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、舵、錨、纜、拖輪等。操縱設(shè)備包括車、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1/4弦線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）一般說來，隨著舵角的增大，舵的升力系數(shù)一般說來，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?？张莠F(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，稱為空氣吸入現(xiàn)象。稱為空氣吸入現(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，舵周圍出現(xiàn)的壓力變化，即左右兩側(cè)的壓船舶操舵后，舵周圍出現(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 伴流是船體周圍的水部分地隨船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流是船體周圍的水部分地隨船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱為正伴流；反之，則伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱為正伴流；反之，則稱為負(fù)伴流。稱為負(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流速度，從而提高了舵力。螺旋槳排出流增加了舵處的來流速度，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 錨的用途分類錨的用途分類 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懸鏈指錨鏈孔至海底之間的鏈長 S為懸鏈長度（為懸鏈長度（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