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1、第34卷第2期上海船舶运输科学研究所学报Vol.34No.22011年12月JOURNALOFSHANGHAISHIPANDSHIPPINGRESEARCHINSTITUTEDec.2011文章编号:1674-5949(2011)02-0095-04船舶操纵性能在船舶设计中的应有位置陈伟民,倪士龙,蒋曙晖(上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室,上海200135)摘要:船舶快速性是衡量船舶性能的重要指标,船舶操纵性与船舶安全航行息息相关,船舶设计中须正确权衡两者之间的关系。通过对2艘船在快速性
2、和操纵性模型试验中发现的问题和采取的改进措施,阐述了船舶操纵性与快速性之间的关联及因载荷工况变化对操纵性能的影响,为船舶设计者提供相关的技术参考。关键词:船舶快速性;船舶操纵性;推力减额系数;航向稳定性中图分类号:U661.33文献标志码:ADuePositionofShipManeuverabilityinShipDesignCHENWeimin,NIShilong,JIANGShuhui(StateKeyLaboratoryofNavigationandSafetyTechnology,Shangha
3、iShipandShippingResearchInstitute,Shanghai200135,China)Abstract:Shippoweringperformancehasbeentakenastheimportantindexofshipperformances,whileshipmaneuverabilityplaysanimportantroleinship'ssafety.Inshipdesign,theyshouldbebalanced.Problemsarediscoveredinmo
4、delpoweringperformanceandmaneuveringtestsfortwoshipsandsomeimprovementmeasuresareadopted.Thecorrelationbetweenshippoweringandmaneuveringperformancesandtheinfluenceofthevariationofshipoperationpointonmaneuveringabilityiselu-cidated.Thisstudycouldbeatechnic
5、alreferenceforshipdesigners.Keywords:shippoweringperformance;shipmaneuveringability;thrustdeduction;stabilityofcourse1概述众所周知,船舶操纵性与船舶航行经济性、安全性密切相关。当今,全球航运业发展很快,但海损事故也频频发生,有的与船舶操纵性不佳有关,有的与驾驶人员的失职有关,因素很多。船舶操纵性是船舶重要的航行性能之一。由于与操纵性相关的船舶性能有很多,如何选择各类船舶的各种性能标准,如何
6、平衡各性能之间的关系和权衡它们的重要程度,应根据该船的具体使用要求而定。例如,对于在港口内作业的船舶,就要求有较强的操纵性而快速性居其次;对于运输型船舶,则必须以快速性为主,其它性能满足要求即可。同时,运输型船舶操纵性要求又以航向稳定性为主,因为这样就不用经常操舵,使船舶航行的轨迹近乎于直线,提高经济性能和降低油耗。即便是这样,操纵性能的很多方面也经常会出现矛盾,如船舶操纵性能中的航向稳定性与回转性也相互制约,相互矛盾,这也是在掌握船舶设计要点、正确处理操纵性应有位置时必须考虑的。收稿日期:2011-07
7、-22作者简介:陈伟民(1977-),男,上海市人,副研究员,主要从事船舶水动力研究。96上海船舶运输科学研究所学报2011年第2期2操纵机构对船舶快速性的影响2.1问题的提出在船舶初步设计阶段,船舶航速是衡量该船设计性能的主要依据,也是实船试航时的重要考核指标之一。然而,对于大多数运输船,在对快速性能进行预估时,其操纵机构对船舶快速性的影响往往没有引起足够的重视。而舵作为常用的船舶操纵机构之一已广泛应用于大多数船舶中。在舵的设计中,往往又以舵面积作为衡量船舶操纵性的主要依据,而舵要素中的舵外形、舵展舷比
8、、平衡系数、舵剖面形状等常被忽视。目前经常选用的是NACA舵剖面形状,若选择不当会产生较大的影响。几年前,某单位曾在1艘16000t油轮的设计中,委托我们进行航速预报试验,该船为双桨双舵油轮,舵剖面选用NACA0022。在船模自航试验中发现其推力减额系数值为0.33,与往常试验结果比较,其值有点偏高。2.2原因分析重点分析桨后的舵有否存在问题。舵剖面是常规选取的NACA形状,但剖面厚度较大,使得桨后出现堵水,增加阻力,引起推力
