船舶操纵
1.分析航行中船尾舵上所受舵力的大小与哪些因素有关？
答：舵的浸水面积、舵角、舵速、失速现象、空泡现象、空气吸入现象、舵与船体之间的相互影响、船舶旋回中舵力下降。
2.何谓舵效？影响舵效的因素有哪些？
答：指航向角对操舵的反应能力。与舵角、舵速、船舶排水量、船舶倾斜、舵机性能、风流及浅水、舵的安装位置。
3.何为船舶旋回运动的转舵阶段，其船舶的运动有哪些特点？
答：转舵阶段指开始转舵到指定舵角为止的阶段。特点：由于时间短，船舶因运动惯性乃保持直线前进，随后船首出现向转舵一侧回转的趋势，船体开始向操舵相反一侧横移，并出现转舵一侧少量横倾，船速也略有下降。
4.试说明影响反移量大小的诸因素，并举例说明反移量在船舶操纵中的应用。
答：与舵角、船速、操舵速度、载重状态、船型等有关。应用：（1）航行中发现本船有人落水，应立即向落水者一侧操满舵，使船尾向令一侧摆开，以避免落水者卷入螺旋桨；（2）船舶在离泊或并靠船舶时，船首刚刚摆出泊位，如果很快操大舵角进车，则会产生较大反移量致使船尾与码头或他船发生碰撞；（3）船舶过弯时，高速大舵角转向，会引起较大反移量，应保持足够的船岸间距并采用正确的操船方法。
5.试说明进距，旋回初径在实际操船中的运用。
答：（1）旋回圈和进距可以用来用舵旋回掉头所需水域；（2）两船对遇时，可用两船进距之和估计最晚施多点。
6.试述旋回中船舶产生横倾的原因，为减少横倾角应采取哪些措施？
答：
7.何谓航向稳定性？如何判别航向稳定性？
答：航向稳定性：平静水面上航行的船舶，受到风、浪、流等外力因素的瞬时干扰，船首发生偏转，当干扰消失后船舶保持正舵的条件下，船舶转头运动将如何变化的性质。、、、、、、、、
8.何为船舶旋回运动的过渡阶段，其船舶的运动有哪些特点？
答:随着船舶斜航运动的出现，同时船首回转不断发展，漂角增大。这个阶段船舶加速回转，一方面由原来的反向横移逐渐转化为向操舵一侧横移，并且船体由原来的内倾转化成向操舵相反一侧横倾，随着旋回发展速度明显下降。
9.船舶驾驶人员上新船时应该了解和掌握哪些船舶操纵性方面具体内容？
答：
10.试述单锚泊船舶的偏荡现象及其缓解偏荡的措施？
答：单锚泊偏荡现象：锚泊船在风、流、浪等外力、水动力和锚链力的作用下，将产生围绕锚泊点的周期性左右摆动的现象。措施：增加船舶吃水和调整纵倾状态、加抛止荡锚、该边锚泊方式、采用车和舵等手段抑制偏荡。
11.试述沉深横向力产生条件，成因及效应。
答：条件：h/Dp<0.65-0.75或水深较浅。影响因素：h/Dp越小、水深越浅、船速越低、转速越高，横向力越大；空载时作用明显。效应：进车，尾右偏，首左偏；倒车，尾左偏，首右偏。
12.试述伴流横向力产生条件，成因及效应。
答：条件：船有进速，半流存在。影响因素：船速越高、转速越高，该力越大。效应：进车，尾左偏，首右偏；倒车，尾右偏，首左偏。
13.船舶在前进中突然倒车，舵力常不能控制，分析其原因是什么？
答：
14.静止中、前进中、后退中的船舶在风中如何偏转？
答：（1）静止中：船舶将顺风偏转至接近风弦角100度左右下风漂移；（2）前进中：正横前来风，
慢速、空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶，船首顺风偏转；前进速度较大的船舶或满载、首倾、船尾受风面积较大的船舶，船首将迎风偏转；正横后来风，船舶将呈现极强的迎风偏转；（3）后退中：在一定的风速下并有一定的退速，船舶迎风偏转。
15.港内极近距离驶过系泊船时会产生什么影响？
答：当极近距离驶过系泊船时，船间的相互作用使得驶过船受到类似于岸壁效应。但除船间作用力和力矩的影响外，稀薄传也会受到驶过船的船行波及岸壁反射波的影响。这种影响表现为首摇、横荡、纵荡、及垂荡六个自由度的运动。对船舶影响最大的是纵荡，不良后果可能造成系泊船靠岸玄侧摩擦和断缆事故。
16.试述岸推岸吸现象与哪些因素有关？
答：岸间距越小越明显；水道宽度越窄越激烈；船速越高越激烈；船型越肥大越明显；水深越浅越激烈。
17.为何在狭水道和港内要低速航行？
答：（138）
18.浅水对船舶操纵有何影响？
答：（1）舵力略有下降，舵效降低，在浅水中伴流、涡流增加是舵力下降；（2）旋回性下降，航向稳定性提高；（3）停船性能：由于船体下沉、首倾、兴波增强，二维流流速增加等原因，船体阻力有所增加。
答：？？？？？（重点）
19.试述浅水航行时船体下沉的特点。
答：（1）较低速船时就开始出现船体下沉；（2）随着船速增加，下沉量增加率比深水大；（3）船体达到首纵倾最大值及由首倾变为尾倾时所需传速低。
20.何谓岸壁效应？发生时应如何操舵才能保向航行？有何预防措施？
答：岸壁效应：水道宽度受限时，当船舶偏航靠近水道岸壁，因船体两弦受到水动力不同，而出现船舶整体吸向岸壁、船首转向航道中央的现象。、、、、、、、、、、
26.试述决定富余水深的要素。
答：船体下沉和纵倾变化；船舶因波浪引起的摇荡、横摇、纵摇、垂荡使吃水增加；海图水深的测量误差；水位变化（当地当时的潮高误差）。
27.两船在狭水道对遇时应如何安全操纵防止发生船吸？
答：（1）对驶钱应减速慢行尽量保持两船间距；（2）、、、、、、？？？？？？
28.简述船舶在港内锚泊方式种类及其特点？
单锚泊，操纵简单方便适用范围广不足在于大风急流下锚泊力不足偏荡严重容易走锚。双锚泊分为八字锚泊锚泊力较大回旋水域较小大风急流情况下对偏荡有一定抑制作用缺点操纵复杂两锚易纠缠。一字锚最大程度的限制锚泊传运动范围缺点是作业复杂易纠缠。平行锚泊锚泊力较大易纠缠29.根据拖轮的性能和特点，常规运用拖船的方式大致分为哪几种？ /
答：拖船有较大的拖力和良好的操纵性，可以灵活的进行操纵。船型上船体较短推力功率大操作性旋回值经小分为外海拖船和港作拖船
31.简述靠泊前的准备工作为哪些？
答：1.了解有关信息包括港口水域水文气象条件和本船的操纵性能2制定靠泊的操纵计划
33.狭水道中操船要点有哪些？
答：（1）备妥有关海图、港图、航路指南有关部分及经验介绍等资料；（2）收听并及时修改有关航海通告，研究和查核有关航海图资料；（3）掌握狭水道附近的地形地貌；（4）掌握狭水道可航水域的水文情况；（5）掌握狭水道内助航标志和导航设施；（6）掌握狭水道内的交通状况；（7）检查船舶本身的操舵系统、动力系统的状态；（8）制定有利于通过狭水道的安全航行计划。
42.试述船舶发生搁浅后的安全措施。
答：（1）搁浅情况未判明之前不应盲目动车脱浅；（2）运用一切可用手段保证船舶整体水密性；（3）显示适当的船舶搁浅信号；（4）通知有关主管机关和其他有关机构。
43.试述船舶脱浅的主要方法。
答：（1）自立脱浅：侯潮脱浅，移载脱浅，卸货脱浅（2）外援脱浅
44.试述驶进落水者的操船方法有哪几种？各种适用条件？
1．漂角：船舶旋回是，船舶首尾线与首尾线上任何一点的旋回切线速度Vt。方向上的夹角。
2.舵效：舵力的转船效果的简称，指航向角对操舵的反应能力，即是保持航向和改变航向的效率。
3.转心：从几何学上讲，转心的的位置是旋回中某瞬间旋回中心至船舶首尾线的垂足点。转心处漂交为零，横移速度为零。
4.纵距：在船舶旋回资料中给出的进距是航向改变90度时的进距。
5.反移量：船舶重心偏离原航向线，向操舵相反一侧横移的距离。
6.滑失：是指螺旋桨对水纵向运动的理论速度与实际速度之差。
7.经济航速：使船舶费用和燃油费用达到最低的航速。
8.航向稳定性：平静水面上航行的船舶，受到风、浪、流等外力因素的瞬时干扰，船首发生偏转，当干扰消失后船舶保持正舵的条件下，船舶转头运动将如何变化的性质。
9.风致偏转：静水中的船舶因风的直接作用和水动力的间接作用而产生的横向移动。
10.岸壁效应：水道宽度受限时，当船舶偏航靠近水道岸壁，因船体两弦受到水动力不同，而出现船舶整体吸向岸壁、船首转向航道中央的现象。
11.尾找风：风从正横前来，θ<90度，A在G之前，船舶后退同时受风作用向下风侧漂移，W在G 之后，Ma与Mw共同使船尾逆风偏转的这种现象。
12.尾淹：船舶顺浪航行中，当船尾陷入比船速快的波谷时，浪打上船尾夹板的这种现象。
13.风动压力角:又风力角，风力Fa与船舶首尾线的夹角。
14.水动压力角:船舶在流场中的运动速度与船舶首尾线之间的夹角。
15.赶浪：浅水域中横波的范围和高度增大，消耗能量增大，兴波阻力增大，散波交增大，宛如散波在向前追赶船舶的现象。
16.受限水域：相对于不同吃水和船宽的船舶而言，水深相对较浅和航道宽度相对狭窄的水域。
17.一字锚：在狭窄水域中，船舶沿流向先后抛出左右两锚，使两锚水平张角为180度左右的锚泊方式。
18.惰锚：船舶采用一字锚的锚泊方式，在流的作用下产生毛玻璃的锚。
19.力锚:船舶采用一字锚的锚泊方式，在流的作用下不产生毛玻璃的锚。
20.走锚:锚在外力作用下离开锚泊位置而持续拖动的现象。
21.抢滩:船舶又沉没危险时，设法使船舶搁浅在浅滩上，防止船舶沉没得方法。
22.滞航：即以能保持航行的最低船速姜风浪放在2—3个罗经点的方位上迎浪前进的方法。
23.危险半圆：沿着台风前进的方向，操船者常称台风的右半圆为“危险半圆”。
24.拍底:在激烈的纵摇和垂荡中，当船首升起后在下落过程中与波浪表面的上下运动相撞击时产生的现象。
25.碰撞：船舶在海上或与海相同的可航水域发生接触造成损伤的事故。
26.可航半圆：沿着台风前进的方向，操船者常称台风的左半圆为“危险半圆”。
27.滞距：从发令位置起，船舶重心至定常旋回曲率中心的纵向距离。
28.螺旋试验:判断船舶稳定性的试船实验。
29.单绑：指船舶离泊前解除操纵中不起作用的缆绳。
30.横拖：使拖船大角度向大船一侧横移，严重时拖船有倾覆危险的现象。
船舶操纵性总结
2010年度操纵性总结 1.船舶操纵性含义 船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。 2.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 3. 4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 船的重心G做变速曲线运动，同时船又绕重心G做变角速度转动，船的纵中剖面与航速之间有漂角。 5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。 船长：船尾处的速度和漂角为最大，向船首逐渐减小，至枢心P点处速度为最小且漂角减小至零，再向首则漂角和速度又逐渐增大，但漂角变为负值。 6. 7.作用在在船上的水动力是如何划分的。 船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力，分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑，并
忽略其相互影响。 8. 9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。 物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它运动参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 10.常见线性水动力导数的特点。 位置导数：(Yv，Nv）船以u和v做直线运动，有一漂角-β，船首部和尾部所受横向力方向相同，都是负的，所以合力Yv是较大的负值。而首尾部产生的横向力对z轴的力矩方向相反，由于粘性的影响，使尾部的横向力减小，所以Nv为不大的负值。所以，Yv<0, Nv<0。 控制导数：（Yδ，Nδ）舵角δ左正右负。当δ>0时，Y（δ）>0，N（δ）<0。（Z轴向下为正）所以Yδ>0，Nδ<0。 旋转导数：(Yr，Nr) 总横向力Yr数值很小，方向不定。Nr数值较大，方向为阻止船舶转动。所以，Nr<0。 11. 12. 13. 14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。 在操舵不是很频繁的情况下，船舶的首摇响应线性方程式可近似
船舶操纵复习小知识
旋回圈：全速，满舵，重心； 90°降速25%~50%、65%； 旋回圈：进距、横距：纵/横向、90°；进距小航向稳定性好； 旋回初径：横向、180°、3~6备船长； 旋回直径：定长旋回、重心圆直径、0.9~1.2倍旋回初径； 滞距：操舵到进入旋回的滞后距离； 反移量：重心在旋回初始反向横移距离、一个罗经点最大；船尾甩开； 漂角：船首尾线上重心点的线速度与船首尾面的交角；船宽、速度大、漂角大、旋回直径小、旋回性能好； 转心：船舶自转中心；无横移速度、无漂角；首柱后1/3~1/5船长；旋回性能越好，漂角越大，转心偏前；后退时靠近船尾； 旋回橫倾：先内后外、先同侧后异侧、急舵大角、斜航阻力 90°； 旋回时间：360°、与排水量相关、6min，超大型船大一倍； 超大型船：漂角大、回旋性好，降速快，进距大、时间长，航向不稳定； 旋回圈大小：肥大旋回圈小、船首部水下面积大（船型、吃水差：首倾减小，尾倾增加，越肥大，影响越大0.8~10%，0.6~3%）、舵角大、操舵时间短、舵面积大（舵面积、吃水）、旋回圈小； 橫倾：一般船速范围内低舷侧阻力大，高舷侧旋回圈小； 螺旋桨转动方向：右旋单车，左旋回初径小； 浅水：阻力大，漂角小，舵力小，旋回圈大； 顶风，顶流，污底：旋回圈小；顺风，顺流：增大旋回圈； 舵效：K/T K/T大舵效好，K/T小舵效不好； 减小伴流（降低船速），加大排出流（提高车速），提高滑失比（降低桨的进速，增加桨的转速和螺距）；舵角大，舵效好；舵速大，舵效好；排水大，吃水深，舵效差；尾倾，舵效好，首倾，舵效差； 橫倾，一般船速范围内低舷侧阻力大 舵机，越快越好； 迎风、顶流偏转舵效好，顺风、顺流偏转舵效差； 满载，高速首迎风；空船，低速尾迎风；浅水，舵效差； 舵力转船力矩：舵中心到船舶重心的距离*作用在舵上的垂直压力 静航向稳定性：重心仍在原航向。 不稳定：斜航。首倾 动航向稳定性： 稳定：正舵，外力偏转，稳定于新航向；
大连海事大学船舶操纵复习提纲1到19条
避碰部分复习提纲（1~19） NO.1 一、适用对象及水域 1. 适用的水域 1）公海 2）连接公海而可供海船航行的一切水域 2. 适用的对象 适用于上述适用水域中的一切船舶，而非仅适用于海船。 二.“规则”与地方规则的关系 1.特殊规定(特殊的航行规则) 1)制定的部门——有关主管机关: An appropriate authority 2)适用对象: 港口、港外锚地、江河、湖泊、内陆水道. 3)关系: (1)特殊规定优先于“规则” (2)特殊规定应尽可能符合“规则”各条，以免造成混乱。 2. 额外的队形灯、信号灯、号型或笛号(特殊的号灯、号型及声号) 1)制定部门---各国政府：The Governmant of any State 2)适用对象、信号种类及要求 NO.2 一、对象 1.船舶 2.船舶所有人 3.船长或船员 二、三种疏忽的分类： 1.遵守本规则的疏忽 其表现形式多种多样，一般可归纳为以下几种： 1）忽职守，麻痹大意。不执行甚至违反《规则》； 2）错误地解释和运用《规则》条文； 3）片面强调《规则》的某一规定，而忽视条款间的关系和系统性； 4）只要求对方执行《规则》，不顾自身的义务和责任。 2.对海员通常做法可能要求的任何戒备上的疏忽 （1）不熟悉本船的操纵性能及当时的条件的限制而盲目操船； （2）对风流的影响估计不足；
（3）对浅水，岸壁，船间效应缺乏应有的戒备； （4）不复诵车钟令和舵令； （5）未适应夜视而交接班 （6）狭水道，复杂水域航行时没有备车，备锚，增派了望人员； （7）在不应追越的水域，地段或情况下盲目追越； （8）未及时使用手操舵； （9）锚泊的水域或方法不当；或对本船或他船的走锚缺乏戒备 （10）了解地方特殊规定及避让习惯。 3.当时特殊情况可能要求的戒备上的疏忽 构成特殊情况的原因很多， 主要有：自然条件的突变；复杂的交通条件； 相遇船舶突然出现故障；出现《规则》条款没有提及的情况和格局等。 例如：（1）突遇浓雾，暴风雨等严重影响视距和船舶操纵性能的天气； （2）两艘以上的船舶相遇构成碰撞的局面； （3）夜间临近处突然发现不点灯的小船，或突然显示灯光的船舶； （4）他船突然采取具有危险性的背离《规则》的行动； （5）由于环境和条件的限制，使本船或他船无法按照《规则》的规定采取避碰行动。 三．“背离”的目的，条件与时机 1．目的:为避免紧迫危险。 2．条件: （1）“危险”确实存在，不是臆测或主观臆断的； （2）危险是紧迫； （3）“背离”是合理（且有效）的，不背离反而不利于避碰。 4.时机: 采取背离行动的时机显然只能在紧迫局面形成之后，“紧迫危险”尚未出现之前，不可过早或过晚。 NO.3 1.船舶: (1)显然，军舰专用船舶和从事海上勘探的各种钻井船等均属于船舶。 (2)潜水艇——当其在水面航行时,方为“船舶”。 (3)非排水船舶——航行时，基本上或完全不靠浮力支持船舶重量的船舶。 2. 机动船：这里为广义，但在第二章各条中，不包括： 失去控制的船舶，操限船和限于吃水的船舶，从事捕鱼的船舶。 3. 帆船Sailing vessel (指任何驶帆的船舶,如果装有推进器但不在使用.) 为单纯用帆行驶的船舶。机帆并用----为机动船。 4.从事捕鱼的船舶： （1）正在从事捕鱼,不论其是否对水移动； （2）作业时,所使用的渔具使其操纵性能受到限制。 5.水上飞机——水面航行时属“船舶”，水上超低空飞行时属“飞机”。
船舶舵机控制系统改进设计【文献综述】
文献综述 电气工程及其自动化 船舶舵机控制系统改进设计 引 言 设计船舶自动操舵系统首先要确定船舶舵机的数学模型和船舶航行动态模型。船舶舵机的传动机构主要有两类,机械传动和液压传动。随着船舶排水量和航速的增加,舵机上的转矩迅速增大。采用机械传动机构的舵机其重量和体积将变得很大,同时它的效率较低,电动机的容量势必很大。因而目前大型船舶均采用液压传动舵机,甚至中小型船舶也不例外。 船舶舵机 船舶舵机是能够转舵并保持舵位的装置。舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小。船用舵机目前多用电液式，即液压设备由电动设备进行遥控操作。有两种类型：一种是往复柱塞式舵机，其原理是通过高低压油的转换而作工产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动。另一种是转叶式舵机，其原理是高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高。 船舶操舵系统是实现船舶操纵功能的一个自动控制系统。它把电罗经，舵角传感器等送来的船舶实际航向信号，预定航向信号，及给定的各种限束条件自动地按照一定的调节规律进行信号处理，从而控制舵机，使船舶沿着给定的航向航行。由此可见，该系统的性能直接影响着船舶航行的操纵性，经济性和安全性。因此，船舶操纵系统的性能，一直被当作是一个具有较高经济价值和社会效益的重要问题，引起人们的关注。并吸引着世界各国一代又一代的工程技术人员围绕着进一步改善该系统的性能这一课题而不断地进行研究和探索。
自动舵 自动舵是根据电罗经送来的船舶实际航向与给定航向信号的偏差进行控制的。在舵机投入自动工作时，如果船舶偏离了航向，不用人的干预，自动舵就能自动投入运行，转动舵叶，使船舶回到给定航向上来。 电动—液压式自动舵 国产“HD—5L型自动舵应用半导体无触点控制的比例-微分-积分控制系统。驾驶室具有自动、随动及应急操作三种操舵方式。两套参数相同的放大器互为备用，通过转换开关选择其中一套为自动、随动操舵时使用。应急操舵为随动控制方式，单独使用一套放大器。该型自动舵有A、B、C、D四种型式。A型为电液伺服阀变量泵系统；B型为电磁换向阀、伺服油缸、变量泵系统；C型为伺服马达变量系统；D型为地磁功率阀定量泵系统，它们的电气系统基本上是一致的。 液压伺服系统 液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的有电液位置伺服系统﹑电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统 发展现状 众所周知，自动控制系统是自动控制理论在工业生产中应用的产物。船舶操舵系统也不例外。在自动控制理论发展的不同历史阶段，取得了不同的研究成果，开发出一代又一代新型的自动舵产品，为航运业的发展作出了巨大的贡献。
船舶操纵知识点196
船舶操纵知识点196
船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右，船尾约为船长的1/5至1/10 2. 船舶满舵旋回过程中，当转向角达到约1个罗经点左右时，反移量最大 3. 一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在3°～15° 4. 船舶前进旋回过程中，转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5. 万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6. 船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关，超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7. 船舶尾倾，且尾倾每增加1%时，Dt/L将增加10%左右 8. 船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速，满载船的航进距离约为船长的 20倍，轻载时约为满载时的1/2~2/3 9. 排水量为1万吨的船舶，其减速常数为4分钟
大时，多的背流面容易出现空泡现象 32. 舵的背面吸入空气会产生涡流，降低舵效 33. 一般舵角为32~35度时的舵效最好 34. 当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35. 当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36. 一般情况下，万吨以下重载船拖锚制动时，出链长度应控制在2.5倍水深左右 37. 霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：3-5， 0.75-1.5 38. 满载万吨轮2kn余速拖单锚，淌航距离约为1.0倍船长 39. 满载万吨轮2kn余速拖双锚，淌航距离约为0.5倍船长 40. 满载万吨轮1.5kn余速拖单锚，淌航距离约为0.5倍船长 41. 满载万吨轮3kn余速拖双单锚，淌航距离约为1.0倍船长 42. 拖锚淌航距离计算：S=0.0135（△vk2/Pa） 43. 均匀底质中锚抓底后，若出链长度足够，则抓力随拖动距离将发生变化：一般拖动约5-6倍
船舶操纵考试要点说明
船舶操纵 1.满载船舶满舵旋回时的最大反移量约为船长的1%左右，船尾约为船长的1/5至1/10 2.船舶满舵旋回过程中，当转向角达到约1个罗经点左右时，反移量最大 3.一般商船满舵旋回中，重心G处的漂角一般约在3°～15° 4.船舶前进旋回过程中，转心位置约位于首柱后1/3~1/5船长处 5.万吨船全速满舵旋回一周所用时间约需6分钟 6.船舶全速满舵旋回一周所用时间与排水量有关，超大型船需时约比万吨船几乎增加1倍 7.船舶尾倾，且尾倾每增加1%时，Dt/L将增加10%左右 8.船舶从静止状态起动主机前进直至达到常速，满载船的航进距离约为船长的 20倍，轻载时约为满 载时的1/2~2/3 9.排水量为1万吨的船舶，其减速常数为4分钟 10.从前进三至后退三的主机换向所需时间不同，一般：燃机约需90~120s；汽轮机约需120~180s；而 蒸汽机约需60~90s 11.船舶航行中，进行突然倒车，通常在关闭油门后，要等船速降至全速的60%~70%，转速降至额定转 速的25%~35%时，降压缩空气通入汽缸，迫使主机停转后，再进行倒车启动 12.一般万吨级、5万吨级、10万吨级和15~20万吨级船舶的全速倒车冲程分别为：6~8L、8~10L、10~13L、 13~16L 13.CPP船比FPP船换向时间短，一般紧急停船距离将减为60%~80% 14.螺旋试验的滞后环宽度达到20度以上时，操纵时由显著的困难 15.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的进距基准值为＜4.5L 16.IMO船舶操纵性衡准中要求旋回性能指标中的旋回初径基准值为＜5.0L 17.IMO船舶操纵性衡准中要求初始回转性能（操10度舵角，航向变化10度时船舶的前进距离）指标 的基准值为＜2.5L 18.IMO船舶操纵性衡准中要求全速倒车冲程指标的基准值为＜15L 19.为了留有一定的储备，主机的海上功率通常为额定功率的90% 20.船舶主机的传送效率的通常值为：0.95~0.98 21.船舶的推进器效率的通常值为：0.60~0.75 22.船舶的推进效率的通常值为：0.50~0.70 23.为了保护主机，一般港最高主机转速为海上常用住宿的70%~80% 24.为了留有一定的储备，主机的海上转速通常定为额定转速的96%~97% 25.为了保护主机，一般港倒车最高主机转速为海上常用转速的60%~70% 26.沉深比h/D在小于0.65~0.75的围，螺旋桨沉深横向力明显增大 27.侧推器的功率一般为主机额定功率的10% 28.当船速大于8kn时，侧推器的效率不明显 29.当船速小于4kn时，能有效发挥侧推器的效率 30.船舶操35度舵角旋回运动中，有效舵角通常会减小10—13度 31.使用大舵角、船舶高速前进、舵的前端曲率大时，多的背流面容易出现空泡现象 32.舵的背面吸入空气会产生涡流，降低舵效 33.一般舵角为32~35度时的舵效最好 34.当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为水中锚重的1.6倍 35.当出链长度与水深之比为2.5时，拖锚制动时锚的抓力约为锚重的1.4倍 36.一般情况下，万吨以下重载船拖锚制动时，出链长度应控制在2.5倍水深左右 37.霍尔锚的抓力系数和链的抓力系数一般分别取为：3-5， 0.75-1.5
船舶操纵性总结
哈尔滨工程大学船舶操纵性总结 1.船舶操纵性含义：P1 2.良好的操纵性应具备哪些特性 具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。 3.对于船舶的水平面运动，绘制固定坐标系和运动坐标系。 4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。 5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。 6.坐标原点在船的重心处时，船舶的运动方程的推导。 7.作用在在船上的水动力是如何划分的。 8.粘性水动力方程线性展开式及无因次化。 9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。
物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。 几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。 10.常见线性水动力导数的特点。 11.船舶操纵水平面运动的线性方程组推导及无因次化。 12.写出MMG方程中非线性水动力的三种表达式。 13.首摇响应二阶线性K-T方程推导。 14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。 15.画图说明船舶在作直线航行时（舵角δ=0），若受到某种扰动后， 其重心运动轨迹的四种可能情况，并说明三种稳定性之间的关系。 16.影响稳定性的因素有哪些？ 17.船舶回转过程的三个阶段及船舶在各个过程运动特点（速度、加 速度信息） 18.船舶回转运动主要特征参数。 19.影响定常回转直径的5个因素是什么？ 20.推导船舶定常回转时横倾角的确定公式。 21.按照操舵规律由线性响应方程求解舶的回转角速度和艏向角。 22.如何获得船舶的水动力导数？ 可以通过理论数值计算、经验公式估算和拘束模型的水动力试验三种方法来获得船舶的水动力导数。
嵌入式系统在船舶方面的应用
嵌入式系统在船舶方面的应用（温度、电站、变频） 唐涛 （学号：200810123062） 摘要：嵌入式系统具有体积小、功耗低、可靠性高等特点,非常适合船舶领 域的应用。本文总结了嵌入式系统的特点,介绍了嵌入式系统在船舶系统中电站、温度控制、变频控制的应用，并特别介绍了嵌入式系统在船舶变频技术中的应用。 关键词:自动监控；船舶；自动控制系统；计算机系统；变频技术；温度控制；船舶电站；船舶电力推动系统；嵌入式系统 1引言 在计算机技术高速发展的今天,利用先进的计算机与网络技术来实现船舶各系统监控的自动化已经成为可能。从上世纪80 年代起,船舶控制产品就开始由模拟式向数字式发展。1995 年9 月,由国内外150 多家生产控制设备的厂商组成了国际FF 协会,标志着船舶控制系统开始向全数字化方向发展。此后数年,以现场总线(fildbus) 及超大规模数字集成电路(VL SI) 嵌入式电子技术为基础的全数字式控制系统开始在世界范围内兴起,并迅速扩展到船舶工业领域,使船舶自动化控制技术获得了突破性的发展。 由于嵌入式技术在船舶应用领域尚处于发展阶段,在现有船舶数据监控系统中,主要仍以采用PLC(可程序设计逻辑控制器) 、工业控制计算机(以下简称工控机) ,甚至简单的单片机系统为主来实现船舶各系统的数据采集、监测及控制功能。然而,船舶空间狭小,航行环境多变,因此相对陆用设备而言,我们希望这类船用设备具有体积小、安装接线方便、便于维修、可靠性高,并能适应船上盐雾、油雾、霉菌、潮湿、高热、振动、冲击、电磁干扰大等恶劣条件的性能。对应用于船舶这一特殊控制环境,嵌入式系统比以往的各类控制系统具有明显的优点。可以预见,嵌入式系统将在船舶监控系统中得到广泛的应用。
船舶操纵性与耐波性复习
漂角：船舶重心处速度与动坐标系中ox轴之间的夹角，速度方向顺时针到ox轴方向为正。首向角：船舶纵剖面与固定坐标系OX轴之间的夹角，OX到x轴顺时针为正 舵角：舵与动坐标系ox轴之间的夹角，偏向右舷为正 航速角：重心瞬时速度与固定坐标系OX轴的夹角，OX顺时针到速度方向为正 浪向角：波速与船速之间的夹角。 作用于船体的水动力、力矩将与其本身几何形状有关（L、m、I），与船体运动特性有关(u、v、r、n)，也与流体本身特性有关（密度、粘性系数、g）。 对线速度分量u的导数为线性速度导数，对横向速度分量v的导数为位置导数，对回转角速度r的导数为旋转导数，对各角速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数，对舵角的导数为控制导数。 直线稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终能恢复指向航行状态，但是航向发生了变化； 方向稳定性：船舶受瞬时扰动后，新航线为与原航线平行的另一直线； 位置稳定性：船舶受瞬时扰动后，最终仍按原航线的延长线航行； 具备位置稳定性的必须具备直线和方向稳定性，具备方向稳定性的必定具有直线运动稳定性。 1.定常回转直径 2.战术直径 3.纵距 4.正横距 5.反横距 回转的三个阶段 一、转舵阶段二、过度阶段三、定常回转阶段 耦合特性：船舶在水平面内作回转运动时会同时产生横摇、纵摇、升沉等运动,以及由于回转过程中阻力增加引起的速降。以上所述可理解为回转运动的耦合,其中以回转横倾与速降最为明显。 Tr r Kδ += 回转性指数K是舵的转首力矩与阻尼力矩系数之比，表征船舶转首性， 应舵指T 是惯性力矩数系数与阻尼力矩系数之比， 由T=I/N可见：参数T是惯性力矩与阻尼力矩之比，T值越大，表示船舶惯性大而阻尼力矩小；反之，T值越小，表示船舶惯性小而阻尼力矩大。 由K=M/N可见：参数K是舵产生的回转力矩与阻尼力矩之比，K值越大，表示舵产生的回转力矩大而阻尼力矩小；反之，K值越小，表示舵产生的回转力矩小而阻尼力矩大。 K值越大,相应回转直径越小,回转性越好.T为小正值时,船舶具有良好的航向稳定性. K表示了回转性,T表示了应舵性和航向稳定性。舵角增加：K、T同时减小；吃水增加：K、T 同时增大；尾倾增加：K、T同时减小；水深变浅：K、T同时减小；船型越肥大：K、T 同时增大。 船舶操纵性设计的基本原则是：给定船的主尺度(即船的惯性)，以提供必要和足够的流体动力阻尼及舵效，使之满足设计船舶所要求的回转性、航向稳定性和转首性。通常最常用的办法是改变舵面积，因为舵既有明显的航向稳定作用，又会产生回转力矩。
(完整版)船舶操纵与避碰总结
船舶操纵与避碰 9101：3000总吨及以上船舶船长9102：500～3000总吨船舶船长9103：3000总吨及以上船舶大副9104：500～3000总吨船舶大副9105：3000总吨及以上船舶二/三副9106：500～3000总吨船舶二/三副9107：未满500总吨船舶船长9108：未满500总吨船舶大副9109：未满500总吨船舶二/三副 考试大纲 适用对象 9101 9102 9103 9104 9105 9106 9107 9108 9109 1 船舶操纵基础 1.1 船舶操纵性能 1.1.1 船舶变速性能 1.1.1.1 船舶启动性能√√√√√√ 1.1.1.2 船舶停车性能√√√√√√ 1.1.1.3 倒车停船性能及影响倒车冲程的因素√√√√√√ 1.1.1.4 船舶制动方法及其适用√√√√√√ 1.1.2 旋回性能 1.1. 2.1 船舶旋回运动三个阶段及其特征√√√√√√ 1.1. 2.2 旋回圈，旋回要素的概念（旋回反移量、滞距、 纵距、横距、旋回初径、旋回直径、转心、旋回 时间、旋回降速、横倾等） √√√√√√ 1.1. 2.3 影响旋回性的因素√√√√√√ 1.1. 2.4 旋回圈要素在实际操船中的应用（反移量、旋回 初径、进距、横距、旋回速率在实际操船中的应 用；舵让与车让的比较） √√√√√√√√√ 1.1.3 航向稳定性和保向性 1.1.3.1 航向稳定性的定义及直线与动航向稳定性√√√√√√
1.1.3.2 航向稳定性的判别方法√√√√√√ 1.1.3.3 影响航向稳定性的因素√√√√√√ 1.1.3.4 保向性与航向稳定性的关系；影响保向性的因素√√√√√√ 1.1.4 船舶操纵性指数（K、T指数）的物理意义及其与操纵性 √√ 能的关系 1.1.5 船舶操纵性试验 1.1.5.1 旋回试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.2 冲程试验的目的、测定条件、测定方法√√√√√√ 1.1.5.3 Z形试验的目的和试验方法√ 1.1.6 IMO船舶操纵性衡准的基本内容√√√ 1.2 船舶操纵设备及其运用 1.2.1 螺旋桨的运用 1.2.1.1 船舶阻力的组成：基本阻力和附加阻力√√√√√√ 1.2.1.2 吸入流与排出流的概念及其特点√√√√√√ 1.2.1.3 推力与船速之间的关系，推力与转数之间的关系√√√√√√ 1.2.1.4 滑失和滑失比的基本概念，滑失在操船中的应用√√√√√√ 1.2.1.5 功率的分类及其之间的关系√√√√√√ 1.2.1.6 船速的分类及与主机转速之间的关系√√√√√√ 1.2.1.7 沉深横向力产生的条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.8 伴流的概念，螺旋桨盘面处伴流的分布规律√√√√√√ 1.2.1.9 伴流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.10 排出流横向力产生条件、机理及偏转效果√√√√√√ 1.2.1.11 螺旋桨致偏效应的运用√√√√√√ 1.2.1.12 单、双螺旋桨船的综合作用√√√√√√ 1.2.1.13 侧推器的使用及注意事项√√√ 1.2.2 舵设备及其运用
第二章 船舶操纵基本知识
第二章船舶操作基本知识 船舶操纵是指船舶驾驶人员根据船舶操纵性能和客观环境因素，正确地控制船舶以保持或改变船舶的运动状态，以达到船舶运行安全的目的。 船舶操纵是通过车、舵并借助锚、缆和拖船来实现的。要完成操纵任务，除保证所有操纵设备处于正常良好的技术状态外，操纵人员必须掌握船舶操纵性能(惯性和旋回性等)及对客观环境（风、流、水域的范围等）的正确估计。 第一节车的作用 推动船舶向前运动的工具叫船舶推进器，推进器的种类很多，目前常见的有明轮、喷水器推进器螺旋桨、平旋推进器、侧推器等。因为螺旋桨结构简单、性能可靠且推进效率高，所以被广泛应用于海上运输船舶。 一、螺旋桨的构造
1、螺旋桨的材料和组成 螺旋桨常用铸锰黄铜、青铜和不锈钢制作。现在也有采用玻璃制作的。 螺旋桨有桨叶和浆毂两部分组成，连接尾轴上。 （1）桨叶，一般为三片和四片，个别也有五片甚至六片的，低速船采用宽叶，高速船采用窄叶。 （2）桨毂，多数浆毂与桨叶铸成一体。浆毂中心又圆锥形空，用以套在尾轴后部。 （3）整流帽 （4）尾轴 2、螺旋桨的配置 一般海船都采用单螺旋桨，叫单车船。也有部分船舶（客船和军舰）采用双螺旋桨，叫双车船。 单桨船的螺旋桨通常是右旋转式的。右旋是指船舶在前进时，从船尾向船首看，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向转动的称为右旋，沿逆时针方向转动的称为左旋。目前，大多数商船均采用右旋式。 双桨船的螺旋桨按其旋转方向可分为外旋式和内旋式两，对于双桨船，往舷外方向转动的称为外旋，反之称内旋。通常采用外旋，以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。进车时，左舷螺旋桨左转，右舷螺旋桨右转，则称为外旋式；反之，称为内旋式。 二、推力、阻力和功率 1、船舶推力
第1章 船舶操纵基础理论解读
第一章船舶操纵基础理论 通过本章的学习，要求学员概念理解正确，定义描述准确，对船舶操纵性能够正确评估，并具有测定船舶操纵性能的知识。 根据船舶操纵理论，操纵性能包括： 1）机动性（旋回性能和变速运动性能） 2）稳定性（航向稳定性） 第一节船舶操纵运动方程为了定量地描述船舶的操纵运动，我们引入船舶操纵运动方程，用数学方法来讨论船舶的运动问题。 一、船舶操纵运动坐标系 1．固定坐标系Ox0y0z0 其原点为O，坐标分别为x0，y0，z0，由于我们仅讨论水面上的船舶运动，因此，该坐标系固定于地球表面。 作用于船舶重心的合外力在x0，y0轴上的投影分别为X0和Y0 对z0轴的合外力矩为N
2． 运动坐标系Gxyz 其原点为点G （船舶重心），坐标分别为x ，y ，z ，该坐标系固定于船上。 这主要是为了研究船舶操纵性的方便而建立的坐标系。 x ，y ，两个坐标方向的运动速度分别为u 和v ，所受的外力分别为X 和Y ， 对z 轴的转动角速度为r ，z 轴的外力矩为N 。 二、 运动方程的建立 根据牛顿关于质心运动的动量定理和动量矩定理，船舶在水面的平面运动可由下列方程描述： y 0
??? ??===? Z og o og o I N y m Y x m X 该式一般很难直接解出。为了方便，将其转化为运动坐标系表示，这样可以使问题大为简化。经过转换，得： ?? ? ??=+=-=r I N ur v m Y vr u m X Z )()( 该方程看似复杂，但各函数和变量都与固定坐标系没有关系，因此，可以使问题大为简化。 三、 水动力和水动力矩的求解 对于上述方程中的水动力和水动力矩可表示为： ?? ? ??===),,,,,,(),,,,,,(),,,,,,(δδδr v u r v u f N r v u r v u f Y r v u r v u f X N Y X
船舶的操纵性能
船舶的操纵性能（旋回性、冲程、保向性、改向性以及船舶变速运动性能） 船舶驾驶人员必须较好地掌握船舶操纵知识，了解本船的操纵性能以及各种外界条件对本船操纵性能的影响，才能正确操纵船舶；准确控制船舶的运动。往往一艘操纵性能良好的船舶，具有稳定地保持运动状态和迅速准确地改变运动状态的性能。 一、旋回性能是船舶操纵中的重要部分，它包括的因素有偏移或反移量、进距、横距、旋回初径、漂角、转 心、旋回时间、旋回中的降速和横倾等。这些数值是在船舶满载，半载以及空载等不同的状态下实测所得，掌握这些要素，对避让船舶、狭窄区域旋回或掉头等情况下安全操纵船舶有着重要的作用，也是判定船舶是否处于安全操纵范围内的重要参数。偏移或反移量（KICK）是船舶重心向转舵相反一舷横移的距离，满载时其最大值约为船长的1%左右，但船尾的反移量较大，其最大值约为船长的1/10—1/5，可趁利避害的加以运用，如来船已过船首，且可能与船尾有碰撞危险，紧急情况下可向来船一侧满舵利用
反移量避免碰撞（有人落水时向人落水一舷操满舵也是利用该反移量）；进距（ADVCNCE）是开始转舵到航向转过任一角度时中心所移动的纵向距离，旋回资料中提供的纵距通常特指转过90度的进距，即最大进距，其值约为旋回初径的0.85—1.0倍，熟练掌握可常帮助我们正确判断船首来船或危险的最晚避让距离；横距（TRANSPER）是开始转舵到航向90度时船舶中心所一定的横向距离，其值约为旋回初径的0.55倍；旋回初径（TACTICAL DIAMETER）是船舶开始转舵到航向180度时重心所移动的横向距离，其值约为3-6倍船长；旋回直径（PINAL IAMETER）是船舶做定常旋回运动时的直径，约为旋回初径的0.9-1.2倍。漂角（DRIPT AUGTE）是船舶旋回中船首与重心G点处旋回圈切线的方向夹角，其值约在3度—15度之间，漂角约大，其旋回性能越好；转心P是旋回圈的曲率中心O到船舶首尾线所做垂线的垂点，该点处的漂角和横移速度为零，转心P约在船首柱后1/3-1/5船长处，因此，旋回中尾部偏外较船首里为大，操船是应特别注意；旋回时间是旋回360度所需要的时间，它与排水量有密切关系，排水
船舶运动控制概述
船舶运动控制概述 随着经济全球化的加剧，现代物流业飞速发展，市场对进出口的需求越发的加大，造成了与之相应的航运自动化的繁荣发展，各种新的控制算法不断地应用于传播控制以提高营运的经济效益。作为大连海事大学自动化专业的学生，我们有必要了解船舶相关的知识，包括船舶运动控制，船舶控制系统，船舶导航等的相关知识。并将储备的知识运用到以后的学习与工作中。 一、欠驱动船舶的控制器设计 首先我们先来聊聊船舶的驱动。由于船舶动力驱动结构具有非完整约束和典型的欠驱动特性,而且航行条件的变化、环境参数的严重干扰和测量的不精确性等又使船舶运动呈现出大惯性、长时滞、非线性等特点,采用传统的船舶控制方法已经不能满足控制要求,必须探索新的船舶控制方法。 欠驱动系统是指由控制输入向量空间的维数小于系统广义坐标向量空间维数的系统，即控制输入数小于系统自由度的系统[1]。欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，欠驱动船舶模型一般都具有非线性运动方程的形式，约束都是不可积的微分表达式,属于非完整系统。 研究欠驱动船舶的控制器设计也具有非常重要的现实意义。一个欠驱动船舶以较少数目的驱动器来完成航行任务,降低了系统的费用及重量,提高了营运效益,同时也会因控制设备的减少而降低船舶机械故障的发生率,使系统运行更加稳定而易于维护。更为重要的是,欠驱动控制同时对船舶完全驱动系统提供了一种备份控制技术。如果全驱动系统遇故障不能正常运行时,可采用欠驱动船舶控制策略,利用仍在工作的控制器对船舶进行有效控制,增大设备出现故障时系统的可靠性。 正是由于上述原因,对欠驱动船舶的控制研究得到了广泛重视并成为控制领域的研究热点之一[2]。作为一种特殊的非线性控制方法,欠驱动船舶控制技术的发展目前还存在着很多问题,有待于更多的科技工作者致力于深入的研究。为了促进欠驱动船舶控制技术的发展,本文在查阅有关资料的基础上,对欠驱动船舶数学模型、控制方法及其发展做了较为详细的综述,并对该领域存在的问题以及可能的发展方向进行了探讨。 如果把船舶作为一个刚体来研究,则船舶的运动有六个自由度,称之为横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡。考虑常规船舶水平面运动的控制,所关心的主要是船舶在水面上的位置和航向,而且就低重心的普通船舶而言,垂荡、纵摇和横摇对其水平面运动影响甚微,可以忽略。因此水面船舶的六自由度运动就可以简化为沿x方向前进、y方向横移及绕z轴旋转(艏摇)的三自由度运动。由于船舶的推进装置仅装备有螺旋桨推进器和船舵,也就是说系统只有2个控制输入(前向推力和旋转力矩),但需要同时控制船舶在水平面运动的3个自由度,因此对常规船舶平面运动的控制研究可归结为欠驱动控制问题。 上述的船舶的控制问题 ,船的质量和阻尼矩阵都假定为三角阵 ,船舶模型参数和环境干扰的不确定性也被忽略 ,都是在理想的条件下对船舶进行镇定Π跟踪控制。
第一章 船舶操纵性能复习重点
第一章船舶操纵性能 说课笔记 知识与技能掌握要点： 通过学习，掌握船舶的旋回性能。重点对三副岗位值班与船舶操纵知识及能力要求相联系，做到技能在航运船舶工作中能实际运用； 对操纵运动方程与K、T指数能进行定性分析。对于船员职务晋升多项考试具有重要指导作用。并做到工学结合，使船舶操纵知识及能力要求与岗位紧密相联。 对航向稳定性与保向性、变速运动性能能准确理解。通过旋回试验等实训操作，对中、大型商船操纵有感性认识，为下一步深入学习打下基础。 掌握Z形试验与螺旋试验方法。使学生明确用途，以及在新船试航及修船试航中三副的操作要点。 工学结合： 三副值班时，船舶操纵知识及能力要求与本次课的关联； 岗位与船舶操纵知识及能力要求实际应用； 测试冲程选外高桥叠标场仿真场景，突出训练三副角色。
课程教学特色： 理论性较强，注意三校生与普高生的认知能力差别； 充分运用企业提供生产案例和影视资料，使内容贴近航运岗位； KT指数讲解插入本校教师几十年前的理论贡献，增强学生荣誉感； 在重点训练外高桥测速场冲程实验后，运用仿真模拟设备让学生领略世界主要狭水道场景。对学生职业兴趣的培养有意义。 第一节船舶旋回性能 在船舶操纵中，就舵的使用而言，大致可分为小舵角的保向操纵、一般舵角的转向操纵及大舵角的旋回操纵三种，船舶旋回性是船舶操纵中极为重要的一种性能。 一、船舶旋回运动的过程 船舶以一定航速直线航行中，操某一舵角并保持之，船舶将作旋回运动。根据船舶在旋回运动过程中的受力特点及运动状态的不同，可将船舶的旋回运动分为三个阶段，如图1—1所示。 1.第一阶段——转舵阶段 船舶从开始转舵起至转至规定舵角止（一般约8~15s），称为转舵阶段或初始旋回阶段。
船舶操纵性总结汇总
操纵性 绪论 操纵性定义：船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变航速、航向和位置的性能。 操纵性内容： 1. 航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。 2．回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。 3．转首性和跟从性：表示船舶应舵转首及迅速进入新的稳定运动状态的性能。 4. 停船性能：船舶对惯性停船和盗车停船的相应性能。 附加质量和附加惯性矩： 作不定常运动（操纵和耐波运动）的船舶，除了船体本身受到愈加速度成比例的惯性力外，同时船体作用于周围的水，使之得到加速度。根据作用力和反作用力，水对船体存在反作用力，这个反作用力称为附加惯性力。 附加惯性力是与船的加速度成比例的，其比例系数称为附加质量。船舶操纵 一、操纵运动方程
1.1坐标系 一、固定坐标系： 固定坐标系是固结在地球表面，不随时间而变化的，如图所示。 首向角ψ：X 0与X 的夹角（由X 0转向X ，顺时针为正）。 二、运动坐标系： 运动坐标系是固结在船体上的，随船一起运动的，如图所示。 重心坐标：X OG 、Y OG ； 船速：V 重心G 瞬时速度； 航速角ψ0：X0轴与船速V 夹角(顺时针为正)； 漂角：β船速与X 轴夹角(顺时针为正)； 回转角速度：γ= dψdt ； 回转曲率：R 右舷为正； 舵角：δ左舷为正。 三、枢心： 回转时漂角为零点、横向速度为零的点。 1.2线性运动方程 一、坐标转换 00cos sin sin cos ψψψψ =-=+G G x u v y u v
二、简化方程 当重心在原点处：X G =0 运动坐标系一般方程： 三、对于给定船型、给定流体中的运动情况 船型参数和流体特性为已知条件； 操纵运动为缓变过程，忽略高阶小量； 忽略推进器转速影响； 操舵过程短暂，忽略转舵加速度。 则可将给定船型流体中受力情况表示如下： 由泰勒展开式，用水动力导数表示如下： 四、简化后的操纵运动线性方程式： 2()()() ψψψψψψ=--=++=++G G Z G X m u v x Y m v u x N I mx v u 00cos sin ψψ =+G G X mx my 00cos sin ψψ =-G G Y my mx ()() ψψψ =-=+=z X m u v Y m v u N I (,,,,,,)(,,,,,,)(,,,,,,) X X u v r u v r Y Y u v r u v r N N u v r u v r δδδ== =v r v r v r v r Y Y v Y r Y v Y r Y N N v N r N v N r N δδδδ =++++=+++ +111()()v ur v u u r r v u r +=++?+?=+
船舶电气系统
船舶电气系统总的分为三大部分：船舶电站、船舶电力网和电气负载。 按照在系统中的作用和负载的性质，又可以分九类装置和系统：（1）船舶电力系统；（2）船舶电力拖动装置；（3）船舶电力推进装置；（4）船舶照明系统；（5）船舶内部通讯、联络装置；（6）船舶导航装置；（7）船舶无线电通讯装置；（8）船舶自动化装置；（9）特种装置，如磁性防护和消磁装置等。 船舶电力系统：包括船舶电站和船舶电力网两大部分，担负着将不同形式的能量转换成电能，并将电能输送分配给各用电设备的任务。船舶电能系统包括：（1）原动机和发电机组成的发电机组；（2）有各种控制、监视和保护电器的配电设备（总配电板）；（3）导线和电缆等组成的电网。船舶电力系统有一些主要的参数，决定着船上主要电气设备的品种和规格。这些参数是：电制（交流或直流），电压，频率。 船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。发电机组是把化学能转化为电能的装置，通过配电板来进行控制及分配。带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机，相应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组.为使船舶在各种不同工况下，如航行、作业、停泊、应急等情况下，都能连续、可靠、经济、合理地进行供电，船舶上常配置多种电站。（1）主电站，正常情况下向全船供电的电站。（2）停泊电站，在停泊状态又无岸电供应时，向停泊船舶的用电负载供电的电站。（3）应急电站，在紧急情况下，向保证船舶安全所必需的负载供电的电站。（4）特殊电站，如向全船无线电通讯设备（如收发报机等），各种助航设备（雷达、测向仪、测深仪等），船内通讯设备（如电话、广播等）以及信号报警系统供电的电源。这类用电设备的特点是耗电量不大，但对供电电源的电压、频率、稳压和稳频的性能有特殊的要求。因此，船上有时需要设置专门的发电机组或逆变装置向全船弱电设备或专用设备供电。船舶电力网电能从主配电板（及应急、停泊配电板）通过电缆的传输，经过中间的分配电装置（区配电板、分配电箱等），送往各电气用户，形成的电力网络即为船舶电力网。对船舶电力网的基本要求是生命力强、即要求电网在发生故障或局部破损等情况下，仍能保证对负载的连续供电，并限制故障的发展和将故障的影响限于最小范围之内。 船舶上各性质相近的用电设备都由相应的单独电网供电，可分为：（1）船舶电力网，由总配电板直接供电，供给各种船舶辅机的电动拖动。（2）照明电网，提供船舶内外照明。（3）弱电装置电网，包括电传令钟、舵角指示器、电话设备、火警信号及警铃等。（4）应急电网，包括应急照明、应急动力（如舵机电源）、助航设备电源等。（5）其它装置电网，如充电设备、手提行灯等。 二手船，是指经过一段时间的营运使用后，由原船东转手出售给新船东，可继续投入营运使用的旧船。 废船则是经过长时间的营运使用后，接近或超过船舶内河运输运输使用年限，由船东抛弃不用出售给拆船厂拆解的旧船。就船舶本身而言，两者之间没有严肃而公正的区别，主要是船东根据航运市场、船舶市场的行情和前景预测，决定是卖二手船还是卖废钢船。遇到航运市场低迷时，船东会大量抛售废船。 反之，在航运市场繁荣时，二手船市场会随之活跃。影响二手船本身价值的因素 船舶的基本性能和主要设备状况：二手船原始(或改装后)的基本性能和主要设备状况，决定着其本身的适用性、可靠性、经济性和营运的竞争力。
船舶操纵(内河船员考试)第三章知识要点
第三章特殊情况下船舶操纵 第一节大风浪中航行前的准备工作 1.同一河段风、流作用方向相反时，风浪大。风、流作用力方向相同时，风浪小；并以主 流区浪最大，缓流区浪小；下风岸浪大，上风岸浪小；宽阔河段浪大，狭窄河段浪小； 转潮前后一段时间内浪大。 2.船舶在大风浪中航行，产生严重摇摆（包括横摇、纵摇、垂荡运动的复合运动），面且 造成拍底、甲板上浪、尾淹、螺旋桨空转等危害。 3.大风浪来临前保证船舶水密的措施，应包括：检查各水密门是否良好，不使用的一律关 闭拴紧；天窗和舷窗都要盖好，并旋紧铁盖；检查甲板开口封闭的水密性，必要时进行加固；将通风口关闭；锚链管盖好。 4.排水畅通包括：排水管系、泵、阀状态良好；污水沟畅通；甲板排水孔应畅通。 5.绑牢活动物件包括：（1）起吊设备、锚设备以及一切未固定的甲板物件就系固和绑扎。 （2）散装货物应平舱。（3）水舱、燃油舱应尽可能注满或抽空，减少自由液面。（4）舱内和甲板的重件货物。（5）配载时详细计算稳性，满足风浪中的航行要求。 6.在吃水差方面，既要防止螺旋桨空转，又要减轻拍底，一般以适当艉纵倾较为理想。 第二节大风浪中的操船措施 7.船舶在波浪中的横摇周期与船宽成正比，与初稳性高度的平方根成反比。 8.减轻横摇的措施：调整船舶的横摇周期、改变航向和速度以调节波浪的遭遇周期。如果 船舶正横受浪时，且横摇周期与波浪周期相等，此时改变船速对波浪遭遇周期无影响，只有改变航向才能取得减轻横摇的效果。 9.船速越高，垂荡越激烈。 10.船首干舷越低，船速越大，波高越强，甲板上浪也越厉害。 11.为了减轻空转现象和防止桨叶等受损，应保持桨叶浸入水中20%-30%的螺旋桨直径，当 出现空转时，可及时调整航向和速度以减轻船舶摇荡。 12.船舶在大风浪中顶浪航行，可通过下列措施减轻拍底、甲板上浪：降低航速、偏浪航行、 改顶浪航行为顺浪航行、正确变换车速（交替运用快慢车）。 13.船速越快，波浪对船首的冲击力就越大；船首的面积越大（如U型首），波浪的冲击力 越大；方形系数、棱形系数越大，冲击力越大。 14.船舶顺浪航行时，由于波浪与船舶相对速度小，可以大大减弱波浪对船体的冲击。 15.当航速小于波浪传播速度时，将形成尾淹现象；当航速等于波浪传播速度时，则船尾冲 漂（不易保持航向）；一般采取调整航速的措施，使航速稍大于波浪的传播速度，既能避免尾淹，又能保持舵效。 16.偏浪航行是船舶的主航向与风浪的方向成20-40度的夹角，斜着波浪传播的方向前进的 方法。