù)曲線的應(yīng)用每厘米吃水噸數(shù)，是指平均吃水每增加（或減少）1厘米數(shù)時(shí)，所增加（或減少）貨物變化的噸數(shù)，通常以符號“TPC”表示。

TPC=0.01·ρAw

Aw

表示平均吃水下的水線面積

TPC也是隨著吃水而改變，即TPC=f(d)。TPC隨著吃水而變化的曲線也繪于靜水力曲線圖或載重量表尺中。

TPC的主要用途：可以較方便地求出在小量裝卸時(shí)船舶的吃水改變量△d，或根據(jù)吃水的改變量求船舶裝卸的重量。

△d=P/TPC

d1=d±0.01△d(m)

4、水密度對船舶吃水的影響海水和淡水的密度是不同的，當(dāng)船舶由海水進(jìn)入淡水或淡水進(jìn)入海水時(shí)，船舶的重量或排水量是不變的，則有：

D=ρ海V海

=ρ淡V淡船舶由海水進(jìn)入淡水，吃水會增加船舶由淡水進(jìn)入海水，吃水會減小

舷外水密度不同而產(chǎn)生的吃水改變量△d是很小的，且可近似地認(rèn)為是平行沉?。▽?shí)際上，當(dāng)船舶浮心隨著吃水改變而沿船長方向前后移動時(shí)，會有微傾發(fā)生），故可利用每厘米吃水噸數(shù)TPC計(jì)算舷外水密度改變對吃水的影響。1>船由海水駛?cè)氲?/p>

△V=

△V=TPC?！鱠/ρ海2>船由淡水駛?cè)牒Ｋ?/p>

△V=

3>吃水改變量的近似估算

D=L海B海d海Cb海ρ海=L淡B淡d淡Cb淡ρ淡

d海·ρ?！謉淡·ρ淡

△V=TPC淡·△d/ρ淡

三、船舶穩(wěn)性穩(wěn)性分類：（1）按船舶傾斜方向的不同分為：1）橫穩(wěn)性2）縱穩(wěn)性（2）按船舶傾斜角度的大小分為：

1）初穩(wěn)性2）大傾角穩(wěn)性（3）按作用力性質(zhì)的不同分為：

1）靜穩(wěn)性2）動穩(wěn)性三、船舶穩(wěn)性穩(wěn)定平衡狀態(tài)隨遇平衡狀態(tài)不穩(wěn)定平衡狀態(tài)初穩(wěn)性高度三、船舶穩(wěn)性初穩(wěn)性和大傾角穩(wěn)性

靜穩(wěn)性曲線 靜平衡

動平衡 最小傾覆力矩

四、影響船舶穩(wěn)性的因素和提高穩(wěn)性的措施（一）船舶裝載狀態(tài)對穩(wěn)性影響船舶裝卸貨物后，船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性均會變化。船上裝卸大量貨物時(shí)，可根據(jù)裝卸后船舶的排水量，靜水力曲線圖等資料，求得船舶新的吃水和新的初穩(wěn)性高度。當(dāng)船上裝卸少量貨物時(shí)，則可用簡單的公式來計(jì)算船舶新的吃水和新的初穩(wěn)性高度。少量貨物一般指裝卸的重量小于等于排水量的10%。

（二）船內(nèi)重物移動對穩(wěn)性的影響

1、重物作水平橫向移動《案例分析》

1999年11月24日，山東煙大輪船輪渡有限公司“大舜”號混裝船從煙臺駛往大連途中在煙臺附近海域傾覆，304人中，282人遇難。大舜號在海浪中上下巨幅擺動，船長發(fā)現(xiàn)海上風(fēng)力達(dá)到9級，浪高8米，終于沉不住氣，于是下令調(diào)頭返回?zé)熍_。這個致命的決定引發(fā)了后面一系列的事故。煙臺——大連返回?zé)熍_港返回大舜號返回2、重物垂向移動（三）懸掛重物對穩(wěn)性的影響

有些貨物在船上是懸吊起來運(yùn)輸?shù)?，船上也存在其它的懸吊重物，如救生艇，用船吊裝卸貨物時(shí)等。懸吊重物在船舶傾斜時(shí)，其重心G會繞其懸吊點(diǎn)向傾斜一側(cè)移動，從而影響船舶穩(wěn)性。返回返回救生艇（四）液體載荷對穩(wěn)性影響（1）自由液面對穩(wěn)性的影響總是使船的穩(wěn)性變差。（2）自由液面影響的大小，與艙內(nèi)液體的密度ρ1、自由液面的面積慣性矩成正比（3）減小自由液面影響的有效方法是：減小液體艙柜的寬度。設(shè)艙寬為b、艙長為l

的矩形艙，自由液面的慣性矩為：

i=lb3/12（五）裝運(yùn)固體散貨對穩(wěn)性的影響為了減小固體散貨對船舶穩(wěn)性的影響，保證航行安全，可采取以下措施：（1）對大宗散貨船的穩(wěn)性提出較高的要求；（2）改進(jìn)散貨船貨艙結(jié)構(gòu)，如設(shè)置翼艙，以減小散貨移動距離；（3）在裝運(yùn)散貨時(shí)，散貨艙應(yīng)平艙，散貨表面可裝袋裝貨物，或在艙內(nèi)設(shè)置止移板等；（4）限制散貨船的載貨量，杜絕超載返回（六）提高穩(wěn)性的措施五、船舶傾斜試驗(yàn)

新建船舶或經(jīng)重大改建的船舶在出廠前，應(yīng)進(jìn)行傾斜試驗(yàn)，目的在于確定、空船的實(shí)際排水量及其重心的實(shí)際位置。試驗(yàn)由船廠及船方共同進(jìn)行，試驗(yàn)報(bào)告由船廠負(fù)責(zé)計(jì)算與編制，然后提交驗(yàn)船部門審核。

船舶傾斜儀初穩(wěn)性高度三、船舶穩(wěn)性

靜穩(wěn)性曲線 靜平衡

動平衡 最小傾覆力矩

(一)穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)

穩(wěn)性基本衡準(zhǔn)數(shù)K：《海船穩(wěn)性規(guī)范》規(guī)定基本衡準(zhǔn)數(shù)K的意義為最小傾覆力矩Mq(或力臂lq)與風(fēng)壓動傾力矩Mf(或力臂lf)的比值。船舶穩(wěn)性校核方法

表征船舶穩(wěn)性狀態(tài)的一個特征數(shù),是判斷船舶穩(wěn)性是否足夠的重要指標(biāo)。1、水線面系數(shù)CWP——與基平面平行的任一水線面的面積AW與由船長L、型寬B所構(gòu)成的長方形面積之比。船型系數(shù)2、中橫剖面系數(shù)CM

中橫剖面在水線以下的面積AM與由型寬B、吃水d所構(gòu)成的長方形面積之比。AMdBzy船型系數(shù)3、方形系數(shù)CB——船體水線以下的型排水體積與由船長L