船舶操纵1要点

船舶操纵运动仿真报告

指导老师：王先洲

班级：船海1303

小组成员：徐田丰U201312305

桂强U201312311

张琳U201312296

李坚宇U201312316

丁逸轩U201312323

王睿哲U201212135

2016年5月7日

一·国内外研究现状

船舶操纵性是指船舶在驾驶者的操纵下，通过控制装置来保持或改变航速、航向和位置等运动状态的能力，他是船舶的运动性能之一。它直接影响到船舶的经济性和安全性。航运业的不断发展促进了船舶的大型化多样化和高速化航道航行密度的增加导致海上事故发生的概率上升使得人们对船舶操纵性的要求提高。

船舶操纵运动仿真作为一种在设计阶段常用的预报船舶操作性能的方法，在现代计算机迅速发展，多媒体进步的今天，这种方法更是有了深厚的发展前景。目前这种技术在航海人员的训练中得到了广泛地引用；并且在港口航道的设计和管理上有一定作用。同时在各工况下对船舶运动的仿真研究，各船型下运动的仿真研究，各个辅助装置对船舶运动影响的仿真研究都多如繁星。

如大型船舶进坞的仿真：大型油轮进出坞时依靠船坞引船系统或拖船拖曳运动,由于船坞的坞口以及进出坞航道狭窄,使油轮的进出坞运动控制较困难,事故风险较高。本文比较了油轮进出坞运动与深海域拖航系统运动的差异,从理论出发,建立了油轮进坞运动方程,利用四阶Runge-Kutta方法求解一阶微分方程组,得到了油轮进坞的运动轨迹及瞬时速度。仿真结果表明,该油轮在较好的海况条件下进坞是安全的。

如风浪流作用下的船舶操纵运动仿真：将OpenGL虚拟现实仿真技术运用到船舶操纵与控制领域中，利用MMG数学模型，建立了风浪流作用下船舶操纵运动的三维动态仿真系统，在系统开发过程中，首先采用MMG分离式数学模型及相关的系列化试验结果，建立单桨单舵海洋运输船舶在静水中的船舶操纵运动方程，并编制计算程序，经与试验结果比较，证实了计算结果的正确性;为了解MMG数学模型中模型参数变化对操纵性指数的影响程度在上述已有程序基础上，对有关模型参数进行偏移修正，探讨了相应参数变化后的操纵性指数，对船舶操纵性指数对模型参数的灵敏度进行了详细的分析与探讨。

如半潜船的六维自由度仿真：采用分离建模的思想,通过对船舶运动以及受力进行分析,建立了一个对半潜船在外力风、浪、流作用下的船舶运动数学模型进行了6自由方向上的建模。并对船舶进行受力分析,建立了6自由度裸体船体水动力及力矩、6自由度流体动力及力矩和6自由度外力干扰力及力矩等计算模型和吊舱螺旋桨推进器的推力以及推力矩的计算模型。最后通过计算机进行仿真,利用数值分析方法四阶Runge-Kutta算法计算出船舶6自由度运动状态。

目前主流的数学模型是mmg，这种模型通过水动力系数、桨和舵的相关系数对水动力进行建模，因此数学模型与上面的系数有很大的关系。

而本次我们采用abkowitz模型，这种模型需要船舶的所有水动力导数，进而计算出该模型在各种操舵规律下，各种运动参数随时间变化的曲线和模型的运动轨迹。

二·船舶运动方程

由于回转过程的速降、各种激烈的操纵运动，船舶操纵的线性模型因其局限性而无法准确地预报各种情况下的操纵运动。因此，为了对船舶操纵运动进行更为精确的数学模拟，一般采用非线性数学模型。

在此介绍Abkowitz非线性数学模型。该模型将方程中的流体动力函数X、Y、N在直航状态附近对各运动参数做泰勒级数展开，即把XYN表示为各种状

态变量及耦合项的泰勒级数之和。

u

r X u v X u vr X r X v X vr m X u X u v X u r X X r m X X v X u X u X u X X uvr f u r u v vru r v vr u vvu rru G rr vv uuu uu u ?+?+?+++++?+?+?+++++?+?+?+=δδδδδδδδδδδδδδδ)(2

12

12121)21(2

16121)(222222

3201u Y vr Y u Y u Y r Y v Y Y Y u r Y u r Y r Y rv Y r Y r m u Yr u v Y u v Y v Y vr Y v Y v Y u Y u Y u Y Y uvr f u vr uu u rr vv ruu ru r rvv rrr vuu vu v vrr vvv v pouuu pou pou p ?++?+?+++++?+?++++-+?+?+++++?+?+?+=3222322232223

3

2026

12

12121612

1212161)(2

121216

1)(δδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδu N vr N u N u N r N v N N N u r N u r N r N rv N r N r u m x Nr u v N u v N v N vr N v N v N u N u Y u N N uvr f u vr uu u rr vv ruu ru r rvv rrr G vuu vu v vrr vvv v pouuu pou pou p ?++?+?+++++?+?++++-+?+?+++++?+?+?+=3222322232223

3203612

12121612

1212161)(2

121216

1)(δδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδδ

由上式可知，常系数非线性方程组的解如下：

??-==u

X m r v u f u dt du )(1δ、、、

)Y -)(mx N -(mx -)N -)(I Y -(m )()()()(r G v G r z v 32???????

?--?-==δδ、、、、、、r v u f Y mx r v u f N I v dt dv r G r z )Y -)(mx N -(mx -)N -)(I Y -(m )()()()(r G v G r z v 23?????

???--?-==δδ、、、、、、r v u f N mx r v u f Y m r dt dv v G v

上式即为一阶微分方程组，可利用计算机迅速求得其近似解。只要一直前一瞬时t 的u,v,r,δ值，便可解出该瞬时的???r v u ,,值。进而推算出下一瞬间的速度状态变量。因此微分后可以求得船舶相对于固定坐标系的线速度值，即为绝对速度： )(sin )()(cos )()(0t t v t t u t x ψψ?-?=?

)(cos )()(sin )()(0t t v t t u t y ψψ?+?=?

对上式进行积分：

∑?-=??+=t

t r t r t 0)()0()(τψψ

t v u x t x t

t r ?-?+=∑?-=000)}(sin )()(cos )({)0()(τψττψτ t v u y t y t

t r ?+?+=∑?-=000)}(cos )()(sin )({)0()(τψττψτ 其中：)0()0()0(00y x 、、ψ为初始时刻状态值。由各瞬时之)()(00t y t x 、值就可以绘制其轨迹。如果船体重心G 与动坐标原点O 不重合，则需要进行适当的修正从而得到正确的重心轨迹。

以上即Abkowitz 非线性模型的简要内容，如果某船的全部水动力导数已知，则运用该模型可以方便的计算出其在各种操舵情况下，运动参数随时间的变化及其轨迹，由实际实验证明，该数学模型预报值和实船实验值符合较好，所以为了计算某船的操纵运动，确定其水动力导数是非常重要的。Abkowitz 数学模型中众多水动力导数可以通过各种约束船模实验而测得，而阻力实验和螺旋桨敞水试验可以提供另一部分系数值。

三·仿真结果及分析

本次测试的船型为mariner

Matlab代码如下

function xdot = mariner( x,ui )

if ~(length(x) == 7),error('x-vector must have dimension 7 !');end

if ~(length(ui) == 1),error('u-vector must have dimension 1 !');end

U0 = 7.72;

U = sqrt((U0+x(1))^2+x(2)^2);

L = 160.93;

delta_c = ui(1);

u = x(1)/U; v = x(2)/U; delta = x(7);

r = x(3)*L/U; psi = x(4);

delta_max = 15;

Ddelta_max = 5;

m = 798e-5; Iz = 39.2e-5; xG = -0.023;

Xudot=-840e-5;Yvdot=-1546e-5;Nvdot=23e-5;

Xu=-184e-5;Yrdot=9e-5;Nrdot=-83e-5;

Xuu=-110e-5;Yv=-1160e-5;Nv=-264e-5;

Xuuu=-215e-5;Yr=-499e-5;Nr=-166e-5;

Xvv=-899e-5;Yvvv=-8078e-5;Nvvv=1636e-5;

Xrr=18e-5;Yvvr=15356e-5;Nvvr=-5483e-5;

Xdd=-95e-5;Yvu=-1160e-5;Nvu=-264e-5;

Xudd=-190e-5;Yru=-499e-5;Nru=-166e-5;

Xrv=798e-5;Yd=278e-5;Nd=-139e-5;

Xvd=93e-5;Yddd=-90e-5;Nddd=45e-5;

Xuvd=93e-5;Yud=556e-5;Nud=-278e-5;

Yuud=278e-5;Nuud=-139e-5;

Yvdd=-4e-5;Nvdd=13e-5;

Yvvd=1190e-5;Nvvd=-489e-5;

Y0=-4e-5;N0=3e-5;

Y0u=-8e-5;N0u=6e-5;

Y0uu=-4e-5;N0uu=3e-5;

m11=m-Xudot;m23=m*xG-Yrdot;m33=Iz-Nrdot;

m22=m-Yvdot;m32=m*xG-Nvdot;

if abs(delta_c)>=delta_max*pi/180,

delta_c=sign(delta_c)*delta_max*pi/180;end

delta_dot=delta_c-delta;

if abs(delta_dot)>=Ddelta_max*pi/180,

delta_dot=sign(delta_dot)*Ddelta_max*pi/180;end

X=Xu*u+Xuu*u^2+Xuuu*u^3+Xvv*v^2+Xrr*r^2+Xrv*r*v+Xdd*delta^2+Xudd*u*delt a^2+Xvd*v*delta+Xuvd*u*v*delta;

Y=Yv*v+Yr*r+Yvvv*v^3+Yvvr*v^2*r+Yvu*v*u+Yru*r*u+Yd*delta+Yddd*delta^3+Yud *u*delta+Yuud*u^2*delta+Yvdd*v*delta^2+Yvvd*v^2*delta+(Y0+Y0u*u+Y0uu*u^2) ;

N=Nv*v+Nr*r+Nvvv*v^3+Nvvr*v^2*r+Nvu*v*u+Nru*r*u+Nd*delta+Nddd*delta^3+

Nud*u*delta+Nuud*u^2*delta+Nvdd*v*delta^2+Nvvd*v^2*delta+(N0+N0u*u+N0u u*u^2);

xdot=[X*(U^2/L)/m11

-(-m33*Y+m23*N)/(m22*m33-m23*m32)*U^2/L

(-m32*Y+m22*N)/(m22*m33-m23*m32)*U^2/L^2

r*U/L

(cos(psi)*(U0/U+u)-sin(psi)*v)*U

(sin(psi)*(U0/U+u)+cos(psi)*v)*U

delta_dot ];

end

①回转运动

回转运动仿真轨迹

可以根据上图直接得到测试船型mariner 的回转圈的主要特征参数：

反撗距1S ，正横距2S ，纵距3S ，战术直径T D ，定常回转直径D 。

直接判断测试船型的回转性可以看战术直径的大小，当T D =3L~6L 时。可以说该船的回转性达标，T D 越小越好。

GUI

代码如下

function varargout = GUI1(varargin)

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @GUI1_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @GUI1_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [], ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

function GUI1_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

function varargout = GUI1_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;

function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)

input = str2num(get(hObject,'String'));

if (isempty(input))

set(hObject,'String',' '); end;

guidata(hObject, handles)

function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)

function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)

input = str2num(get(hObject,'String'));

if (isempty(input))

set(hObject,'String',' '); end;

guidata(hObject, handles)

function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

a = get(handles.edit4,'String');

b = str2num(a);

t=0:0.1:1500;

u=t;v=t;r=t;psi=t;xpos=t;ypos=t;delta=t;

delta_c=b*pi/180;

u(1)=0;v(1)=0;r(1)=0;psi(1)=0;xpos(1)=0;ypos(1)=0;delta(1)=0; for i=1:15000

x=[u(i) v(i) r(i) psi(i) xpos(i) ypos(i) delta(i)];ui=delta_c;

xdot=mariner(x,ui);

u(i+1)=u(i)+0.1*xdot(1);

v(i+1)=v(i)+0.1*xdot(2);

r(i+1)=r(i)+0.1*xdot(3);

psi(i+1)=psi(i)+0.1*xdot(4);

xpos(i+1)=xpos(i)+0.1*xdot(5);

ypos(i+1)=ypos(i)+0.1*xdot(6);

delta(i+1)=delta(i)+0.1*xdot(7);

end;

plot(xpos,ypos)

guidata(hObject,handles);

②Z型操舵

Z型操舵运动仿真轨迹

试验曲线?，δ~t曲线

根据上图，可以通过测量得出超越角OV ?,在很长一段时间里，其为表征船舶的操纵性的直接参数之一

OV ?=KT 0δ

由上式可以看出超越角可以在一定程度上表征操纵性

还可以测量得出转向滞后L T ，是对回转惯性的一种度量。

由以上两个可以直观测得的参数可以评价试验船舶的操纵性是否优良。

此外还可以通过野本谦作建议的K-T 分析，做大量的辅助线及计算，求得K,T ，这种方法更为精确，也更为直接。

GUI 代码如下

function varargout = GUI2(varargin)

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...

'gui_Singleton', gui_Singleton, ...

'gui_OpeningFcn', @GUI2_OpeningFcn, ...

'gui_OutputFcn', @GUI2_OutputFcn, ...

'gui_LayoutFcn', [] , ...

'gui_Callback', []);

if nargin && ischar(varargin{1})

gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

function GUI2_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

handles.output = hObject;

guidata(hObject, handles);

function varargout = GUI2_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)

varargout{1} = handles.output;

function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)

if (isempty(input))

set(hObject,'String',' '); end ;

guidata(hObject, handles)

function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)

if (isempty(input))

set(hObject,'String',' '); end;

guidata(hObject, handles)

function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))

set(hObject,'BackgroundColor','white');

end

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

a = get(handles.edit2,'String');

b = str2num(a);

c = get(handles.edit3,'String');

d= str2num(c);

t=0:0.1:500;

u=t;v=t;r=t;psi=t;xpos=t;ypos=t;delta=t;toda=t;gakki=t;

delta_c=b*pi/180;

u(1)=0;v(1)=0;r(1)=0;psi(1)=0;xpos(1)=0;ypos(1)=0;delta(1)=0;toda(1)=delta_c;gakki( 1)=-1;

for i=1:5000

if (abs(psi(i))>=d*pi/180 && sign(psi(i))==sign(gakki(i))),

toda(i+1)=-toda(i);gakki(i+1)=-gakki(i);

else toda(i+1)=toda(i);gakki(i+1)=gakki(i);end

x=[u(i) v(i) r(i) psi(i) xpos(i) ypos(i) delta(i)];ui=toda(i);

xdot=mariner(x,ui);

u(i+1)=u(i)+0.1*xdot(1);

v(i+1)=v(i)+0.1*xdot(2);

r(i+1)=r(i)+0.1*xdot(3);

psi(i+1)=psi(i)+0.1*xdot(4);

xpos(i+1)=xpos(i)+0.1*xdot(5);

ypos(i+1)=ypos(i)+0.1*xdot(6);

delta(i+1)=delta(i)+0.1*xdot(7);

end;

plot(xpos,ypos)

plot(delta,'DisplayName','delta');hold on;plot(psi,'DisplayName','psi');hold off; guidata(hObject,handles);

function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)

if (isempty(input))

set(hObject,'String',' '); end;

guidata(hObject, handles)

function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),

get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end

四·结论

通过本次仿真试验，得到测试船型的回转直径，超越角及转向滞后，粗略的通过这些参数评估了测试船型mariner 的回转性能和操纵性能。其中OV ≈0.15 ，L T ≈50s ，T D ≈1350＝8.4L

所以mariner 的回转性不是很好，操纵性不错。

此外，也可以看到回转轨迹并不是圆形而是椭圆形，回转半径大于战术直径等图中出现的与一般情况不太一样的现象，因此说明我组的仿真并不是很准确（考虑到mariner 船型的适用范围很广），因此根据仿真数据得出的战术回转直径可能并不准确，因此导致以上的mariner 回转性不是很好的结论。

所以其实本次的结论较可疑，并不能够成为值得参考的仿真试验。

船舶操纵题库3汇总

第一章船舶操纵性能 §1--1船速与冲程 1、影响船舶基本阻力的主要原因是： A、船速； B、推力； C、螺旋桨转数； D、排出流。 2、对给定的船舶，螺旋桨转数一定-----则滑失就越大。 A、船速越快； B、舵效越差； C、排出流流速越小； D、主机负荷越大。 3、某船宽为25.6米，满载吃水为10.0米时欲进行冲程测定，选择的水深应不小 于： A、16米； B、32米； C、48米； D、25.6米。 4、推力是由产生的力。 A、排出流 B、吸入流 C、伴流 D、以上都不是 5、船在航行中受到的基本阻力其大小与那些因素有关？ A、吃水、航速有关 B、风、流影响有关 C、船底污底轻重、航道浅窄有关 D、A+B+C 6、超大型船舶其倒车拉力一般只有主机正车推力的： A、80% B、60-70% C、50-60% D、30-40% 7、关于滑失，下述叙述错误的是： A、船体污底越严重，滑失越大 B、海况越坏，滑失越大 C、船速越大，滑失越大 D、同样转速下船速越小，滑失越大 8、倒车拉力一般较主机正车推力低，其原因是： A、为了遵守港章的规定 B、主机结构上的原因 C、为了保护主机，便于避让 D、以上都是 9、港内全速时的转速比海上低，其原因是： A、为了遵守港章的规定 B、主机结构上的原因 C、为了保护主机，便于避让 D、以上都是 10、主机的启动与换向的快慢除与机器的类型、性能有关外，海与有关： A、操作人员的技术 B、风流的影响 C、航道的浅窄 D、以上都是 11、测定冲程时应选择无风流影响，且水深不小于。 A、3d B、3B C、3（Bd）1/2 D、3Bd 其中：d——吃水B——船宽 12、给定的船舶当转速一定时，螺旋桨给出推力大小与船速的关系是： A、船速越高推力越小 B、匀速前进时推力为零 C、船速越低推力越小 D、匀速前进时推力最大 13、某轮以相同的转速航行，下列有关推力的叙诉正确的是； A、随着船速的下降推力下降 B、随着船速的提高推力下降 C、当船速为零时推力为零 D、当船速恒定时推力为零

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

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

辅机-(5)-201311

船舶辅机（五） 选择题： 1、泵工作中实际能达到的最大吸高随________降低而降低。 A．吸入滤器阻力 B．液体温度 C．泵的流量 D．吸入液面压力 2、某水泵吸、排管径和压力表高度相同，工作时吸入压力为-0.05 MPa，排出压力为0.55 MPa，其工作扬程约为________（设1 MPa≈100 m水柱高）。 A．60 m B．55 m C．50 m D．铭牌标示扬程 3、往复泵排出空气室必要时应________。 A．补气 B．放气 C．补水 D．补油 4、如果双缸四作用往复泵不采用群阀，则应有________个泵阀。 A．2 B．4 C．8 D．6 5、舱底水泵常选用往复泵是因其________。 A．小流量高扬程 B．可靠性好C．自吸能力强 D．价格相对低 6、关小电动往复泵排出阀不会导致________。 A．排出压力升高 B．电机过载C．流量明显减少 D．安全阀开启 7、为防止活塞泵发生“水击”现象，可以采取________措施。 A．加设滤器，防止杂质吸入 B．降低转速，降低吸水温度 C．设排出空气室 D．加厚泵壳与管壁厚度 8、齿轮泵非对称卸荷槽是________。 A．只在排出端有槽 B．只在吸入端有槽 C．一对槽向吸入端偏移 D．A或C 9、转子泵与外啮合齿轮泵相比的优点之一是________。 A．制造工艺较简单 B．容积效率较高 C．吸入性能好，适用高转速 D．适用工作压力高 10、齿轮泵排出压力超过额定值不会导致________。 A．轴承负荷加大 B．磨损加剧 C．电机过载 D．流量急剧减小 11、单螺杆泵万向轴的销轴的润滑是靠________。 A．润滑油 B．润滑脂 C．A或B D．无须人工润滑 12、单螺杆泵不能作________。 A．海水泵 B．甲板冲洗泵 C．渣油泵D．货油泵 13、蜗壳式离心泵的轴向动反力，与________有关。 A．泵的理论扬程 B．泵的理论流量 C．叶轮的种类 D．泵的比转数 14、会使离心式锅炉给水泵吸入压力降低的是________。 A．锅炉蒸汽压升高 B．锅炉水位升高 C．排出阀未开足D．泵转速增加15、离心水泵改输燃料油时，如管路状况不变，则流量________。 A．减小 B．增加 C．不变 D．变化情况不一定 16、________是高比转数离心泵的特点之一。 A．叶轮外径与叶轮吸入口直径之比较大 B．叶轮出口宽度较大 C．叶轮的叶片形状是圆柱形 D．流量小、扬程高 17、船用压力水柜的给水泵常采用旋涡泵，若将其换成特性曲线较平坦的离心泵（其扬程能 满足要求）后：

01517内河船员适任考试船舶操纵试卷

中华人民共和国海事局 2003年第1期航行于长江干线船舶船员适任证书全国统考试题（总第01期） 科目：船舶操纵试卷代号：517 适用对象：二等船舶二副 (本试卷卷面总分100分，及格分为60分，考试时间120分钟) 答题说明: 本试卷试题为单项选择题和是非题，请选择一个最合适的答案，并将该答案按答题卡要求，在其相应位置上用2B铅笔涂黑,每题1分，共100分。 一、单项选择题 1. 内河船舶的旋回圈直径一般为： A. 2～4倍船长 B. 3～5倍船长 C. 4～6倍船长 D. 5～7倍船长 2. 船舶旋回中出现的外倾角较大而危及船舶安全时，应： A. 立即回至正舵 B. 立即操相反的大舵角 C. 逐步降速，逐步减小所用舵角 D. 以上措施均正确 3．操舵速度快的船，在其旋回中会出现： A. 旋回直径小 B. 旋回初径小 C. 纵距小 D. 横距小 4. 船舶旋回360°所需要的时间与下述哪一因素关系密切？ A. 排水量 B. 纵倾 C. 水深 D. 风浪和流 5. 紧急避让时，何种情况下应操满舵避让？ A. 纵距大于最短停船距离 B. 纵距小于最短停船距离 C. 纵距大于停船距离 D. 纵距小于停船距离 6. 通常说旋回圈的五大要素是指： A. 纵距、横距、偏距、转心、漂角 B. 横距、偏距、旋回圈初径、转心、漂角 C. 纵距、偏距、旋回圈初径、漂角、旋回圈直径 D. 纵距、横距、偏距、旋回圈直径、旋回圈初径 7．一般运输船全速满舵时，旋回圈要素中的反移量约为： A．船宽的1%～2% B．船长的1/5～1/10 C．船宽的一半 D．船宽的一倍 8. 舵压力和舵压力转船力矩与水流的关系是： A. 逆流舵压力、舵压力转船力矩增大 B. 顺流舵压力、舵压力转船力矩增大 C. 顺流舵压力、舵压力转船力矩减小 D. 逆、顺流的舵压力和舵压力转船力矩相同 9. 应舵时间是指： A．自转动舵轮时起到舵轮转到预定度数时止的时间 B．自转动舵轮时起到船首开始转动时止的时间 C．自船首转动时起到船舶达到匀速转动时止的时间 D．自转动舵轮时起到舵叶转动时止的时间 10. 对河船而言，应舵时间在______之内。 A. 1～5s B. 1～7s C. 7～8s D. 15s 11. 高速船低速航行时，向低舷侧转向舵效______；高速航行时，向高舷侧转向舵效 ______。 A. 好/好 B. 好/差 C. 差/好 D. 差/差 12. 舵速指的是： A. 船舶航速 B. 舵相对于冲在舵面上的水的相对运动速度 C. 舵对水相对运动速度在首尾方向上的分量 D. 舵叶的转动速度 13. 右旋单螺旋桨船后退时操正舵，船首向右偏转，其主要原因是： A. 螺旋桨水面效应横向力的影响 B. 尾流螺旋性效应横向力的影响 C. 螺旋桨水面效应横向力与尾流螺旋性效应横向力的影响 D. 吸力效应横向力的影响 14. 右旋单桨单舵船，正舵进车启动时，船首： A. 向右偏 B. 向左偏 C. 不偏 D. 偏向不定 15．双推进器船舶在运河中低速行驶发生偏转时,可采取制止偏转的措施有: (1)可将偏转一舷的车加速 (2)可将另一车停车 (3)可将偏转一舷的车倒车 (4)可将另一车倒车 A. 仅(1)(2)对 B. 仅(1)(2)(4)对 C. 仅(2)(3)(4)对 D. 仅(1)(3)(4)对16．伴流对船舶的影响是: A. 能增加推进器效率,且增加舵效 B. 能增加推进器效率,但降低舵效 C. 能降低推进器效率,且降低舵效 D. 能降低推进器效率,但增加舵效 17. 水面效应横向力，随着船速的增加而： A. 由大到小 B. 逐渐增大 C. 逐渐减弱 D. 以上都不对 18. 装有倒车舵的船舶，如欲使船向左横移，应使左舷螺旋桨______，右舷螺旋桨______， 并将倒车舵操纵手柄推向左舷满舵，此是，用主舵来控制船首向，使其不发生偏转。 A. 正转/正转 B. 正转/反转 C. 反转/反转 D. 反转/正转 19. 船舶在风中航行时决定风压力大小的因素是：①相对风速和风舷角②水线以上船体 正、侧面受风面积③空气密度④风力中心距船首的距离 A. ①②③ B. ①②④ C. ①～④ D. ①③④ 20. 在狭水道中航行的船舶，顺流过弯，应使船位保持在水道的： A. 中央 B. 中央略偏凸岸一侧 C. 中央略偏凹岸一边 D. A、B、C均可 21. 船舶进入浅水区，其： A. 航向稳定性与旋回性都变差 B. 航向稳定性与旋回性都变好 C. 航向稳定性变好，旋回性变差 D. 航向稳定性变差，旋回性变好

船舶操纵题库

《船舶操纵》题库 第一章 第一节 1.船舶旋回一周所用的时间与排水量关系密切（）。 A．万吨船约需4min，超大型船则几乎增加一倍 B．万吨船约需10min，超大型船则几乎增加一半 C．万吨船约需6min，超大型船则几乎增加一倍 D．万吨船约需15min，超大型船则几乎增加一半 2.船舶做旋回运动时，下列正确的是（）。 ①漂角增大，失速加剧；②漂角增大，转心前移；③漂角增大，旋回半径增大；④漂角增 大，横倾加大。 A．①② B．①③ C．①～③ D．①②④ 3.旋回中引起速度下降的首要原因是（）。 A．用舵后舵阻力增加 B．斜航阻力增加 C．推进效率下降 D．船舶横倾 4.船舶旋回中的漂角β（）。 A．在首尾线的各点处具有相同的值 B．在重心G处的值最大 C．在转心P处的值最大 D．以重心G处的首尾面迎流角来衡量，约为3°～15° 5.船舶旋回中出现的外倾角较大而危及船舶安全时，应（）。 A．立即回至正舵 B．立即操相反的大舵角 C．逐步降速，逐步减小所用舵角 D．A、B、C项措施均正确 6.旋回要素的“纵距”是指（）。 A．从船舶转舵开始瞬间的重心至旋回圈中心的纵向垂直距离 B．船舶自操舵起，至航向改变90°时止，其重心在原航向上的纵向移动距离 C．船舶旋回180°时其重心沿垂直于初始直航线方向上的横移距离 D．船舶的重心自初始直航线向旋回圈内侧横移的最大距离 7.尾倾越大，旋回圈越大，若尾倾吃水差增加船长的1%，旋回半径会增加（）。 A．5% B．10% C．15% D．18% 8.一般商船旋回时其转心约在首柱后（）船长处。 A．1/2～1/3 B．1/3～1/5 C．1/5～1/6 D．1/6～1/3 9.超大型船舶在旋回时，其速度下降较一般万吨级货船（）。 A．大 B．小 C．相同 D．A、B、C都不对 10.反移量是指（）向转舵相反一舷横移的距离。 A．船首 B．船尾

(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

船舶辅机

第 8章 船舶輔機 楊子傑 編輯 8.1泵 商船來說，機艙中常用的泵，約有離心式泵、往復式泵、螺旋式泵、噴射式泵、 齒輪式泵等。 8.1.1離心式泵的基本原理 泵殼中當注滿流體時，當葉輪(Impeller)高速旋轉，流體沿著葉輪方向流出，由於 葉輪中的流體已被排出，造成葉輪中心壓力下降，於是吸入管內的流體因大氣壓的關 係，將流體壓入葉輪中心處，於是完成了離心式泵的抽排作用[1]。 8.1.2 離心式泵 離心式泵葉片多為單吸口及雙吸口葉片為主，如圖6.1及圖 6.2所示[2]。其中雙 吸口葉輪又可用在減輕軸向推力。 另因離心式泵因葉輪有軸向推力的因素，故有推力平衡裝置，下列為各種方式 1. 雙吸口葉輪 2. 平衡口及平衡管 3. 對向葉片 4. 液壓平衡裝置 5. 推力 軸 承 圖6.1 單吸口離心式泵 8.1.3 螺旋泵 於泵殼內有旋轉螺桿，流體在泵殼內，沿著螺桿方向，將流體排出，如液壓油泵、 滑油泵、殘渣泵(Sludge pump)等。螺旋泵又可分單螺旋泵，雙螺旋泵及三螺旋泵等 [4,5,9]。 圖6.2 雙吸口離心式泵

8.1.4單螺旋泵 如下圖6.3所示，連接軸易於拆解及組合

圖 6.3單螺旋泵 8.1.5三螺旋泵 三螺旋泵(IMO)，如下圖 6.4所示：

圖 6.4三螺旋泵 8.2板式熱交換器 8.2.1其板子又可分四孔封閉型(Blanked)和非封閉住型(unblanked) 8.2.2平板材質，因使用之流體不同，而有不同之材質[1] 材質 適合流體 不鏽鋼(SUS304,316) 淨水、河川水、食用油、礦物油 鈦及鈦鈀(Ti，Ti-Pd) 海水、鹽水、鹽化物 20Cr，18Ni，6Mo，(254SMO*1) 稀硫酸、稀硫鹽化物水溶液、無機水 溶液 鎳(Ni) 高溫、高溫度苛性鈉

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

船舶操纵题库6

四章一节 1、在大风浪中顺浪航行的条件是： I．波长小于船长时；II．波长大大长过船长时；III．波长与船长相近似，船速又与波速接近时 A、仅I对 B、仅II对 C、I、II对 D、仅III对 2、船舶横摇周期Tθ，波浪周期τ，当Tθ >τ时,则船舶横摇周期较 ,甲板上浪较 .。 A、慢；少 B、快；少 C、慢；多 D、快；多 3、在北半球台风的危险半圆是指台风的半圆。 A、左 B、右 C、前 D、后 4、在北半球可航半圆内避台操纵法是： I．以左首约15°~20°顶风全速驶离；II．使右首受风顶风滞航；III．使右尾受风驶离 A、仅I对 B、仅II对 C、仅III对 D、II、III对 5、船舶为避免卷入台风中心的操纵方法是： A、在北半球，船舶应以右首舷的15°~20°顶风全速航行 B、在南半球，船舶应以右尾受风全速航行 C、A、B都对 D、A、B都不对 6、船舶在海上航行时遇到大风浪，使该船剧烈摇摆，拍底和甲板大量上浪，螺旋桨打空车，该船应采取： A、滞航 B、顺浪航行 C、漂滞 D、顶风，顶浪航行 7、在大风浪中航行的船舶，为避免谐摇，改变波浪的遭遇周期，可采取下述那种措施？ A、改变航向 B、即改变航向又变速 C、改变船速 D、A、B、C、均可采取 8、船舶在大风浪中掉头操纵，下述哪个是不正确的？ A、利用海浪的三大八小变化规律，使船舶在风浪较平静是掉头 B、掉头过程中要快车满舵，以求尽快掉成 C、从顶浪转向顺浪时，转向应在较平静海面来到之前开始，以求在较平静海面时正好转到顺浪 D、从顺浪转到横浪较危险，必须降低惯性冲力，等待时机，以求在较平静的海面掉头完毕 9、有关大风浪中采取漂滞法的船，下述哪项不正确？ A、保持舵效的最小速度并将风浪放在船首2~3个罗经点迎浪航行 B、船舶停止主机随风浪漂流 C、适用保向性差或衰老的船舶 D、可在船首抛出锚链或大缆使船首迎风浪 10、海上波浪周期为10秒，如本船横摇周期分别为下列所述，正确的船舶摇摆情况是： A、周期6秒时，横摇较快 B、周期10秒时，横摆最剧烈 C、周期14秒时，横摇较慢 D、A、B、C、都对 11、在大风浪中航行，为减轻拍底现象应保持首吃水大于满载吃水的多少？ A、1/3 B、1/2 C、3/4 D、以上都可以 12、当船舶处于纵摇和垂荡都很严重时，为了减轻摇荡，须避开临界区域，采取最有效的措 施是： A、减速 B、改变航向 C、调整吃水差 D、以上都行 13、在大风浪中航行，船舶受波浪的作用，使其围绕着通过重心的X、Y、Z轴作线运动和 回转运动，过X轴的摇摆运动称为：

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。

船舶操纵性与耐波性总结

船舶操纵性：是指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其航速、航向和位置的能力。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。 回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。转首性：表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约：小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性 固定与运动坐标系的关系： 漂角：速度V 与OX 轴正方向的夹角β。舵角：舵与OX 轴之间的夹角δ。舵速角：重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。 线性水动力导数意义：船舶作匀速直线运动，在其他参数不变时，改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。水动力导数：Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数．如：Xu 等。对横向速度分量v 的导数为位置导数，如：Yv 、Nv 等。对回转角速度r 的导数为旋转导数，如：Nr 、Yr 等。对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。 ，对舵角δ的导数为控制导数，如：Y δ等。 稳定性：对处于定常运动状态的物体(或系统)，若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态；当干扰去除后，经过一定的过渡过程，看是否具有回复到原定常运动状态的能力。若能回复，则称原运动状态是稳定的。直线稳定性：船舶受到瞬时扰动以后，重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。方向稳定性：船舶受到的瞬时扰动消失以后，重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。位置稳定性：船舶受到瞬时扰动，当扰动消失以后，重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。 稳定衡准数:C=-Y V (mx G u 1-N r )+N V （mu 1-Y r ）；C>0 表示船舶在水平面的运动具有直线稳定性；C<0 则不具有直线稳定性。 影响航向稳定性的因素：(1)为改善其航向稳定性，应使Nr 、Yv 二者的负值增加，从C 的表达式可见，此二者之乘积的正值就越大，显然有利于改善稳定性。(2) Nv 对稳定性的影响较大。只要Nv 为正值，船舶就能保证航向稳定性 (3)若沿船纵向设置升力面(如鳍、舵等能产生升力的物体)，则将其加在首或尾部都能使Nr 的负值增加，但若加在首部会使Nv 增加负值，而加在尾部会使Nv 变正，故升力面设置在尾部可使Nr 负值增加的同时又使Nv 值变正，故对航向稳定性的贡献比设置在首部要大。与几何形体的关系：增加船长可使Nr 负值增加，增加船舶纵中剖面的侧面积可使Nr 、Yv 的负值增加，增加Nv 的有效方法是，增加纵中剖面尾部侧面积，可采用增大呆木，安装尾鳍，使船产生尾倾等。 船舶回转性各参数：反横距：从船舶初始的直线航线至回转运动轨迹向反方向最大偏离处的距离为S1。正横距：从船舶初始直航线至船首转向90°时，船舶重心所在位置之间的距离为S2。该值越小，则回转性就越好。纵距：从转舵开始时刻船舶重心G 点所在的位置，至船首转向90°时船舶纵中剖面，沿原航行方向计量的距离S3。其值越大，表示船舶对初始时刻的操舵反应越迟钝战术直径：从船舶原来航线至船首转向180°时，船纵中剖面所在位置之间的距离DT 。其值越小，则回转性越好。定常回转直径：定常回转阶段船舶重心点圆形轨迹的直径D 进程R ′：自执行操舵点起至回转圈中心的纵向距离；R′=S3-D/2；它表示船舶对舵作用的应答性，R′越小则应答性越好 回转过程的三个阶段： 转舵阶段：指从开始转舵到舵转至规定角度δ0为止。运动特点：V 。 ≠0 ，r 。≠0 ，v=r=0；过渡阶段：指从转舵结束起到船舶进入定长回转运动为止。运动特点：V 。 、r 。 、V 、r 都不为零且随时间发生变化。 定长回转阶段：当作用于船体的力和力矩相平衡时，船舶就以一定的侧向速度V 和回转角速 度r 绕固定点作定长圆周运动。特点：V 。=r 。 =0，v 、r 为常数。 枢心点P :船舶回转过程中，在船上还存在一个横向速度分量为零的点，称为枢心点p 。枢心点是船舶纵中线上唯一的漂角为零的点；枢心点仅仅是因为船舶转向而存在的；船舶加速时，枢心点会向船舶运动的方向移动 。反操现象：是船舶不具有直线稳定性的一种特征，回转性与稳定性相矛盾。回转衡倾的原因：船舶回转过程中，船体上承受的侧向力其作用点高度各不相同，于是形成对ox 轴的倾侧力矩，产生回转横倾。 野本模型：T r 。+r 。 =K δ 其中 K 、T 为操纵性指数。用参数K 评估回转能力。大K 意味着回转性能好。用参数T 评估直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。小T 意味着好的直线运动稳定性、初始回转能力和航线改变能力。K= T= 希望船舶有大K 、小T （但相互矛盾）。T 的单位是S ，K 的单位是S -1 转首性指数p ：表示操舵后，船舶行驶一倍船长时，由单位舵角引起的首相角改变量。 诺宾指数：若平>0.3则转首性满足要求。与船体惯性 回转阻尼 舵的回转力矩相关。 操纵性试验：分为模型试验和实船试验两种，模型试验又可分为自由自航模操纵性试验和约束模操纵性试验两种。船舶固有操纵性的试验方法:回转试验、回舵试验、零速启动回转试验、Z 试验、螺线与逆螺线试验、航向改变试验、制动试验和侧向推进装置试验。 回转试验: 1首先在预定的航线上保持船舶直航和稳定航速。 2在开始回转前约一个船长的航程范围内，测量船舶的初始参数，如:航速u 、初始航向角、初始舵角、螺旋桨的初始转速n 0等。 3以尽可能大的转舵速度将舵操至规定舵角δ0并把定舵轮。随后开始测量船舶运动参数随时间的变化，包括船舶的轨迹、航速、横倾角及螺旋桨的转速等。 4待首向角改变540°时，即可结束试验。 螺线试验：评价船舶的直线稳定性，在直航中给船舶以扰动，通过观察扰动去掉后船舶是否能够恢复直航来测定直线稳定性。 1.首先在预定航线上保持匀速直航，并在操舵前测出初始航速、舵角及螺旋桨转速。 2. 执行操舵，以尽可能快的速度将舵转至一舷规定的舵角(如右舷15°) 并保持舵角不变，使船进入回转运动，待回转角速度r 达到稳定值时，记录下r 和相应的舵角δ值。 3. 改变舵角值重复以上过程，测出定常r 值及相应δ值。舵角从右舷15°开始，并按下列次序改变:右15°→右10°→右5°→右3°→右1°→ 0°→左1°→左3°- 左5°→左10°→左15° Z 形操舵试验：测定船舶操舵响应的一种操纵性试验法。进行Z 形试验时，先使船以规定航速保持匀速直航，然后将舵转至右舷规定的舵角(如右舷10°) ，并保持之，则船即向右转向，当首向角达到某一规定的舵角值时(如右舷10°) 立即将舵向左转至与右舵角相等的左舵角(左舷10°) ，并保持之。当反向操舵后，船仍朝原方向继续转向，但向右转首角速度不断减小，直至消失。然后船舶应舵地再向左转向，当左转首向角与舵角值相同时，再向右操舵至前述之右舵角。该过程如此继续，到完成五次操舵为止。 航向改变试验是研究船舶在中等舵角时的转向性能的一种较简易而实用的试验方法。 回舵试验是船舶航向稳定性的定义试验。该试验方法实质为回转试验(或螺线试验)的延续 操纵性船模试验中必须满足的相似条件：1使自航船模与实船保持几何形状相似；2通常保持无因次速度、加速度参数相等，即u/V 、v/V 、rL/V 等相等；3在水动力相似方面，只满足傅汝德数Fn 相等，保证二者重力相似。 实际进行自航模试验时保持：船体几何形状相似；质量、重心位置及惯性矩相似；在决定模型尺度时要考虑临界雷诺数的要求；选择航速时满足傅汝德数相等；机动中保持舵角相等。 船舶固有操纵性指标：直接的判据：它是由自由自航试验直接测定的参数；间接的判据：如野本的K 、T 指数，诺宾的P 指数 操纵性衡准：1回转能力，由回转试验确定。船舶以左(右)350 舵角回转时，回转圈的纵距应

船舶辅机考试题及答案

44期船舶辅机_844 1、以下泵中属于回转式容积泵的是__ A、离心泵 B、水环泵 C、旋涡泵 D、轴流泵 2、泵的配套功率是指__________ A、原动机的额定输出功率 B、泵传给液体的功率 C、泵轴所接受的功率 D、泵实际排出的液体在单位时间内所增加的能量 3、单缸双作用往复泵漏装一个泵阀,如不计活塞杆体积,理论上流量将 A、减少1/2 B、减少1/4 C、减少1/8 D、为零 4、往复泵吸入阀弹簧张力减弱会导致___ A、允许吸上真空高度降低 B、泵水力效率降低 C、阀敲击可能性减小 D、泵容积效率降低 5、以下方法中不能提高往复泵自吸能力的是________ A、往泵缸和阀箱中灌所送液体 B、较大幅度提高转速 C、改善泵的密封性能 D、减小泵的余隙容积 6往复泵排出空气室必要时应_______ A、补气 B、放气 C、补水 D、补油 7、电动往复泵吸入真空度很低,吸不上水,不可能是因为_______ A、泵阀漏泄严重 B、吸入管漏气 C、活塞环失去弹性 D、吸入滤器堵 8、齿轮泵最主要的内漏泄发生在______ A、齿轮端面间隙 B、齿顶间隙 C、啮合齿之间 D、轴封 9、齿轮泵的齿轮端面间隙常用_____测出 A、塞尺 B、直尺 C、压铅丝 D、游标卡尺 10、关于开一个卸荷槽的齿轮泵的以下说法中错的是________ A、卸荷槽开在偏吸入口的一侧 B、不允许反转使用 C、可降低液压冲击和噪声 D、不会使容积效率降低 11、关于齿轮泵的下列说法中不正确的是 A、可以自吸 B、额定排压与尺寸无关 C、可与电动机直联,无须减速 D、流量连续均匀,无脉动 12、齿轮泵不宜在太低转速使用主要是__ A、磨损严重 B、噪声太大 C、会发生"气穴现象" D、容积效率太低13、齿 轮泵工作中噪声过大的常见原因可能是_________ A、工作压力高 B、齿轮端面间隙过大 C、吸入管漏入空气 D、油的清洁度差14、往复式舱底水泵吸入滤器堵塞不会发生________ A、过载 B、缸内液压 C、流量明显减少 D、吸入真空度过大 15、单螺杆泵的螺杆和泵缸是__ A、橡胶制成 B、金属制成 C、前者橡胶制成,后者金属制成 D、前者金属制成,后者橡胶制成 16、__________会使齿轮油泵排出压力升高 A、发生困油现象 B、油温升高 C、油温降低 D、关小吸入阀 17、螺杆泵工作寿命比齿轮泵长主要是因为__ A、所用材质好 B、径向力平衡 C、输送清洁油 D、主,从动螺杆不靠机械啮合传动 18、曲径密封环多用于单级__________的离心泵 A、扬程较高 B、流量较大 C、双吸式 D、效率较高 19、离心泵关小排出阀时,其轴向推力____ A、增大 B、减小 C、不受影响 D、因泵而异 20、离心泵若采用前弯叶片不会使泵的____提高 A、扬程 B、功率 C、效率 D、流量 21大流量离心泵常采用_________ A、多级离心泵 B、开式叶轮 C、低比转数叶轮 D、双吸式叶轮 22、单螺杆泵在船上常采作__________ A、润滑泵 B、驳油泵 C、锅炉给水泵 D、污水泵 23、离心泵的理论扬程与________无关 A、泵的向何尺寸 B、叶轮的转速 C、叶片的形状 D、液体的种类 24、离心泵排出阀开大后,泵的______

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

海船船员适任考试和发证规则(11规则)宣贯材料1分解资料讲解

《<中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则>实施办法》问答 一、《11规则》生效后，如申请新版适任证书，是否可以向任何海事机构提出申请？ 答：（一）根据《实施办法》第二条的规定，目前仍然是按照授权范围和属地管理的模式进行管理。管理对象包括：管辖范围内的航运公司（航运单位）、船员服务机构、海员外派机构等所属船员；辖区航海院校或培训机构的学员；注册地或船员技术档案所在海事机构的个体船员等。已持旧版适任证书申请新版适任证书的，应向原证书签发机关提交申请（乙类船长和高级船员适任证书除外）。 （二）各海事机构的具体分工授权情况如下： 1．无限航区船长和高级船员适任证书考试和发证机关 2．沿海航区适任证书和无限航区普通船员适任证书考试和发证机关

（三）经交通部海事局批准，直属海事局可以向其所属分支机构授权除无限航区船长和高级船员以外的适任考试和发证管理业务。 （四）船员应根据权限调整情况，申请将其适任证书档案迁移到所属的管理机关，并向该机关申请新版适任证书。 二、如果船员要参加岗位适任培训，应满足什么要求和提交哪些材料？ 答：船员参加岗位适任培训时，需满足规定的海上服务资历、安全任职记录、身体健康状况等方面的要求，并向培训机构提交《海船船员岗位适任培训、考试申请表》。 船员培训机构应将有关岗位适任培训的要求告知船员，并对其提交的材料进行审核，船员符合要求后方可参加相应的岗位适任培训。 岗位适任培训的最低时间要求如下：

三、如果申请适任考试，是否一定要先参加岗位适任培训？ 答：根据《中华人民共和国船员培训管理规则》及《实施办法》的规定，船员完成岗位适任培训并取得培训证明后，由培训机构、船员本人或船员所在的航运公司或机构向海事管理机构提交经培训机构审核的《海船船员岗位适任培训、考试申请表》和培训证明，方可申请适任考试。

船舶操纵考试题库

船舶操纵考试题库（满分100分60分及格） 一、单选题 1.旋回直径约为旋回初径的： A．0.5倍 B．0.6倍 C．0.9～1.2倍 D．0.6～1.2倍 答案：C 2.______属于船舶操纵性能。 A．旋回性能 B．抗沉性 C．摇摆性 D．稳性 答案：A 3．船舶旋回中，随着漂角的逐渐增大，______。 A.降速减轻 B.转心后移 C.横倾角增大 D.旋回半径增大 答案：B

4.下列哪项可以作为衡量操纵性的标准？ A.纵距和旋回初径 B.横距和漂角 C.纵距和反移量 D.进距和旋回半径 答案：A 5.航向稳定性好的船舶是指船舶在： A.航进中即使很少操舵也能较好的保向 B.操舵改向时，能较快地应舵 C.旋回中正舵，能较快地使航向稳定下来 D. A\B\C都正确 答案：D 6．船舶旋回中的漂角β： A.在首尾线的各点处具有相同的值 B.在重心G处的值最大 C.在转心P处的值最大 D.以重心G处首尾面迎流角衡量，约为3°～15° 答案：D 7.船舶试航时，变速运动所需时间及航程主要决定于：A．船舶排水量，变速范围，推力阻力的变化 B．船舶排水量，风流的影响

C．船舶线型，螺旋桨的直径 D．船舶大小及主机类型 答案：A 8.从实际操纵出发，船舶应具备良好的： A.旋回性和改向性 B.航向稳定性和抑制偏摆性 C.制动性（停船冲程短，冲时少） D. A\B\C均正确 答案：D 9.船舶改变航行方向的快慢能力称为： A．快速性 B．旋回性 C．稳定性 D．航向机动性 答案：D 10．船在航行中受外力影响而偏离航向,当外力消失,在不用舵的情况下不能稳定在一个新航向上的性能称为: A.静航向稳定性 B.静航向不稳定 C.动航向稳定 D.动航向不稳定