船舶操纵系统
信息D:操船手册(包 括本船的操纵性能、有 关法规等)
情境一 认识船舶操纵性能
任务一 认识船舶变速运动性能 任务二 认识船舶旋回性 任务三 认识船舶操纵运动方程和船舶操纵性指数 任务四 认识航向稳定性和保向性 任务五 实船操纵性试验 任务六 掌握IMO船舶操纵性衡准的基本内容
任务一 认识船舶变速运动性能
任务一 认识船舶变速运动性能
2.船舶的减速性能(停车性能) 船舶在全速或半速前进中停止主机,至船水 停止移动时,所需的时间和滑行距离称为停车冲 时和冲程。一般以下降到(2-3节)保持舵效的速 度为界限来计算。 t≈0.00105W·V02/R0(1/V-1/V0) S≈0.075 W·V02/R0[ln(V0/V)] 还可用TOPLEY船长的经验公式:(大部分 船舶速降一半时间大致相同)
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四、船舶变速与冲程 1.船舶启动性能(启动惯性) 应逐级加速以避免主机转矩突然增大而 超负荷。 达到定常速度V0时所需的时间及航进的距离 t≈0.04W·V0/T0(min) S≈0.101 W·V02/T0 式中: V0:最终定常速度 W:实际排水量 T0:最终定常速度V0时的推力(9.81KN) 从静止直到海上速度满载船约需航进20L 左右的距离。
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(2)经验估算法
S=CVk·ts C:紧急停船距离系数,一般货船取0.25~ 0.27 大型油船取0.27~0.29。 (3)低速航进时倒车冲程及冲时的估算 S=WKx/(2gTp)·V02 Ts=WKx/(gTp)·V0 Kx:船舶前进方向虚质量系数,可经实验取 得, VLCC及肥大型1.07。 Tp:倒车拉力(t、船舶操纵的任务 1. 大洋中的操船 主要问题是大风浪中减轻摇荡、防止货移 等。 2. 沿岸航行 来往船只较多,需经常进行改向避让操纵。 3. 浅窄水道、港内航行及系离泊操纵 水域宽度受限,水深较浅,船舶密度大。
绪论
二、船舶操纵系统
A港
操船者
B港
三、操船信息处理
任务一 认识船舶变速运动性能
(4)船速:船速越大,冲程越大; (5)外界条件:顺风流时增大,浅水中冲程略 减; (6)污底:污底越严重,冲程越小。 4.几种制动方法及其运用 1)倒车制动法; 被各类船舶广泛采用,但大型船舶在港内应慎 用。 2)蛇航制动法; 超大型船舶可用 3)满舵旋回制动法; 降速为原速的70%,大型油轮50%
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当船舶驶向泊地要求船舶能在一倍船长的距 离内把船停住,则余速为:
V0=2gTpL/WKx (4)参考数据(倒车冲程) 一般万吨级船舶:6~8L 5万吨级船舶:8~10L 10万吨级船舶:10~13L 15~20万吨级船舶:13~16L
任务一 认识船舶变速运动性能
停船性能:是指在标准状态下以海上船速行 驶的船舶,经自力制动操纵后,可在允许偏航范 围内(偏航量和偏航角)迅速停船的性能。
绪论
信息A:本船的运动状 态(当时的船位、航向、 航速、转速及其变化趋 势)
信息C 信息B
外力
目
标 设
操船者
信息处理
船舶
定
信息D 信息A
信息B:自然环境(风、 流、浪涌等情况)
目 信息C:航行环境(包括 标 交通环境如他船动态、大 实 小、密度等;航道环境如 现 航道水深、可航宽度、碍
航物及助航设施、航行支 援系统等)
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S=0.24C·V0 C:船速减半时间常数 但根据排水量的不同,C也不同。降至2节停车 冲程约为8~20L,VLCC降至3节停车冲程约为23 L、30min。
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3.倒车制动性能(倒车冲程、紧急停船距离) 1)倒车冲程及时间 (1)Lovett估算法 t≈0.00089W·V0/R0(min) 全速前进中开后退三,从发令开始至船舶对 水停止移动时所需的时间和航进路程。 航速降至全速的60%-70%,转速降至额定 转速的25%-35%。
一、阻力和推力 1.船舶阻力 1)基本阻力 摩擦阻力(占总阻力的70%~80%); 涡流阻力(形状阻力); 兴波阻力。 2)附加阻力 附体阻力; 污底阻力; 汹涛阻力; 空气阻力。
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2.推力 1)推进器 螺旋桨(FPP、CPP) 明轮 平旋推进器 喷水推进器 Z型推进器 2)推力 螺旋桨正车旋转时推水向后,而水给桨叶一个 反作用力,这个反作用力在船首方向的分量就是 推船前进的推力T。
任务一 认识船舶变速运动性能
4)拖锚制动法; 仅适用于小型慢速船舶(2~3节) 5) 拖船制动法; 适用于大型船舶在港内制动 6)辅助装置(展开的阻力鳍,船首增设开口 的减速通道) 。 5. 停车冲程的测定 1)方法:定位法、陆标法、抛木块法; 2)抛木块法介绍。
任务一 认识船舶变速运动性能
(1)测定条件: 无风流影响,水深≥3√Bd,正舵 ; (2)测定内容 前进三~停车,进二~停车 进三~退三,进二~退三; (3)方法 S=(n-1)L+L1 L1=最后一块木板离船首的距离。
RT
DL
RH
紧急停船距离:制动行程RT 偏航量:DL 制动距离:RH(用车紧急停船能让开前方物标的 最短距离)
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3)影响倒车冲程的因素 (1)主机倒车功率和换向时间 倒车功率越大,冲程越小(约为正车功率的 60%)换向时间越长,冲程越大蒸汽机60~ 90秒; 内燃机90~120秒;汽轮机120~180秒。 (2)推进器种类:CPP约为FPP的60~80%; (3)排水量和船型: 排水量越大,冲程越大压载时停车冲程约为 满载的80%,倒车冲程约为40~50%。 肥大型船舶的附加质量大,故其停船距离较 瘦削型船为长;