船舶操纵011
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船舶操纵与方向机操作
，确保船舶按照预定的航向行驶。
传感器
包括航向传感器、姿态传感器等，用 于实时监测船舶的航行状态，并将这 些信息以电信号的形式传递给控制器
。
执行机构
包括电机、液压泵等动力部件，以及 与之相连的传动机构和舵叶等部件， 负责将控制器的指令转化为实际的转 向动作。
反馈机构
用于将执行机构的动作情况反馈给控 制器，以便控制器根据实际情况进行 调整，确保船舶的稳定航行。
船舶操纵重要性
良好的船舶操纵是保证船舶航行安全、提高运输效率、 降低运营成本的关键环节，对于保护海洋环境、维护海 上交通秩序也具有重要意义。
船舶运动原理与力学基础
船舶运动原理
船舶在水中受到水动力和力矩的作用，产生平动和转动。船舶操纵者需要了解船舶的运动特性 ，以便准确控制船舶的航向、航速和位置。
力学基础
注重船舶维护保养，确保设备处于良好状态
优秀船长注重船舶日常维护保养，定期检查设备运转情况，及时发现并解决问题，确保船 舶设备始终处于良好状态。
团队协作在成功操纵中作用突
01
团队成员间有效沟通，形成共同决策
在船舶操纵过程中，团队成员间保持有效沟通，及时传递重要信息，共
同商讨决策，确保操纵过程顺利进行。
船员应严格遵守国际海事组织、国家法律法规和 01 行业标准对船舶操纵的要求，增强安全意识和责
任意识。
企业应加强对船员的培训和管理，提高船员的专 02 业素质和安全技能水平，确保船舶操纵的安全和
效率。
船员和企业应积极配合相关部门的监督检查工作 03 ，及时发现和整改存在的问题，共同维护海上交
通安全和海洋环境。
法规标准对船舶操纵要求解
05
读
国际海事组织相关规定介绍
传感器
包括航向传感器、姿态传感器等，用 于实时监测船舶的航行状态，并将这 些信息以电信号的形式传递给控制器
。
执行机构
包括电机、液压泵等动力部件，以及 与之相连的传动机构和舵叶等部件， 负责将控制器的指令转化为实际的转 向动作。
反馈机构
用于将执行机构的动作情况反馈给控 制器，以便控制器根据实际情况进行 调整，确保船舶的稳定航行。
船舶操纵重要性
良好的船舶操纵是保证船舶航行安全、提高运输效率、 降低运营成本的关键环节，对于保护海洋环境、维护海 上交通秩序也具有重要意义。
船舶运动原理与力学基础
船舶运动原理
船舶在水中受到水动力和力矩的作用，产生平动和转动。船舶操纵者需要了解船舶的运动特性 ，以便准确控制船舶的航向、航速和位置。
力学基础
注重船舶维护保养，确保设备处于良好状态
优秀船长注重船舶日常维护保养，定期检查设备运转情况，及时发现并解决问题，确保船 舶设备始终处于良好状态。
团队协作在成功操纵中作用突
01
团队成员间有效沟通，形成共同决策
在船舶操纵过程中，团队成员间保持有效沟通，及时传递重要信息，共
同商讨决策，确保操纵过程顺利进行。
船员应严格遵守国际海事组织、国家法律法规和 01 行业标准对船舶操纵的要求，增强安全意识和责
任意识。
企业应加强对船员的培训和管理，提高船员的专 02 业素质和安全技能水平，确保船舶操纵的安全和
效率。
船员和企业应积极配合相关部门的监督检查工作 03 ，及时发现和整改存在的问题，共同维护海上交
通安全和海洋环境。
法规标准对船舶操纵要求解
05
读
国际海事组织相关规定介绍
船 舶 操 纵
船舶操纵001、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C002、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．①②④D003、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B004、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°D005、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C006、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B007、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%B008、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．1/6～1/3B009、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A010、反移量是指（）向转舵相反一舷横移的距离。
A．船首 B．船尾 C．船舶转心 D．船舶重心D011、船舶旋回360°所需要的时间与下述（）因素最密切。
《船舶操纵与避碰—船舶操纵》教学课件—01船舶操纵性能
第二阶段 （过渡阶段）
• 过渡阶段：转舵结束起到船舶进入定 常回转运动为止的动态过程
• 受力情况：随船舶横移、漂角增大， 作用于船体的流体力和力矩增大；
• 运动特点 ： 斜航运动； 旋回加速； 纵向速度下降； 内倾渐渐向外倾变化。
第三阶段(定常阶段)
• 定常阶段（steady turning） : 受力与运动处于稳定状态
6．舵角
规律：
– 在极限舵角的范围之内，操不同舵角时的旋回初径变 化情况，总的趋势是，随着舵角的减小，旋回初径将 会急剧增加，当然旋回时间也将增加。
– 对于不同的船舶，随着舵角的减小，旋回初径的增加 率是不一样的，其中舵的高宽比小的船舶，其旋回初 径的增加率较大。
7．操舵时间
操舵时间主要对船舶的进距影响较大，进距随操 舵时间的增加而增加；
• 降速幅度：
– 与旋回初径DT有密切的关系，DT/L值越小，旋回性越好， 降速越显著。
– 一般船舶旋回中的降速幅度大约为旋回操舵前船舶速度的 25%～50%，而旋回性能很好的超大型油轮最大可达到原 航速的65%。
3. 横倾（list）
横倾变化
– 船舶操舵不久，将因舵力横倾力矩而出现少量内倾； – 接着由于船舶旋回惯性离心力矩的作用，内倾将变为外倾； – 因横向摇摆惯性的存在将产生最大的外倾角θmax，最大外
第一章 船舶操纵性能
• 第一节 船舶旋回性能 • 第二节 船舶航向稳定性和保向性 • 第三节 船舶变速运动性能 • 第四节 船舶操纵性能试验 • 第五节 ＩＭＯ船舶操纵性衡准的基本内容
第一节 船舶旋回性能
• 在实际操船中，对舵的使用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。定速直航的船舶操某一大舵角后进入 定常旋回的运动性能称为船舶的旋回性能，它是 船舶操纵性当中极为重要的一种性能。
船舶操纵
4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。
下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。
4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。
该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。
图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。
图中信息A 为本船运动状态，信息B为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。
操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。
舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。
推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。
螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。
20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。
随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。
螺旋桨转速舵 角锚的使用缆的使用拖船的使用图4–25 船舶操纵流程图4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。
航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。
1. 自动操舵系统1) 常规PID 自动舵在航海自动化系统中，船舶是系统的调节对象，若略去动力装置的影响，船舶运动状态的调节，将由舵来实现，并从船首方向表现出来。
《船舶操纵》课件
4) 旋回直径(final diameter)
旋回直径是指船舶作定常旋回时重心轨迹圆的直径， 亦称旋回终径，并以D表示之，它大约为旋回初径的 0．9～ 1．2倍。 5) 滞距(reach)
亦称心距。正常旋回时，船舶旋回直径的中心 O 总较操 舵时船舶重心位置更偏于前方。滞距是该中心 O 的纵距，并 以Re代表之，大约为1～2倍船长，它表示操舵后到船舶进入 旋回的“滞后距离”，也是衡量船舶舵效的标准之一。
二节 船舶操纵方程及船舶操纵性指数
一、船舶操纵运动方程
Tŕ+r＝Kδ
式中：K —— 旋回性指数(s-1); T —— 追随性指数(s); r —— 旋回角速度(1/s); ŕ —— 旋回角加速度(1/s2);
δ —— 舵角(°)。
该方程最早是由日本学者野本谦作提出的，因此也称为 野本方程。该式中，T称之为船舶的追随性指数(turning lag index)， 单 位 为 s；K 称 之 为 船 舶 的 旋 回 性 指 数 ( turning ability index)。
11．螺旋桨的转动方向
由于受螺旋桨横向力的影响，船舶向左或向右旋回时的旋回 圈的大小将有所不同。对于右旋固定螺距螺旋桨单车船而言，
在其他条件相同的情况下，向左旋回时的旋回初径要比向右 旋回时的旋回初径要小一些。但对于超大型船舶而言，这一 差别很小。 另外，船体的污底、风、流的作用都将对船舶旋回圈 的大小产生影响。例如顶风、顶流使旋回圈进距减小，顺风、 顺流使旋回圈进距增大等等。
四、旋回圈要素在实际操船中的应用
由旋回试验测定的旋回圈资料是船舶操纵性能的重要 内容之一，它不仅用来评价船舶的旋回性能，同时还可以 直接用于实际操船。
1．旋回初径、进距、横距、滞距和在实际操船 中的应用
船舶操纵
4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。
下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。
4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。
该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。
图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。
图中信息A 为本船运动状态，信息B为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。
操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。
舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。
推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。
螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。
20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。
随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。
目标设定预测模型操船信息模型设定正确得到必要信息决定优先顺序指令N N Y Y Y N 螺旋桨转速舵 角锚的使用缆的使用拖船的使用A B C D图4–25 船舶操纵流程图4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。
航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。
1. 自动操舵系统人 船操纵环境 图4–24 船舶操纵系统 图4–25 船舶操纵流程图 A B C D N NN Y Y Y 目标设定 预 测 模 型 操船信息 模型设定正确 得到必要信息决定优先系列 预 测 模 型1) 常规PID 自动舵在航海自动化系统中，船舶是系统的调节对象，若略去动力装置的影响，船舶运动状态的调节，将由舵来实现，并从船首方向表现出来。
船舶操纵
4.4 船舶操纵控制船舶操纵是指船舶驾驶员根据船舶操纵性能和风、浪、流等客观条件，按照有关法规要求，正确运用操纵设备，使船舶按照驾驶员的意图保持或改变船舶水平运动状态的操作。
下面介绍现代船舶航向控制和船舶主机遥控操纵。
4.4.1 船舶操纵基本原理船舶操纵是一个大系统，由人、船舶和操船环境三个小系统构成，如图4–24所示。
该系统中，船舶驾引人员是主要组成部分，他们通过掌握和处理大量信息，将操船指令输人船舶，使船舶保持或改变运动状态而达到预期的目的。
图4–25为船舶驾引人员操纵船舶流程。
图中信息A 为本船运动状态，信息B为自然环境，信息C 为航行环境，信息D 为操船手册。
操纵船舶运动的机构，主要有舵和推进动力装置。
舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。
推进器是指把主机发出的功率转换为推船运动的专用装置或系统，目前应用最广泛的推进器是螺旋桨。
螺旋桨分为等螺距螺旋桨、变螺距螺旋桨、固定螺距螺旋桨（FPP ）和可调螺距螺旋桨（CPP ）等不同类型。
20世纪50年代以来，船舶自动化经历了单元自动化、机舱集中监测与控制以及主机驾驶室遥控等几个阶段。
随后，由于计算机技术和自动化技术在实船上的应用，以及空间技术和通信技术的发展，使得船舶自动化由机舱自动化朝综合自动化和智能化方向发展。
目标设定预测模型操船信息模型设定正确得到必要信息决定优先顺序指令N N Y Y Y N 螺旋桨转速舵 角锚的使用缆的使用拖船的使用A B C D图4–25 船舶操纵流程图4.4.2 船舶航向控制船舶航向控制的主要任务有二：一是保持航向；二是航向跟踪。
航向操纵部分——自动操舵系统自1922年自动操舵仪（也称自动舵）问世到今天，已经历了机械式自动舵、PID 自动舵和自适应自动舵三个发展阶段，目前正处于第四个研究发展阶段——智能自动舵。
1. 自动操舵系统人 船操纵环境 图4–24 船舶操纵系统 图4–25 船舶操纵流程图 A B C D N NN Y Y Y 目标设定 预 测 模 型 操船信息 模型设定正确 得到必要信息决定优先系列 预 测 模 型1) 常规PID 自动舵在航海自动化系统中，船舶是系统的调节对象，若略去动力装置的影响，船舶运动状态的调节，将由舵来实现，并从船首方向表现出来。
船舶操纵PPT学习教案课件
大连海事大学船舶操纵
会计学
1
船舶操纵绪论
概述 船舶操纵运动学参数 船舶操纵动力学参数 船舶阻力与推进
第1页/共46页
船舶操纵概述
船舶操纵的含义 常规船舶操纵(ship handling)包括三种：
保持航向 改变航向 改变船速
第2页/共46页
船舶操纵概述
保持航向(Course keeping or steering)
第32页/共46页
船舶操纵动力学参数
船体水动力及其表 达式
水动力角是指水动力合力FH 方向与船舶首尾线之间的交 角γ；
水动力角可用水动力横向分 量与纵向分量的比值表示
第33页/共46页
船舶操纵动力学参数
船体水动力及其表 达式
水动力角的大小取决于横向 水动力系数和纵向水动力系 数的比值；
第6页/共46页
船舶操纵设备
• 其他设备：
– 侧推器设备； – 外力协助操纵—拖船的协助； – 系泊设备：锚、缆等。
第7页/共46页
船舶操纵特点
• 惯性大，缓变系统 • 控制输入较小 • 欠驱动特性：
控制输入的维数小于被 控自由度维数（dof）， 例如，控制输入：车、 舵；被控坐标：横向位 移y1，航向角和纵向 位移x1
船体水动力及水动力矩
深水中，超大型船舶的纵向附加质 量mx≈0.07m；横向附加质量 my≈0.75m；附加惯性矩Jz≈1.0m。
为了研究问题的方便，有的资料将 船舶质量与附加质量之和称为虚质 量，惯性矩与附加惯性矩之和称 为虚惯性矩。
第30页/共46页
船舶操纵动力学参数
船体水动力及其 表达式
第36页/共46页
船舶操纵动力学参数
水动力作用中心
会计学
1
船舶操纵绪论
概述 船舶操纵运动学参数 船舶操纵动力学参数 船舶阻力与推进
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船舶操纵概述
船舶操纵的含义 常规船舶操纵(ship handling)包括三种：
保持航向 改变航向 改变船速
第2页/共46页
船舶操纵概述
保持航向(Course keeping or steering)
第32页/共46页
船舶操纵动力学参数
船体水动力及其表 达式
水动力角是指水动力合力FH 方向与船舶首尾线之间的交 角γ；
水动力角可用水动力横向分 量与纵向分量的比值表示
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船舶操纵动力学参数
船体水动力及其表 达式
水动力角的大小取决于横向 水动力系数和纵向水动力系 数的比值；
第6页/共46页
船舶操纵设备
• 其他设备：
– 侧推器设备； – 外力协助操纵—拖船的协助； – 系泊设备：锚、缆等。
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船舶操纵特点
• 惯性大，缓变系统 • 控制输入较小 • 欠驱动特性：
控制输入的维数小于被 控自由度维数（dof）， 例如，控制输入：车、 舵；被控坐标：横向位 移y1，航向角和纵向 位移x1
船体水动力及水动力矩
深水中，超大型船舶的纵向附加质 量mx≈0.07m；横向附加质量 my≈0.75m；附加惯性矩Jz≈1.0m。
为了研究问题的方便，有的资料将 船舶质量与附加质量之和称为虚质 量，惯性矩与附加惯性矩之和称 为虚惯性矩。
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船舶操纵动力学参数
船体水动力及其 表达式
第36页/共46页
船舶操纵动力学参数
水动力作用中心
船舶操纵性能
第一章船舶操纵性能一、选择题001 船舶以一定的速度直航中操一定的舵角并保持之，船舶进入回转运动的性能称为——。
A．船舶的保向性能B．船舶的旋回性能C．船舶的变速性能D．船舶的改向性能002 直航船操一定舵角后，其转舵阶段的——。
A．转向角速度较小，角加速度较大B．转向角速度较小，角加速度较小C．转向角速度较大，角加速度较大D．转向角速度较大，角加速度较小003 直航船操一定舵角后，其转舵阶段的——。
A．横移速度较小，横移加速度较小B．横移速度较小，横移加速度较大C．横移速度较大，横移加速度较大D．横移速度较大，横移加速度较小004 直航船操一定舵角后，其过渡阶段的——。
A．横移速度为变量，横移加速度为常量B．横移速度为常量，横移加速度为变量C．横移速度为变量，横移加速度为变量D．横移速度为变量，横移加速度为常量005 直航船操一定舵角后，其过渡阶段的——。
A．转向角速度为变量，角加速度为常量B．转向角速度为常量，角加速度为变量C．转向角速度为变量，角加速度为变量D．转向角速度为变量，角加速度为常量006 直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的——。
A．转向角速度为常量，角加速度为变量B．转向角速度为变量，角加速度为零C．转向角速度为变量，角加速度为变量D．转向角速度为常量，角加速度为零007 直航船操一定舵角后，其定常旋回阶段的——。
A．横移速度为常量，横移加速度为变量B．横移速度为变量，横移加速度为零C．横移速度为变量，横移加速度为变量D．横移速度为常量，横移加速度为零008 船舶在旋回运动过程中，其首、尾转动情况为——。
A．船首向操舵相反一侧转动，船尾向操舵一侧转动B．船首向操舵一侧转动，船尾向操舵相反一侧转动C．船首向操舵一侧转动，船尾向操舵一侧转动D．船首向操舵相反一侧转动，船尾向操舵相反一侧转动009 船舶在旋回运动过程中，其首、尾转动量的大小与重心旋回轨迹相比较——。
A．船首比船尾向操舵相反一侧转动量大B．船尾比船首向操舵相反一侧转动量大C．船首比船尾向操舵一侧转动量大D．船尾比船首向操舵一侧转动量大010 旋回圈是指直航中的船舶操左(或右)满舵后——。
《船舶操纵》课件
船舶操纵的基本原则
01
遵守国际海上避碰规则 ，确保船舶之间的安全 避让。
02
根据船舶的装载状态、 吃水、风流影响等因素 ，合理调整船速和航向 。
03
注意观察周围环境和条 件，及时采取必要的措 施应对突发情况。
04
保持船员良好的心理状 态，避免因紧张或疏忽 导致的操作失误。
PART 02
船舶操纵性能
、航速、航向等因素，以便更好地进行避让操作。
船舶的应急操纵
总结词
应急操纵是船舶在紧急情况下采取的特殊操纵方式， 要求驾驶员熟悉应急操纵程序和方法，确保船舶在紧 急情况下能够安全脱险。
详细描述
应急操纵是船舶在紧急情况下采取的特殊操纵方式， 要求驾驶员熟悉应急操纵程序和方法。在应急操纵中 ，驾驶员需要保持冷静，迅速判断情况并采取适当的 措施。例如，在失火、碰撞等紧急情况下，驾驶员需 要迅速停车、倒车、转向等操作，以避免危险扩大。 此外，驾驶员还需要了解各种应急设备的使用方法， 如消防器材、救生设备等，以便在紧急情况下能够正 确使用。
PART 05
船舶操纵安全与管理
船舶操纵安全制度与规则
船舶操纵安全制度
为确保船舶操纵安全，必须制定和遵 守相关制度，包括航行制度、停泊制 度、作业制度等。
船舶操纵规则
遵循国际海事组织（IMO）和国内海 事管理机构制定的船舶操纵规则，确 保船舶在航行、停泊和作业过程中的 安全。
船舶操纵安全检查与评估
船舶操纵包括船舶推进、转向 、减速、停车和倒车等基本操 作。
Байду номын сангаас
船舶操纵是航海技术的重要组 成部分，是航海人员进行船舶 驾驶和操作的基本技能。
船舶操纵的重要性
船舶操纵是保证船舶 安全航行和作业的重 要手段。
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系泊设备及作用
– 锚的运动及阻力
系泊设备及作用
– 锚的动抓力系数
• 操纵用锚一般出链长度比较短，锚在水底是处于拖 动状态的，操纵用锚的抓力仅为锚本身的抓力。 • 一般来说出链的长度应控制在水深的2.5倍左右，如 水深为10米，可采用出链一节落水或一节甲板。 出链长/水深
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
– 操纵用锚
– 系缆及其作用
• 靠离泊中系缆作用力的运用
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 码头前沿停泊水域
• 泊位长度一般为L ×120%； • 泊位方向通常与强风向接近； • 泊位方向与航道方向之间的交角越大，操纵难度越 大。
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 集装箱码头
• 有专门的装卸、运输设备，要有集运、贮存集装箱 的宽阔堆场，有供货物分类和拆装集装箱用的集装 箱货运站。 • 采用大型专门设备进行装卸、运输，保证货物装卸、 运输质量，提高码头装卸效率。
– 船首
• 先带前横缆； • 或将首缆和前倒缆同时带上，尽快绞紧；
– 船尾
• 船空载，吹开风强时，宜先带后横缆，后带尾缆和 后倒缆.
系解缆
• 离泊用缆
– 做好离泊前的准备工作； – 备车完毕后的离泊单绑（single up）； – 离泊时倒缆的运用； – 溜缆。
系解缆
• 离泊前的准备
– 试车前检查并调整和收紧各缆，使之受力基本 均匀，以防试车时由于船身移动，缆绳受力不 均而造成断缆。
应急操纵用锚
• • • • • 避免碰撞、触礁、搁浅 保证狭水道航行安全 用于海上漂滞 用于系泊时缓和船体摇荡 搁浅后固定船体或协助脱浅
操纵用锚的抓力
• 操纵用锚注意事项
– 拖锚制动仅仅适用于万吨级及以下的中小型船舶，且船舶 对地的速度低于2～3kn； – 及时备锚，做到抛得出，刹得住； – 锚链已经吃力时，松链一次不要松的太多，否则由于抓力 突增较多，不容易刹住； – 在港内或狭水道，应注意有关禁锚区的规定； – 当发现拖单锚不能有效地刹减船速时，切忌盲目加大出链 长度，应即使加抛另一锚； – 抛锚后，不应使用过大的车速。
系解缆
• 溜缆
– 离泊时，船首或船尾的最后一根缆，有时为了 阻滞船首或船尾的偏转，或控制船体的前冲后 缩，作一时溜出、一时挽牢操作，称为溜缆。 – 一般使用钢丝缆。
绞缆移泊
• • • • 平行移船，防止船尾离码头太近，损坏车舵； 控制船舶前移和后退速度； 绞缆的同时，注意松出后向作用的缆； 绞缆时要在驾驶台指挥下，前后配合、协调，不 要硬绞； • 适时挽桩，绞妥后调整并带好各系缆； • 外力影响太大时，可用车舵或请拖轮协助移泊为 妥。
拖锚淌航距离
•
•
静水中余速较低，船体阻力较小，忽略。 动能原理，系统的动能=系统受力所作的功可得出 估算式 2
S 0 . 0135
– – – –
VK
Pa
为船舶排水量（t）；
VK为抛锚时船舶的余速（kn）； Pa为拖锚时锚的抓力（t）； S为拖锚淌航距离（m）。
缆的运用
• 缆绳分类与名称 • 系解缆
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 石油码头
• 一般由系船设备、水上或水下输油管线或输油臂、 油库及泵房和管线系统、加温设备、消防设备、污 水处理场地和设施等部分组成。 • 石油码头一般距离城镇、港口和其他固定建筑物都 要有一定的安全距离，通常以布置在其下游、下风 向。
港内水域概述
• 锚地及港湾
– – – –
锚的种 类 锚抓力 系数
锚型； 海底底质； 锚的抓底姿势； 锚链的出链长度与水深的关系等； 霍尔锚 4 斯贝克锚 4～6 波尔锚 7～11 ZY－5型 8 AC－14型 7～11
系泊设备及作用
– 锚的运动及阻力
• 在锚爪未插入海底之前，锚的抓力是有限的； • 锚爪插入海底，抓力将急剧增大，达到最大值； • 拖力继续增大，无杆锚最终翻转过来而阻力急剧下 降，但减至一定程度后又保持一定值； • 而有杆锚在阻力达到最大值后，由于不发生偏转现 象，而一直保持该最大值。
系泊操纵
• 船舶操纵人员首先要了解航行水域情况， 针对其特点，制定相应的操纵方案。
港内水域概述
• 进出港航道
– 航道宽度
• 在航行密度比较小(如在日平均通航艘次≤1)时，从 经济上考虑，一般采用单向航道。
– 航道水深
• 船舶在航道内航行要考虑安全富裕水深(UKC)的问 题。
港内水域概述
• 进出港航道
抓力/水中锚重 0.66 1.01 1.39 1.74 2.09 （水中锚重＝锚重×0.87）
系泊设备及作用
• 锚链的抓力
– 当出链长度足够时，将有部分链长平卧海底，这部分链 长与海底的摩擦力称为锚链的抓力。 – 其大小用下式表示：
– 锚链的抓力系数同样取决于链的类型、底质等因素； – 一般锚链在不同底质中的抓力系数可取0.75～1.50。
– 锚地与港湾
• 锚地包括：装卸锚地、停泊锚地、避风锚地、引水 锚地及检疫锚地等；
– 停泊方式
• • • • 单浮筒系泊 双浮筒系泊 锚泊 组合停泊方式
系泊设备及作用
• 锚
– 锚的种类 – 锚和锚链及其配备 – 锚和锚力的运用
系泊设备及作用
– 航道宽度 – 航道水深 – 航道方向与弯度
• 航道设计时考虑了转向点附近水域宽度具体要求； • 弯曲航道的确增加了实际操船的难度。
– 乘潮水位
• 需要考虑进出港的时机和时间。
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 掉头水域
• 掉头水域直径一般至少为2.0 L ； • 船舶自力掉头时，掉头水域直径一般至少为2.5 L 。 • 船在有流水域掉头，其旋回轨迹呈椭圆形，沿水流方向的范围 一般为2.5～3.0 L。
系解缆
• 一般情况下缆的先后顺序
– 流水港，顶流靠，静水港，顶风靠 – 先船首，后船尾； – 船首
• 先带首缆，后系前倒缆，再带横缆；
– 船尾
• 先带后倒缆，后带尾缆和后横缆（重载、顶流）； • 当流较弱，而风从尾来，且风力影响大于流的影响 时，先带尾缆，后带后倒缆、后横缆。
系解缆
• 吹开风或吹拢风较强时带缆顺序
– 靠泊用缆 – 离泊用缆 – 绞缆移泊 – 用缆的注意事项
缆绳分类与名称
缆绳分类与名称
• 首缆或头缆（head line）： 其作用是防止船舶后移和船首向外偏转。 • 首横缆或前横缆（fore breast ）： 其作用是防止船首向外移动。 • 首倒缆或前倒缆（fore spring ）： 其作用是防止船舶前移和船首向外偏转。 • 尾缆（stern line）： 其作用是防止船舶前移和船尾向外偏转。 • 尾横缆或后横缆（aft breast ）： 其作用是防止船尾向外移动。 • 尾倒缆或后倒缆（aft spring ）： 其作用是防止船舶后移和船尾向外偏转。
• 备车完毕后的离泊单绑（single up）
– 船首应留首缆和前倒缆，船尾，顶流时留后倒 缆，顺流时，留后尾缆。 – 离浮筒单绑，只留前、后回头缆各一根。
系解缆
• 离泊时倒缆的运用
– 利用倒缆，用进车使倒缆受力，产生一个转船 力矩使船尾先摆出一定角度，再倒车退离码头。 – 注意：
• 中小型船舶可采用； • 要使倒缆缓缓受力； • 船上出缆接近船首，带至船中码头边的缆桩。
– 船舶制动水域
• 小型船舶主机倒车制动时，制动距离一般取2～3 L ； • 大型船舶主机倒车和拖船协助制动，一般取4～5 L ； • 超大型船舶，6 L 以上的制动距离。
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 码头前沿停泊水域
• 按照码头的平面布置进行分类，可分为顺岸式、突 堤式、墩式等形式； • 突堤码头又分窄突堤和宽突堤； • 墩式码头又可分为与岸用引桥连接的孤立墩或用联 桥连接的连续墩，墩式码头也称为栈桥式码头；
• 锚的种类
– 有杆锚 – 无杆锚 – 大爪力锚 – 特种锚
系泊设备及作用
• 锚和锚链及其配备 • 锚和锚链的抓力性能
– 锚的抓力
– 锚的抓力与锚的抓力系数有关，而抓力系数与锚型、 海底底质有关。 – 抓力系数值可通过对各种不同底质所做的锚模型或实 锚实验来确定。
系泊设备及作用
• 锚的静抓力系数λa取决于：
港内水域概述
• 连接水域及码头前沿水域
– 码头前沿停泊水域
• 结构形式可分为重力式、板桩式、高桩式、斜坡式、 墩柱式和浮码头等形式； • 用途可分为一般件杂货码头、专用码头(渔码头、油 码头、煤码头、矿石码头、集装箱码头等)、客运码 头、供港内工作船使用的工作船码头以及为修船和 造船工作而专设的修船码头、舾装码头等等； • 按照码头周围水域是否有掩护有掩护码头和开敞码 头两种形式。
系泊用缆的注意事项
• 停泊中系缆的配置原则
– 对称出缆；受力均匀；角度合适
• 防止缆绳的摩损； • 挽桩
– 道数要足够，且要收紧挽牢； – 须待第二根缆绞紧后，方可将其中之一上桩；
• 操纵中要防止缆绳受顿力； • 系离浮筒时：回头缆不吃力。
本节要点
• 港内水域概述 • 系泊设备及作用
–锚
• • • • 锚的种类 锚和锚链及其配备 锚和锚链的抓力性能 锚的用途
系泊设备及作用
• 锚的用途分类
– 锚泊用锚
– 港内操纵用锚
– 应急操纵用锚
锚泊用锚
• 锚泊：
– 候潮、候泊、检疫、等引航员等等，常需的锚 地抛锚停船，还有在港口锚地装卸货时也需抛 锚停船。
• 锚泊方式：
– 单锚泊 – 双锚泊
• 八字锚 • 一字锚 • 一点锚(抗台）
港内操纵用锚