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第三章：船舶主机安装工艺船舶主机是船舶动力装置的核心，其安装质量的优劣将直接关系到动力装置的正常运行和船舶的航行性能。
§3-1主机安装工艺概述一、船舶主机安装方法1、整机安装和解体安装对于质量较轻、体积较小的主机或主机与减速箱构成的主机组，一般都采用整机吊装的安装工艺。
但是对于大型柴油机，整机质量较大（如），可采取解体安装工艺。
若是外厂订货，考虑到交通运输的方便性，大都是拆成部件运输到船厂，再将部件分别吊运到舱内进行组装，即使是船厂自己制造的主机也要在权衡厂内运输和吊运能力，吊运上船的可能性和经济性后，才能决定是选择整体吊装还是解体安装工艺。
2、主机与轴系的安装顺序主机发出的功率要通过轴系传递到推进器，主机与轴系、推进器必须安装成一个有机整体，因而主机的安装应与轴系的安装一并考虑。
造船时，主机与轴系的安装顺序无外乎三种情况。
一种是先装轴系再装主机，即在船台上先安装轴系，船舶下水后，再以轴系为基准安装主机，这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系回转中心同轴，可以自由地找正主机位置，同时，由于是下水后安装主机，避免了下水后船体对主机安装质量的影响。
这是长期以来一直沿用的一种安装工艺，这种方法和缺点是生产周期长。
第二种是先装主机再装轴系，即在船台上以轴系理论中心线为基准，先安装主机，然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系安装。
第三种是主机与轴系和轴系同时安装。
在主机定位后可以进行管系与各种附属设备的安装，扩大了并行安装工作面，缩短了生产周期。
但这种方法往往难以避免船舶下水后船体变形带来的影响，而在安装轴系时由于主机已固定，尾轴也已固定，两者固定所产生的偏差只能由轴系来消化，约束增加，轴系安装难度较大。
在造船工程实践中，究竟采用何种安装顺序，要视造船总工艺、工厂的实际条件和工期而定。
一般适用于小型及成批建造船舶。
二、主机安装前提条件和工艺内容主机安装时必须保证主机与传动轴系的相对位置正确，并且在工作时保持这种相对关系。
船舶航行性能为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行，要求船舶具有良好的航行性能，这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
船舶浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性（buoyancy）船舶是浮体，决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。
其漂浮条是：重力和浮力大小相等方向相反，而且两力应作用在同一铅垂线上。
船舶重力即船舶的总重量。
船舶浮力是指水对船体的上托力根据阿基米德定理，船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。
船舶重力，通常用W表示，它经过船舶重量的中心，也叫重心（G），其方向垂直向下，船舶重心G的位置是随货物移动而改变；船舶浮力，通常用B表示，它经过船舶水下体积的几何中心，也叫浮心（G），其方向垂直向上，船舶浮心G的位置是随水线下船体体积的变化而变化，如图1-23所示。
船舶重力（W）和浮力（B）大小相等、方向相反且重力与浮力又是作用在同一铅垂线上，这时船舶就平衡漂浮在水面上。
如果增加载货，重力增大船舶就会下沉，使吃水增加，浮力也就增大，直到浮力和重力又相等，船舶就达到新的平衡位置；同样，若重力减少，船舶上浮，也会到达另一新的平衡点。
船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。
船舶浮态可分为四种。
1．正浮状态是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。
2．纵倾状态是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。
船首吃水大于船尾水叫首倾；船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。
为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。
3、横倾状态是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。
4、任意状态是指既有横倾又有纵横倾的状态。
船舶在海上航行，经常会遇到海浪打上甲板，冬季还会结成很厚的冰，这就等于给船舶增加了重量。
为了保障船舶安全，船舶必须留有一定的储备浮力（也叫保留浮力）。
储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力，如下图所示。
载货越少，船舶干舷越高，储备浮力越大，浮性越好，越有利于航行安全。
名称：《船舶设计制造修理技术与质量检测验收实用手册》作者：编委会出版社：北方工业出版社2008-7-1 出版开本：16开册数：四册+1张CD定价：1080 元优惠价：450 元关于加强建造船舶检验和管理的通知各省、自治区，直辖市交通厅（局、委），各直属海事局，中国船级社：最近一个时期，一些地方船舶建造检验出现失控现象，主要表现在：有的船厂特别是滩涂船厂设施简陋，管理混乱，不具备必要的生产条件；有的船厂（或船东）不向船检部门早请建造检验（包括图纸审查）擅自造船；有的船检部门违反规定异地检验，把关不严，导致船舶建造质量恶化，甚至存在严重的安全隐患。
为了加强建造船舶的检验和管理，现就有关问题通知如下：船舶制造业是人类社会闯入近代工业时代的综合性先导产业之一，是具有军民结合特征的工业装备部门。
在世界经济的民展史上，无论是在资本主义生产方式逐步确立和世界市场初步形成的起始阶段，还是在世界市场日益发展，经济全球化趋势加剧的当今时代，船舶制造业都发挥了至关重要的历史作用。
《中华人民共和国渔业船舶检验条例》（草案）规定：船舶检验的目的在于通过对船舶及其设备的检验，使船舶公司保持船舶的良好技术状况，以保证船舶的运营安全和防止污染、损害海洋环境；保证船旗国和港口国政府对船舶国和港中国政府对船舶实施有效的管理和控制；同时也为船舶所有人提高船舶在航运市场的竞争力，降低保险费率；以及为公证、索赔、海事处理等提供必要的技术依据。
对渔业船舶实施强制检验是国际通行的做法，目的在于保证渔业船舶具备安全航行、安人作业和防止污染的条件，保障业生产和渔民生命财产的安全。
【目录】第一篇船舶设计制造修理与质量检测验收基础资料第一章船舶常识第二章船舶材料第三章船舶航行性性能第四章线性兴波阻力理论的近代应用第五章造船生产设计的基础知识第六章轮机自动化基础知识第七章修造船现场中的安全第八章船舶工程质量检验概述第二篇船体结构与制图第一章船体结构概述第二章船体结构第三章组合船体结构分析第四章船体制图第三篇船舶船体设计制造修理与质量检测验收第一章概述第二章船体生产设计第三章船体建造大、中尺寸测量技术第四章船体建造方案第五章造船精度标准及尺寸精度控制第六章造船金属的切割技术第七章船体装配与焊接第八章船体修理工艺第九章船体舾装检验第四篇船舶柴油机安装修理与质量检测验收第一章些油机与轮机的基本知识第二章柴油机在船舶中的应用第三章船舶柴油机主要零部件的拆装第四章船舶柴油机的修理第五章柴油机的检测验收第五篇船舶辅机安装检修与质量检测验收第一章船用泵第二章液甲板机械装置第三章船舶制冷和空气调节装置第四章海水淡化装置和辅锅炉装置第五章船体舾装检验第六章空气压缩机第六篇船舶轴系安装与质量检测验收第一章船舶轴系安装第二章轴系及螺旋桨制造和安装检验第七篇船舶电气安装检修与质量检测验收第一章船舶电气程序控制器的基础知识第二章船舶自动舵的控制第三章报警系统第四章船舶电气设备管理和安全用电第五章船舶辅助组合锅炉第六章船舶电气系统安装检验第八篇船舶涂装和内装设计制造修理与质量检测验收第一章船舶造型与舱室设计概述第二章涂料基础知识第三章船舶舱室内部环境设计第四章船舶舱室门、窗设计第五章船舶涂装工艺第六章修补涂装、船舶木质表面涂装、船舶特涂第七章涂装和内装检验第九篇船舶声学的设计与质量检测验收第一章船舶动力时装置隔声设计第二章船舶的声振动源及其传播途径第三章采用结构措施降低振动第四章声学的质量检测验收美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
第三章船舶航行性能学习目标知识目标1、能理解船舶航海性能的含义；2、能理解船舶主尺度比对船舶性能的影响；3、能简单叙述船舶的浮性、稳性、快速性、耐波性、操纵性所包含的主要内容。
能力目标1、能读懂船舶载重线标志；2、能描述船舶稳性的意义；3、能描述船舶操纵性的含义。
第一节概述各种船舶从事运输生产或执行特定任务时，经常航行于汹涛骇浪的海洋或激流险滩的江河里，它们之所以能顺利的完成预定的任务，在于船舶本身具有一些特定的性能，我们称之为船舶航海性能或航行性能。
它包括：（1）浮性——在一定的装载情况下，船舶在水中具有正常浮态漂浮能力。
（2）稳性——船舶在外力（或外力矩）的作用下偏离原平衡位置时，当外力（矩）消除后船舶回复到原平衡位置的能力。
（3）抗沉性——当船舶破舱淹水后保持浮性和稳性不致沉没和倾覆的能力。
（4）快速性——船舶主机功率一定是所能达到最高航速或者在一定的航速要求下船舶消耗最小功率的性能。
（5）耐波性——船舶在波浪里具有缓和的摇摆性能。
（6）操纵性——船舶保持航向和改变航向的能力。
船舶的航行性能与其主尺度比和船型系数密切相关（1）L/B——此值对船舶的快速性有较大影响，一般说来，L/B越大，表示船越瘦长，其在水中航行时的阻力就越小。
高速船 L/B值比低速船高。
（2）B/T——此值影响船舶稳性，此比值越大，其初稳性越好。
（3）D/T——此值影响船舶的大倾角稳性和抗沉性，比值越大，干舷就越大，船舶就具有更多的储备浮力及更强的回复到原平衡位置的能力，抗沉性和大倾角稳性就有两家。
（4）L/T——与船舶的操纵性有密切关系。
通常认为，比值大，船舶保持航向稳定的能力强，航向稳定性好；比值小，则变化航向的能力强，船舶的回转性和应舵性能好。
（5）L/D——该值关系到船体的结构强度，此值超过某个限度时，对船体的强度不利。
此外，水线面系数 CW主要影响船舶的稳性，对快速性也有某些影响；纵向棱形系数 C P与船舶的快速性有相当密切的关系。
第二节船舶吨位和水尺图船舶吨位是用来表示船舶的大小和运输能力的，它分为容积吨位和重量吨位两种。
一、容积吨位 3 容积吨位是以容积来表示船舶的大小。
国际间统一以每 2.83m （或 100 立方英尺）作为一个容积吨位。
容积吨位又可分为总吨位和净吨位两种。
1、总吨位凡船上四面封闭的空间减去驾驶室、双底层、公共用得舱室等所占去的容积，如以立方米为单位则除以 2.83，如以立方英尺为单位则除以100，所得的结果即为该船的总吨位。
总吨位的用途为：（1）表明该船舶大小及作为一国或一船公司拥有船舶的数量；（2）计算造船费用、船舶保险费用；（3）作为海事赔偿费计算值基准等。
2、净吨位从总吨位中减去不能运送客货的吨位（如机舱、锅炉舱、船员舱室等），即为净吨位。
净吨位是作为实际营运使用的吨位。
净吨位的用途为：（1）计算各种税收的基准；（2）计算停泊及拖带等费用；（3）计算过运河的费用等。
在船舶登记及丈量证书内，都明确的记载总吨位和净吨位。
二、重量吨位它是一种以重量的大小来表示船舶的运输能力的，以“吨”计算。
常用的重量吨位有排水量和载重量两种。
1、排水量排水量是指船舶所排开同体积水的重量，即整个船的重量。
它因载货的多少而不同，故排水量又分为：（1）空船排水量：是指船舶出厂时空船的排水量，它包括船体、机器、锅炉、设备、船员及行李等的重量。
（2）满载排水量：是指船舶满载时，即吃水达到某一规定载重线时的排水量，它包括空船排水量、燃料、淡水、货物及船舶常熟的总重量。
（3）实际排水量：只装一部分货物时的排水量。
排水量是一个可变的数，通常说明一条船的排水量是满载的排水量。
2、载重量（1）总载重量：船舶根据载重线标志规定，所能装在最大限度的重量，即：总载重量满载排水量-空船排水量货物重量燃料、淡水河供应品的重量船舶常数（2）净载重量：表示船舶所能转载最大限度的货物重量，即：净载重量总载重量-燃料、淡水及其他供应品的重量-船舶常数载重量是判断船舶生产能力的主要指标之一。
对船员来说，合理的计算每一个航次的燃料、淡水和物料储存量，减少不必要的储藏物品和货舱脚底，就能增加加载重量。
三、水尺图表示吃水的标记叫做水尺。
它刻画在首和尾左右两侧的船壳板上（大船还在船中的左右舷标明水尺）。
我们一看水尺就知道船底离开水面的距离。
水尺标注目前通用的有公制和英制两种，一般以阿拉伯字和罗马字表示。
如以公制标记时，每个数字高10cm，字与字的间隔也是 10cm。
英制的写法是每字高 6 英尺，间隔也是 6英尺（图 3-1）。
图 3-1 水尺图水尺字母图读取吃水时，看水面与字相切的位置。
例如水面刚在“0.4”字体的下边缘时，则吃水是0.4m，当水淹没“0.4”字体的一半时，则吃水是0.45m，当水面刚淹没“0.4”字体的上边缘时，则吃水是 0.5m。
第三节浮性船舶在一定装在情况下漂浮于水面一定平衡位置的能力就是浮性。
当船舶浮于一定水平位置时，首先受到地球引力的作用，这就是重力P，它的方向是垂直向下的，作用点通过船的重心G。
其次，船体浸水表面的每一部分都受到水的压力，如图3-2所示。
这些压力都是垂直于船体表面的，其大小和深度成正比。
从图中可以看出，水压力的水平分力互相抵消，垂直分力则形成一个垂直向上的合力，此合力就是支持船舶漂浮于水面一定位置的浮力。
图 3-2 船体所受水压力根据阿基米德定律，物体在水中所受到的浮力大小等于物体所排开水的重量。
因此，船舶所受到的浮力就等于船舶所排开水的重量（通常称为排水量），可写成（3-1）式中：——浮力、船舶排水量，t；——船的排水体积， m 3 ；——水的密度，淡水为 1.000 t / m 3 ；海水的为1.025t / m 3 。
根据上节所述，排水体积与船的长度 L、宽度 B、吃水 T 和方形系数 C B有如下关系： C B LBT式中：L、B、T 的单位是 m。
故排水量与主尺度的关系为C B LBT （3-2）浮力垂直向上，作用域排水体积的形心 C 点，称 C 点为浮心。
综上所述，船舶漂浮于上面一定位置时，它受两个作用力：一个是作用于重心 G 点并垂直向下的重力 P；另一个是作用于浮心 C而垂直向上的浮力。
船舶漂浮于水面一定位置及不下沉也不上浮表示它处在了平衡状态。
很显然，它必然是：（1）重力 P 和浮力的大小相等，方向相反，即 P C B LBT （2）重心 G 和浮心 C 在同一垂直线上，如图 3-3 所示。
图 3-3船舶浮于水面的平衡条件当船内载重减少时，重力小于浮力，船舶必然上浮，待浮力减小到与重力重新相等时，达到新的平衡。
当船内载重增加时，重力大于浮力，船舶必然下沉，使船舶的排水体积增加，船的浮力也就随之加大，直到浮力和重力相等达到新的平衡为止。
船舶在风浪中航行，由于受到的水压力随波浪的变化而改变，所以船舶在静水面上浮力和重力之间的平衡状态常被破坏，迫使船舶始终处在不停的上浮与下沉运动中。
为确保航行安全起见，船舶除在设计水线以下需要足够的排水体积以提供足够的浮力之外，在水线以上还必须有相当的水密体积，这一部分水密体积可以保证船舶继续下沉时提供更大的浮力，通常我们称这部分水密体积能提供的浮力为储备浮力。
储备浮力通常以干舷来表示。
干舷大，表示船舶的储备浮力也大，当然干舷还同船体强度有关，干舷越大，强度越好。
为了确保船舶安全，船舶就必须具有起码的干舷值，这是最低要求。
对于每一艘船舶所必须具有的最小干舷值，国际上和我国都有明确的规定。
我国在《海船载重线规范》和《长江钢制船舶载重线规范》中，对航行于不同区域的各类船舶都有相应的明文规定。
验船部门还规定，为便于监督，每艘船必须在舷侧船中勘绘船舶载重线标志。
它标明了该船在不同区域，不同季节中航行时所允许的最大吃水线。
图3-4a）为中华人民共和国（以拼音字母 Z 代表）船舶检验局（以拼音字母 C代表）所规定的国际航行船舶载重线标志，图3-4b）为航行于长江内河船舶的载重线标志。
在不同的季节和海域，海上风浪情况不同，允许具有不同的干舷。
通常在夏季，在热带海域因风浪较小，干舷可相应地减少；而在冬季，特别是在北大西洋冬季，因风浪较大，要求有较大的干舷。
还船航行到淡水区域，由于但说的密度比海水小，在同样载重情况下，其排水体积和吃水都相应的有所增加，所以允许干舷可相应的减少。
图 3-4 船舶载重线标志（单位：mm）a）国际航行船舶载重线标志；b）长江内河船舶载重线标志图3-4a）中的圆圈称之为载重线圆环。
圆环上水平线的上缘通过圆环的中心并与夏季载重线齐平，圆环上方的横线表示水密甲板线的实际位置。
在圆环靠船首一侧绘以几条横线表示不同季节的载重线，也就是所允许的最大吃水。
这些载重线的名称为： S——夏季载重线；TF——热带淡水载重线；T——热带载重线；W——冬季载重线；F——淡水载重线；WNA——北大西洋冬季载重线。
我国内河船舶则根据其所在航区的级别（有 A 级、B 级、C级等）将所属航区的代号绘在圆环水平线的右边，如图 3-4b）所示。
若船舶的是即吃水超过了规定的载重线，则表明该船已处于超载情况，其结果使储备浮力减小，损害了航行安全，港务监督机构将不准其出港。
第四节稳性如上所述，船舶漂浮于上面某一水平位置时受两个作用，即重力和浮力，其大小相等方向相反，作用点重心和浮心在同一条垂直线上，这是船舶处于一种平衡位置，我们称之为正浮。
但是，这种平衡状窍喽缘模皇蔷缘模虼嗽诤叫兄芯Ｓ龅椒纭⒗说雀髦滞饬Φ母扇抛饔枚苹怠４霸谑艿酵饬蛘咄饬氐淖饔孟路⑸阈保蓖饬蛲饬叵螅么芊窕馗吹皆鹊钠胶馕恢茫饩褪俏颐撬芯康拇拔刃晕侍狻?下面以船舶在横方向受到外力作用而发生横倾为例。
船舶因受外力作用发生横倾时，船舶排水体积的形状就会改变，这一体积的形心——浮心的位置也随之发生变化，由图 3-5 可见，图 3-5 初稳性正常的船舶浮心 C从正浮时的位置向倾斜的一舷移动。
此时，重力 P 和浮力方向相反，而它们的作用点不在一条垂线上，这两个大小相等方向相反而作用点不在一条垂直线上的力就构成了一个力矩，我们称这里力矩为回复力矩。
图 3-5中所示的回复力矩的方向与船舶横倾方向相反，起着抵抗外加的使船倾侧的力矩作用，它力图使船舶回复到原来的正浮位置。
如重力和浮力作用线之间的垂直距离是 G K ，船舶横倾角时的回复力矩可按下式进行计算： M h 9.8 G K 9.8G M sin （3-3）很显然，这回复力矩的值是随着倾侧过程而逐渐增大的。
若外力矩不是突加在船上，亦即船舶的横倾是很缓慢的，则在回复力矩的数值增大到与外力相等时，船舶就停止横倾。
而此时若外力矩消除了，船舶就在只有回复力矩这一个力矩的作用下回复到原先的正浮位置。
在倾侧角度不大，如小于10°～15°时，倾斜前后浮力作用线的交点 M可认为是固定不变的，我们把这一点称之为稳心，船舶横倾是就是横稳心。
