船舶操纵9(1)
- 格式:ppt
- 大小:195.00 KB
- 文档页数:34
科目:船舶操纵(一类三副10)中华人民共和国海事局适任培训大纲熟悉训练1.船舶顺浪航行时,主要危害是:() [单选题] *A.拍底B.甲板上浪C.螺旋浆打空车D.尾淹(正确答案)2在航行中发现舵机突然失灵,可采取的措施是:I .减速或停车;Il .使用应急舵;III.立即抛锚。
() [单选题] *A. I、II(正确答案)B.II、IIIC.I、IIID.I、II 、III3.船舶碰撞发生后,当破损部位确定后,应立即___,采取堵漏措施,并通知机舱排水。
() [单选题] *A.搁浅B.掉头C.弃船D.关闭邻近舱室的水密门窗(正确答案)4.影响船舶航向稳定性的因素包括,①纵倾②舵工的操舵技能③船型④舵角。
()[单选题] *A. 1234B.13(正确答案)C.23D. 2345.内河船舶驶靠码头,尾缆的主要作用是防止船舶() [单选题] *A.前移(正确答案)B.后移C.外移D.内移6.船舶在风中的偏转方向取决于() [单选题] *A.风动力中心、船舶重心、水动力中心的相对位置(正确答案)B.风动力中心的位置C.船舶重心的位置D.水动力中心的位置7.船舶在航道宽阔水域掉头,采用哪种方法经济合理() [单选题] *A.连续进车掉头(正确答案)B.正倒车掉头C.进、退车掉头D.抛锚掉头8.对同一船舶,在其它条件相同时,各种锚泊方式下的偏荡从大到小的排列顺序为() [单选题] *A.八字锚、平行错、单锚B.单锚、平行锚、八字锚(正确答案)C.平行锚、单锚、八字锚D.平行锚、八字锚、单锚9.船舶在横倾状态下低速航行,向高舷一侧用舵、舵效__。
() [单选题] *A.好B.差(正确答案)C.不变D.不能确定10.前进中的双车船,采取下列何种操纵方法,才能使船舶向右旋回圈最小?()[单选题] *A.右满舵,左车和右车全速进车B.右满能,右车停车,左车全速进车C右满能,左车全速倒车,右车全速进车D.右满能,右车全速倒车,左车全速进车(正确答案)11.有关图中船舶掉头的说法,正确的是:①掉头前,船舶应先向掉头的相反方向操舵,拉大档子,腾出水域;②船首转向90°时,即位置4时,应停车,控制船舶冲程,然后开倒车;③船舶处于位置3~4开倒车后,在后退中会出现“船尾找风”的现象。
第五節靠離碼頭繫離泊操縱時,船舶處於低速、大漂角、淺窄水域和舵效差的運動狀態和環境。
由於船舶處於低速運動狀態,因此受其外界風流和周圍環境影響較大,操縱比較困難。
在繫離泊操縱前,必須認真、全面地做好準備工作,並根據客觀實際情況制定完整的操縱計劃。
在靠離泊操縱中,要求沉著冷靜、膽大心細,合理而靈活地運用俥、舵、錨、纜、側推器和拖船等操縱手段。
隨時把船置於最有利的位置,以獲得最大的機動餘地,才能確保繫離泊操縱的順利完成。
一、靠碼頭操縱(一)靠泊計劃1.靠泊前的準備工作(1)掌握本船的船舶特性靠泊前,必須掌握本船的操縱性能,其中包括載重狀況、縱橫傾對操縱的影響,對本船俥、舵、錨、纜等操縱及繫泊設備投入使用的有效性及可靠程度必須有一全面了解,特別是必須了解本船主機進/倒俥換向和頻繁用俥的可靠程度。
(2)靠碼頭前,還必須熟悉掌握外界的客觀條件,其中包括港口、航道、碼頭、泊位(空檔大小一般為船長的120%)的情況,泊位附近風流、水深和船舶交通等資訊。
(3)做好靠泊部署船舶操縱是船上各項工作的聯合作業,全船每一個環節都必須緊密配合,確保各項操作準確、及時,才能使整個操作過程運行自如,並確保靠泊計劃的順利執行。
2.靠泊操縱計劃掌握上述的船舶實況和特性、外界客觀條件及船上人員配備情況,為制定靠泊操縱計劃奠定了良好的條件。
在靠泊前制定全面、完善的靠泊計劃是安全、迅速和順利靠泊的基礎。
靠泊計劃的制定首先應保證其全面性,在進港靠泊的各個過程環節及可能遇到的問題,都需在制定計劃時予以認真考慮。
對任何一個環節可能遇到的問題蘇疏於考慮,都有可能對實際操縱帶來被動。
其次,靠泊計劃中應包含當客觀條件可能發生變化時本船的應變措施。
如有可能,應多考慮幾種方案,以免一旦情況變化,思維缺乏準備,而陷於被動。
通常靠泊操縱方案應包括:進港前的準備、港外航道航行操縱、港內航道航行操縱、靠泊操縱總體安排和各階級的重要實施環節、靠泊中可能遇到的困難和對策等。
弯曲水道中的船舶操纵弯曲水道中的水流向凹岸一边冲压,近凹岸边流速大,凸岸边流速小,加上岸壁效应和浅水效应,使船舶操纵变得困难。
1顶流过弯船位保持在水道中央略偏凹岸一侧,将船首迎着流,慢速顺着凹岸的弯势一点一点地内转,即随时要与岸线保持平行,尽量使船沿着水流流线航进,如图所示。
一旦用舵太迟或过早把定,就会使船首内侧受流而外偏,此时应迅速加车用舵纠正。
当措施无效时,应果断抛双锚,快倒车,以防发生事故。
2顺流过弯过于靠近凹岸航行时,船首将被排开,船尾被吸拢,使船产生转头而横越水道;反之,过于靠近凸岸,船首会受到弯嘴回流的作用而偏转,同时船尾也受到流压,使船冲向凸岸,如图所示。
在顺流中过弯,应保持船位在水道的中央,使船尾坐着流,沿着弯势操舵旋转,与岸线保持平行,顺流中速度不易控制,舵效比较迟钝,为保证顺利过弯,可以提前停车淌航,在到达弯段前突然加车,以提高舵效。
运河中的船舶操纵内河(运河)是连接外海与河港或贯通外海的水道,有天然的和人工两种。
人工内河一般称之为运河。
这种水道一般航道狭窄、水深较浅,给船舶航行带来一定的困难,故必须予以足够的重视。
1航速的选定应符合以下要求:(1) 符合水域主管当局的限速规定;(2) 确保本船的操纵性需要,尤其要确保本船的舵效;(3) 确保能安全避让他船,可实施必要的机动;(4) 尽可能在上述各条均予满足的情况下,提高营运效率。
2保向操纵在河床基本对称的运河中航行时,应保持船位在河面的中线上,则两岸对船的效应基本持平,只需少量左右相等的舵角即可保持所需航向。
对河床不对称的内河或运河,为使船舶驶于航线上需通过保向操纵来进行。
顺直航段,可按航向进行保向操纵。
在由一个直航段转入下一个直航段航行需进行转向时,应根据转向度数和本船的追随性和旋回性等性能,确定舵角和施舵的时机,以便顺利转入下一航向航行。
弯曲航段,一般情况下,因为航向需要连续不断地按航道的走势而改变,常采用沿曲线驶过的方法,所以保向操纵将改为间歇性的转向操纵。
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。
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、船舶推力在主机驱动下,螺旋桨正车旋转时推水向后运动,水对螺旋桨的反作用力在船首方向的分量就是推船前进的推力,倒车时则产生指向船尾的拉力。
流向螺旋桨盘面的水流称为吸入流(suction current);离开螺旋桨盘面的水流称为排出流(discharge current)。
{(1)定常旋回阶段第一章船舶操纵性基础1、定义:保向、改向、变速。
2、船舶操纵性能:①变速性能:(1)停船性能(2)启动性能(3)倒车性能②旋回性能③保向性能④航向稳定性能3、一些主要概念:①转心:转轴与船舶首位线交点(垂足)通常位于船首之后1/3L (船长)它的位置稍有移动②通常作用在船上的力及力矩:水动力、风动力、舷力、推力③漂角:船舶运动速度与船首位线的夹角4、①水动力及其力矩:水给予船舶的运动方向相反的力②特点:船前进时,水动力中心在船中前船后退时,水动力中心在船中后③附加质量:惯性质量及惯性矩大型船舶纵向附加质量≈0.07m (m 为船的质量)附加惯性矩≈1.0Iz (Iz 为船的惯性矩)④水动力角:水动力方向与船首位线的夹角它是漂角的函数,随它漂角的增大而增大⑤水动力中心大概位置:前进平吃水:漂角为0时,中心在船首之后1/4L (船速越低,越靠近船中,前进速度为0时,在船中)后退平吃水:漂角为0时,中心距船中1/4L⑥水动力距:与力矩系数水线下面积、船体形状有关力矩系数是漂角的函数5、船体阻力摩擦阻力→主要阻力占70%—90%速度越大,其值越大(与V 2成正比)兴波阻力(低速时:与V 2成正比;船高速时:急剧增大)涡流阻力空气阻力:约占2%附体阻力6、船舶的变速性能①停船性能(冲程):与惯性有关②冲程:往往是对水移动的距离(对水移动速度为0)③一般万吨船:倒车停船距离为6—8L倒车冲程:5万:8~10L 10万吨:10~13L 15—20万吨:13~16L④当船速降到60%~70%时,转速降到25%~35%倒车⑤换向时间:从前进三到后退三所需时间汽轮机:120s~180s 内燃机:90s~120s 蒸汽机:60s~90s7、船舶的旋回性:转船阶段①旋回圈:过渡阶段—变速旋回阶段{剩余阻力:附加阻力:{②旋回初径:操舵后航向转过180°时,重心移动的横向距离一般为3~6L③旋回直径:船定常旋回时,重心轨迹圆的直径通常为旋回初径的0.9~1.2倍④进距:开始操舵到航向转过任一角度,重心移动的纵向距离通常为旋回初径的0.6~1.2倍⑤横距:指操舵让航向转过任一角度,垂心所走的横向距离约为旋回初径的1/2倍⑥制距:操舵开始时的重心位置到定常旋回率重心的纵向距离1~2L(2)船舶旋回运动是舷力的横向分量、水动力横向分量共同作用的结果(3)船舶旋回运动中的性能:降速车旋回的初始阶段:内倾;定常旋回:外倾旋回时间:旋回360°所需的时间;万吨级船旋回时间约为:6min(4)影响旋回特性的因素:①方形系数大旋回性好旋回圈小②船首水线下面积多旋回性好旋回圈小③船尾有钝材或船首瘦削旋回性差旋回圈大④舵面积大旋回性好旋回圈小⑤吃水增大横距、旋回初径增大,反移量减小⑥横倾,影响较小:低速时,向底舷一侧旋回旋回性好高速时,向高舷一侧旋回旋回性好船速低于某一值时,旋回圈加大⑦浅水:水变浅阻力加大转船舵力作用小旋回圈大旋回性变差⑧旋回圈在实际操船中的应用:反移量(kick ):向操舵相反一舷移动的距离0.1~0.2L (10%~25%L )9、操纵指数:k r r T =+.(T :追随性指数.r :r 的导数角速度<r>的加速度k:旋回性指数)阻尼力矩惯性力矩=T (T 大,惯性大,实际操舵中T 越小越好)阻尼力矩转舵力矩=k (k 大,转舵效应好,实际操舵k 越大越好)无因次的k’、T’)(')('v L T T v L k k ==(k/T 表示舵效){{第二节航向稳定性及保向性1、船向稳定性定义:船受外力干扰,干扰消失后,不用舵的前提下,船能自动恢复直线运动①恢复到原航向平行的航向航向稳定性(方向稳定性)稳定性②彻底恢复到原航行完全相同的航向上③直线稳定航向稳定性:方形系数低,长/宽高的船航向稳定性好瘦船稳定性好船首侧面积大航行稳定性差(例如:球鼻首bulous)2、保向性概念:船首线运动受外力干扰通过用船纠正使其恢复到原航向与航迹上继续做直线运动一般来说:航向稳定性好的船保向性好3、影响保向性因素瘦船好浅吃水差船尾肥大(有钝材)好干舷高差尾倾较首倾好轻载比满载保向性好(如有风,另当别论)船速高好水深浅好逆风逆流好第三节变速性能补充1、启动性能:静止定常运动定常速度v、所需距离与排水量成正比,与v2成反比,与阻力成正比经验:满载启动距离20L轻载为满载的1/2~2/32、减速性能:停车冲程:对水速度为0通常对水移动能维持舵效的最低速度,即认为停船万吨级船2节、超大船3节,即认为停船一般货船停船冲程8~20L、超大船停船冲程20L3、制动性能:前进三后退三变螺距船CPP是FPP船紧急停船距离的60%~80%总结:排水量大停船距离大船速大停船距离大污底严重停船距离小主机功率大停船距离小顺流顺风停船距离大第四节船舶操纵性试验1、旋回试验:在直航情况下,左35°或右35°,使船旋回旋回试验的目的:测定旋回圈,评价船舶旋回性2、冲程试验冲程条件:风流小水深≥3Bd 采用投掷法测定倒车使船停下(这种试验)要求船首改变90°3、螺旋试验、逆螺旋试验该试验目的,判断船舶航向稳定性好坏逆螺旋试验:求取船舶达某一回旋角速度所需舵角4、Z 性试验该试验主要评价船舶首摇抑制性,也可测定旋回性,追随性,航向稳定性获得操纵性指数第五节IMO 要求1、①对旋回性:进距<4.5L 旋回初径<5L操10°舵角航向改变10°时的进距<2.5L②对停船性:全速倒车停船距离<15L超大船倒车停船距离<20L③对于首摇抑制性、保向性3、Z 型试验结果:左右10°舷角第一超越角:a 、当L/v <10s 时:<10°b 、当L/v >30s 时:<20°c 、当10s <L/v <30s 时:[5+21(L/v )]°第二超越角:a 、当L/v <10s 时:<25°b 、当L/v >30s 时:<40°c 、当10s <L/v <30s 时:<[17.5+0.75(L/v )]°第三章车、舵、锚、缆、拖船第一节螺旋桨(propeller )1、关于阻力的补充摩擦阻力占到70%~80%,它与大约船速1.852的次方成正比2、吸入流与排出流①进入螺旋桨的流吸入流:范围广、流速慢、流线平行②螺旋桨排出的流排出流:范围小、流速快、水流旋转3、推力有船速关系(还与滑失有关)推力:排出流对船的反作用力船速一定,螺旋桨转速高推力大螺旋桨转速一定,船速高推力小4、滑失:螺旋桨对水实际速度与理论上能前进速度之差理论速度滑失滑失比=螺旋桨推力主要取决于其转速及滑失比。
青岛远洋船员职业学院2018~2019学年第一学期船舶操纵与避碰(船长)综合练习一(9101)1.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:A.15倍,轻载时约为满载时的1/2~2/3B.20倍,轻载时约为满载时的1/2~2/3C.15倍,轻载时约为满载时的1/3~1/2D.20倍,轻载时约为满载时的1/3~1/22.船舶倒车冲程与水深、船舶污底程度有关,在其他情况相同的条件下:A.水深越大、船舶污底越严重,倒车冲程越大B.水深越大、船舶污底越轻微,倒车冲程越大C.水深越小、船舶污底越严重,倒车冲程越大D.水深越小、船舶污底越轻微,倒车冲程越大3.直航中的船舶操一舵角后,其旋回初始阶段的: 1A.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4.船舶旋回圈中的旋回初径是指:A.自操舵起,至航向改变90°时,其重心在原航向上的横向移动距离B.自操舵起,至航向改变90°时,其重心在原航向上的纵向移动距离C.自操舵起,至航向改变180°时,其重心在原航向上的横向移动距离D.自操舵起,至航向改变180°时,其重心在原航向上的纵向移动距离5.下列有关船舶旋回要素的叙述哪些是正确的?①在船舶旋回资料中给出的进距是航向改变90°时的进距②在船舶旋回资料中给出的横距是航向改变90°时的横距③船速越快,反移量越大④船舶初稳性高度越大,定常外倾角越大A.①~③B.②~④C.①②④D.①~④6.船舶旋回运动中,漂角越大:A.速降系数越小,速度下降越小,转心前移B.速降系数越小,速度下降越大,转心前移C.速降系数越大,速度下降越大,转心前移D.速降系数越小,速度下降越大,转心后移7.船舶作舵旋回时:A.船尾向转舵一侧横移;船舶重心向转舵相反一侧横移B.船尾向转舵相反一侧横移;船舶重心向转舵一侧横移C.船尾向转舵相反一侧横移;船舶重心向转舵相反一侧横移D.船尾向转舵一侧横移;船舶重心向转舵一侧横移。