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1、船员大型船舶操纵特殊培训航海系汤国杰大型船舶的概念:80000载重吨或总长250米及以上船舶.VLCC:Very LargeCrudeCarrier;ULCC:UltraLargeCrudeCarrier船员大型船舶操纵特殊培训:基于航海模拟器进行的使船员掌握大型船舶操纵的技能培训.第一章:大型船舶操纵特点及操纵方法第一节:大型船舶操纵特点一、大型船舶较普通船舶的操纵性能有所下降1.舵效差,反应迟钝,当速度降到3-4节进基本上无舵效2.追随性差,故在改向或过弯曲航道时需及时操舵3.航向稳定性差,施舵后,船首一但开始偏转后要
2、及时压舵驶上新航向4.保向性能差,因L/B值较小、风浪中航行易产生偏航5.旋回性能好,旋回圈虽大但其D/LK较小,旋回中的速度下降大6.启动、停车惯性大,变速操纵呆笨,停船性能差7.转向惯性大,需施大舵角,应早施舵,早回舵,施大压舵角二、大型船舶在浅水、狭水道、受限水域中航行时所产生的各种效应较普通船更为明显1.阻力增大,船速下降2.船体下沉、纵倾、横倾的变化更为明显,要求有足够的富余水深3.旋回性变差,而旋回中的速度下降较深水中小4.有时船舶的振动会加剧,并伴有异常振动5.航向稳定性提高6.舵力虽变化不大、但舵效明显下降7
3、.因航道宽度与水深变小,船舶保向所需的压舵角明显增大8.沿岸航行时,岸壁效应明显9.因船速较慢且受风、流影响明显,风流合差角大,会船时船间效应明显,航行时需有足够的航道宽度三、大型船舶在港内的操船特点1.必需借助港作拖轮在港内安全航行和靠离泊位2.在靠离泊的横向移动中需多艘拖轮的协助操作3.所配港作拖轮的位置应根据实际需要有所不同4.船舶在回转中应充分注意船尾的反移量四、大型船舶在操纵用锚上的局限性1.锚泊时一般采用抛单锚进行锚泊2.抛锚助操时应倍加注意锚机制动能力不足,船速应控制在0.25-0.5节以下.3.航行中一般不用
4、锚来制动4.锚泊作业时一般均采用深水抛锚法五、大型船舶的主要尺度第五代集装箱船的L、B、D分别为:280、39.8、23.6米.大多数超大型油轮,矿/油,矿/散船舶的L,B,D都在:300,45,24米以上.船长为300米左右的船舶的满载与空载盲区分别达:500米和600米左右.大型船舶的船型均系肥胖而粗短形,长宽比小(约为6左右)、方形系数较大(大多大于0.8左右),B/d多大于2.5.六、大型船舶的系泊属具锚重达15-20吨、锚链一般为100*700(m/m)左右,许多船配备了15-20根的系缆.第二节、大型船舶的操纵性
5、一、操纵性的表达方式及K、T指数的意义1.近似操纵运动方程Tdr/dt+r=Kδ……(1-1)用K、T指数表征船操纵性,即操舵角δ后的转首角度φ、施回角速度r和施回角加速度dr/dt的变化关系.解上述方程得:r=Kδ(1-e-t/T);dr/dt=K/T*δe-t/T;2.K、T指数及应用K----旋回性指数、K大旋回性能好、船舶进入定常旋回后:R=V/r=V/Kδ;T-----追随性指数,应舵性指数;T值越小,进入定常旋回的进间短,应舵快、舵效好.K、T指数与船舶旋回时纵距和横距的关系(图示1)K、T操纵性指数可通过Z字操
6、纵试验求得;具有操纵性指数K、T后可求得:心距:Re=V(T+t1/2);旋回半径R=V/Kδ;到新航向的距离:DNC=V(T+t1/2)+V/Kδtg(ф/2);(大型船舶在右舵20度时,该距离为船长的1.5~2倍).式中:旋回初速V的单位为m/s;操舵时间单位为s;舵角δ的单位为弧度;转向角ф单位为度,DNC的单位为m.一、大型船舶航向稳定性1.航向稳定性的概念(图示2)1)静航向稳定性:正舵直航的船受瞬间外力作用后其漂角是否变大的性能为静航向稳定性.船舶通常不具有静航向稳定性.2)动航向稳定性:正舵直航的船受瞬间外力作
7、用后,外力消失后能否尽快地稳定在新航向上的能力.T大于零且小,动航向稳定性好.大型船舶具有动航向稳定性差的倾向,航向稳定性的判别可通过螺旋试验求得.三,大型船舶的保向性船舶在风流的作用下,通过操舵克服偏摆使船舶航行在航向上地能力为保向性.航向稳定性好的船,保向性也好.影响保向性的因素:船型、水线下侧面积形状、干舷、船速、舵角、舵面积比、排水量、船舶的浮态、浅水、风流等.四、大型船舶的旋回性该性能的的优劣直接反映了船舶是否具有良好的操纵避让性能和保向航行性能.1.船舶旋回运动(图示3)定速直航的船舶施一舵角,船舶作曲线运动称为
8、旋回运动,重心移动的轨迹为旋回圈.1)一阶段(转舵阶段):一般用时8~15秒现象:船首向施舵一侧偏转、出现角加速度、由于惯性船舶仍直航、舵力横向力使向反侧横移和内倾.2)第二阶段(过渡阶段):由于船舶运动方向的改变,形成漂角而形成了水动力转船力矩.现象:加速旋回、水阻力的增加使船速下降,旋