船舶吃水差解析

第一节船舶吃水差的概念与基本计算一、吃水差概述1. 吃水差(trim)概念当t = 0时，称为平吃水(Even keel)；t = d F－d A当t > 0时，称为首倾(Trim by head)；当t < 0时，称为尾倾(Trim by stern)。

2. 吃水差对船舶航海性能的影响快速性操纵性耐波性等首倾时轻载时螺旋桨沉深比下降，影响推进效率。

轻载时舵叶可能露出水面，影响舵效。

满载时船首容易上浪。

过大尾倾时轻载时球鼻首露出水面过多，船舶阻力增大。

水下转船动力点后移，回转性变差。

轻载时船首盲区增大，船首易遭海浪拍击。

3. 适当吃水差的范围1)载货状态下，对万吨级货轮：满载时：t = -0.3～-0.5 m半载时：t = -0.6～-0.8 m轻载时：t = -0.9～-1.9 m2)空载航行时：◎一般要求dm ≥ 50%d s（冬季航行dm ≥ 55%d s）I/D ≥0.65～0.75| t | ＜2.5%L bp其中：d s——船舶夏季满载吃水(m)；I ——螺旋桨轴心至水面高度(m);D ——螺旋桨直径(m)。

◎推荐值当L bp≤ 150m时d Fmin≥ 0.025L bp( m )d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m )当L bp > 150m 时d Fmin ≥ 0.012L bp + 2 ( m ) d mmin ≥ 0.02L bp + 2 ( m ) 二、吃水差产生的原因1. 纵向上，船舶装载后总重心与正浮时的浮心不共垂线，即g b x x ≠2. g x 的求法 合力矩定理 ()i i g P x x ∑⋅=∆三、吃水差的基本计算 1. 纵向小倾角静稳性理论证明，船舶在小角度纵倾时，其纵倾轴为过初始水线面漂心的横轴，在排水量一定时，纵倾前后相临两浮力作用线的交点L M 为定点，L M 称为纵稳心。

sin tan RL L L L BPt M GM GM GM L ϕϕ=∆⋅⋅≈∆⋅⋅=∆⋅⋅2. 每厘米纵倾力矩MTC ：吃水差改变1cm 所需要的纵倾力矩，可由资料查得。

第一节 航行船舶对吃水差及吃水的要求吃水差的概念： 1．吃水差的定义船舶吃水差是指首吃水与尾吃水的差值，用符号t 表示。

当船舶首吃水大于尾吃水时，t 为正值，称为首吃水差，相应纵向浮态称作首倾；当船舶首吃水小于尾吃水时，t 为负值，称为尾吃水差，该纵向浮态称作尾倾；当船舶首吃水和尾吃水相同时，t 为零值，相应纵向浮态称作平吃水。

2．吃水差产生的原因若装载后重心纵向位置与正浮状态的浮心纵向位置不在同一垂线上，则船舶将产生一纵倾力矩，迫使船舶纵倾。

随着船舶纵倾，水线下排水体积的形状发生变化，浮心也随之移动。

当船倾斜至某一水线时，重心与纵倾后的浮心重新在与新水线垂直的垂线上，则船舶达到平衡，此时船舶首、尾吃水不相同，从而产生吃水差。

吃水差对船舶性能的影响：船舶吃水差及吃水对操纵性、快速性、适航性与抗风浪性能都会产生一定的影响。

尾倾过大，船舶操纵性变差，航速降低，船首部底板易受波浪拍击而导致损坏，驾驶台瞭望盲区增大；首倾时使螺旋桨和舵叶的人水深度减小，航速降低，航向稳定性变差，首部甲板容易上浪，而且船舶在风浪中纵摇和垂荡时，使螺旋桨和舵叶易露出水面，造成飞车。

船舶在某些情况下空载航行，此时吃水过小，更影响螺旋桨和舵叶的入水深度，使船舶操纵性和快速性降低。

另外，因受风面积增大，也使船舶稳性变差、航速减小。

营运船舶对吃水差的要求：船舶在航行中为保证其航海性能，应使船舶适度尾倾。

船舶开航前，尾吃水差适宜值与船舶大小、装载状况、航速等因素有关。

实践经验表明，万吨级货船适度吃水差为：满载时-0.3～-0.5m ；半载时-0.6～-0.8m ；轻载时-0.9～-1.9m 。

各船具体情况不同，驾驶人员应根据本船实际状况确定适当尾吃水差值。

船舶不同装载状况下若航速一定，存在一纵倾状态使船舶航行阻力最小，因而所耗主机功率也最小，从而节省了燃料，该纵倾状态称为最佳纵倾。

空载航行船舶对吃水差及吃水的要求：船舶在空载时，为了节约能源总力图减少压载重量，但考虑到船舶过小吃水及不适当的吃水差会给船舶安全航行带来不利影响，因此应使压载后的船舶纵向浮态满足一定要求。

第五章船舶吃水差第一节运营船舶对吃水差及吃水的要求（一）船舶吃水差及吃水对航行性能的影响对船舶的操纵性、快速性、耐波性、稳性、强度及过浅滩能力都有影响。

（1）首倾过大空载时，往往尾吃水过小，影响螺旋桨推进效率和舵效；满载时，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。

（2）尾倾过大空载时，船首了望盲区增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍击，使船舶耐波性下降，损害船体结构；满载时，使转船作用点后移，影响舵效。

（二）航行船舶对吃水差的要求根据经验，万吨轮适宜吃水差为：满载时t=-0.3m~-0.5m半载时t=-0.6m~-0.8m轻载时t=-0.9m~-1.9m（三）空载航行船对吃水及吃水差的要求尾机型船在空载时因机舱较重而尾倾严重，平均吃水过小，会严重影响船舶航行安全。

因此，IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。

主要有：1.空载吃水差：|t |＜2.5%L，使纵倾角φ＜ 1.5°；2.尾吃水：要求达到螺旋桨沉深直径比h/D ＞0.8 ～0.9；3.平均吃水：一般要求d＞ 50% 夏季满载吃水；m＞ 55% 夏季满载吃水；4.冬季航行要求dm5.最小平均吃水d≥ 0.02L + 2 （m）m6.首吃水： L ≤150 m，d≥ 0.025L （m）FL ＞150 m，d≥ 0.012L + 2 （m）F第二节 船舶吃水差及首尾吃水的计算（一）吃水差产生的原因船舶装载后重心的纵向位置与正浮时浮心的纵向位置不共垂线。

（二） 吃水差计算原理1．计算条件一般来说，船舶纵倾角都在小倾角（10 ~15°）范围内，因此，仅仅从静纵倾力矩角度来考察船舶纵向浮态和计算吃水差就完全可以满足实际需要。

作用在船体上的静纵倾力矩仅限于船舶装卸载荷或纵向移动载荷所产生的。

2．厘米纵倾力矩MTC船舶吃水差t 与作用在船体上的纵倾力矩M T 成正比，如果纵倾力矩为零，就没有吃水差。

为便于计算吃水差，船舶设计部门给出了船体在各排水量下吃水差每变化1厘米所对应的纵倾力矩值，称为厘米纵倾力矩，用MTC 表示，其单位为t.m ／cm 。

船舶吃水差对船舶能耗的影响吃水差作为表征船舶状态一项重要指标，在船舶营运中起着不可忽视的作用。

在不同的载货状态下，吃水差对船舶各项性能影响也不同。

船舶吃水差是指船舶艏艉吃水的差额。

当艏吃水大于艉吃水时专业上称为艏倾。

反之为艉倾。

艏艉一样时称为平吃水。

吃水差主要影响船舶的操纵性、快速性和耐波性，进而影响船舶的安全。

当船舶出现艏倾时，船舶回旋半径减少，舵效、航向稳定性变差，船速下降，航行遇到风浪时船艏易上浪从而造成甲板建筑、设备的浪损。

艉倾时舵效、航向稳定性、航速都有所提高，因此船舶出海航行时吃水差要求在30至50厘米之间。

平吃水一般都是船舶过浅时调整出来的。

下面通过船舶的三种状态进行分析。

一、船舶空载（一）艏倾船艉舵叶和推进器入水过浅，舵效降低，船艏受阻力增加，操纵性能差，增加船舶能耗。

（二）平吃水空载船舶整体吃水小，舵叶和推进器入水浅，致使船身受风面积增大，船舶航行阻力增加，船舶操纵性和快速性差，增加船舶能耗。

（三）艉倾船艉吃水较大，船艏上翘，受风面积增大，尤其在船舶受横风时，船艏受风影响较大，会抵消船舶的舵效，船舶“艉找风”现象明显，即船舶操纵性不佳，并且过大时会增加船艏盲区。

总之，船舶空载时船舶操纵性差，航行阻力大，快速性也不佳，甚至耐波性也下降，增加船舶能耗。

（四）船舶空载吃水差调整策略1.当船长≤150m，船艏吃水≥0.025 L（船长），平均吃水≥0.02L（船长）+2m。

2.当船长＞150m，船艏吃水≥0.012 L（船长）+2m，平均吃水≥0.02L（船长）+2m。

但是，在船舶运营时不能精确界定，所以在实际操作中会采用对船舶进行适当的压载的方法，让船舶拥有适当的吃水，保证船舵和推进器有足够的入水深度，从而保证船舶操纵性、快速性和耐波性，进而减少船舶能耗。

二、船舶轻载或半载当船舶轻载或半载时，由于船舶吃水比空载大的多，此时船舶的各项性能都有了明显提高，但吃水差对船舶的某些性能仍然会有比较显著的特点。

5第五章船舶吃水差的计算与调整解读船舶吃水是指船体下沉水面与静水面之间的垂直距离。

船舶的吃水差会直接影响其稳定性、荷载能力、速度和航行性能等方面。

因此，准确计算和恰当调整船舶吃水差对于航海安全和船舶性能至关重要。

船舶吃水差的计算主要涉及以下几个方面：1.船舶设计吃水差计算：船舶吃水差需要在船舶设计阶段进行计算，以确保设计的船舶具备适当的稳定性和荷载能力。

设计师需要考虑船舶的建造材料、结构形式、船型参数等因素，并采用相应的计算方法和公式进行计算。

2.船舶归载吃水差计算：船舶在不同载荷条件下的吃水差也需进行计算，以确定船舶的有效载重能力和航行性能。

该计算包括货物重量、柴油油量、淡水量等因素的考虑。

3.船舶吃水差的测量：船舶在服役期间，需要进行定期的吃水测量，以确保船舶的吃水差与设计要求相符合。

通常使用测深仪或吃水尺等工具进行测量，得出准确的吃水差数据。

在进行船舶吃水差调整时，需要根据实际情况采取相应的措施：1.调整货物分配：对于货物集中在船舱中的情况，可以根据船舶的稳定性要求，将货物分散到更加合适的位置。

这可以通过货物的移动或重新安排货物的摆放顺序来实现。

2.调整燃油和水的负荷：船舶在航行中需要燃油和淡水供应，其重量也会对吃水差产生影响。

当船舶吃水差偏大时，可以适当减少燃油和淡水的负荷，以减轻船舶的重量并调整吃水差。

3.调整船舶装备和设施：一些船舶装备和设施的位置和重量也会对船舶的吃水差产生影响。

在需要调整吃水差的情况下，可以考虑重新布置这些装备和设施，以达到合适的吃水差。

总之，船舶吃水差的计算和调整对于航海安全和船舶性能至关重要。

设计师、船东和船员都需要掌握相关知识，并根据实际情况采取合适的措施，确保船舶吃水差处于安全和合适的范围内。

第四章船舶吃水差第一节营运船舶对吃水差及吃水的要求一、船舶吃水差及吃水对航行性能的影响二、航行船舶对吃水差的要求1. 定义：•船舶吃水差（Trim）——指首尾吃水的差值。

t=d F－d A•万吨级货船适度吃水差为：满载时一0.3 ——一0.5 m；•半载时一0.6 ——一0.8 m；轻载时一0.9 ——一1.9 m。

三、空载航行船对吃水及吃水差的要求IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。

主要有：一般空船压载后吃水≥50% d s，冬季压载后吃水≥55％d s；|t|＜2.5%L，使纵倾角＜1.5°最小平均吃水d m≥0.02L BP + 2 （m ）L BP≤150 m ：d Fmin≥0.025 L BP〔m〕L BP＞150 m ：d Fmin≥0.012L BP + 2 （m ）螺旋桨沉深直径比h/D ＞0.8 ～0.9第二节船舶吃水差及吃水的基本核算一、吃水差产生的原因•装载后重心纵向位置与正浮状态的浮心纵向位置不在同一垂线上，则船舶产生一纵倾力矩，迫使船舶纵倾。

随着船舶纵倾，水线下排水体积的形状发生变化，浮心也随之移动。

当船舶倾至某一水线时，重心与纵倾后的浮心重新在与新水线垂直的垂线上，则船舶达到平衡，此时船舶首、尾吃水不相同，从而产生吃水差。

二、吃水差计算原理：三、吃水差及首、尾吃水的基本核算1．计算排水量和重心纵坐标△=ΣP ix g=Σp i *x i /△2 . 计算船舶首吃水d F和尾吃水d A第三节 载荷变动及舷外水密度改对纵向浮态的影响一、载荷纵移载荷P 沿纵向移动x ，从而产生纵倾力矩9.81Px kN·m ，于是载荷移动引起的 吃水差改变量δt 为(m)注意：载荷P 前移，δt 为＋；载荷P 后移，δt 为一。

•载荷移动后新的首、尾吃水d F1、d A1和吃水差t 1为 ：二、重量增减*１．少量增减少量增减——指载荷增减量约少于10%Δ。

注意：装载时P 取＋，卸载时P 取一。

5.1 对船舶吃水差的要求一．吃水差对船舶的影响1．吃水差船舶首、尾吃水的差值称为吃水差t,即：t = d F —d A 。

国外有的定义为：t = d A －d F 。

2．吃水差与纵向浮态(1) t = 0，表示首吃水等于尾吃水，称为平吃水。

(2) t > 0，表示首吃水大于尾吃水，称为首倾。

(3) t < 0，表示首吃水小于尾吃水，称为尾倾。

3．吃水差的重要性吃水差对船舶的操纵性、快速性、耐波性、稳性、强度及过浅滩能力都有影响。

(1)首倾过大空载时，往往尾吃水过小，影响螺旋桨推进效率和舵效；满载时，首部甲板容易上浪使船舶耐波性下降。

(2)尾倾过大空载时，船首了望盲区增大，船首底板易遭受海浪猛烈拍击，使船舶耐波性下降，损害船体结构；满载时，使转船作用点后移，影响舵效。

二．对船舶吃水差及空载吃水的要求目前，对船舶吃水差还没有强制性要求，各船舶根据具体航次的具体情况确定适当的吃水差，有一些经实践证明是比较合适的吃水差经验值可供参考。

但对空载吃水和吃水差有明确的要求。

1．吃水差要求经验证明，万吨级海船较佳的吃水差为适当尾倾：满载：t = —0. 3 ~ —0. 5 m半载：t = —0. 6 ~ —0.8 m轻载：t = —0. 3 ~ —0.5 m2 ．空载吃水和吃水差要求尾机型船在空载时因机舱较重而尾倾严重，平均吃水过小，会严重影响船舶航行安全。

因此，IMO和各国都对空载吃水和吃水差有明确的要求。

主要有：空载吃水差：|t | V 2. 5%L,使纵倾角©V 1.5 ° ;尾吃水：要求达到螺旋桨沉深直径比h/D > 0.8〜0.9 ;(教材小) 平均吃水：一般要求d m> 50%夏季满载吃水；冬季航行要求d m > 55% 夏季满载吃水；最小平均吃水d m > 0.02L + 2(mAE AD BCCE FD BF即上—d F - dm _____ dm - d AL L/2-X f L/2 X f首吃水：L < 150 m, d F > 0.025L(m )L > 150 m, d F > 0.012L + 2 (m )5.2吃水差与首尾吃水的计算和调整一•吃水差的计算原理1 •计算条件一般来说，船舶纵倾角都在小倾角(10 ~15°)范围内，因此，仅仅从静纵 倾力矩角度来考察船舶纵向浮态和计算吃水差就完全可以满足实际需要。

船舶航行中如何保持恰当的吃水差摘要：本文主要介绍了吃水差的概念和吃水差对船舶航行安全的影响，同时研究了船舶对吃水及吃水差的要求，在结合以上三个方面的基础上提出了改善船舶吃水差的调整方法关键词：吃水差、首吃水、尾吃水，吃水差的调整一、吃水差基本概念船舶吃水差是表示船舶浮态的一个重要指标，它的大小主要取决于船舶的装载情况。

吃水差对船舶的快速性、适航性和操纵性都具有具有重大的影响。

为保证船舶运输安全，要求船舶具有适度的吃水差和前、后吃水。

船舶首吃水与尾吃水相差的数值叫吃水差（Trim），用符号t表示。

其计算公式如下：t＝dF一dA（m）式中：dF —首吃水(Fore draft )，m；dA —尾吃水（Aft draft )，m。

当船舶首、尾吃水相等即吃水差t等于零时，称为平吃水（Even Keel）；当首吃水大于尾吃水时，称作首倾(Trim by bead )，俗称拱头；当尾吃水大于首吃水时．称作尾倾(Trimby stern),俗称尾沉。

需要注意的是，有些国家（如日本、德国等）习惯将吃水差定义为t =dA一dF，以避免船舶在航行中通常处于尾倾状态的吃水差出现负值。

二、吃水差对船舶的影响吃水差主要影响船舶的操纵性、快速性和耐波性。

对于船舶稳性、船体纵向受力状况、通过浅水区时允许的船舶最大排水量及部分港口使费的支出等也有影响。

船舶吃水差的大小直接影响螺旋桨和舵的人水深度，对操纵性和航速有直接的影响。

船舶尾倾过大，会使操纵性能变差，易偏离航向，船首部底板易受波浪拍击而导致损坏，同时还不利于驾驶台的的缭望；船舶首倾过大，因螺旋桨和舵的人水深度减小，从而导致航速降低，航向稳定性变差，首部甲板易上浪，而且船舶纵摇时，螺旋桨和舵叶易露出水面，主机负荷不均匀，造成飞车，影响主机的正常运转。

三、对船舶吃水及吃水差的要求1．吃水差产生的原因吃水差是船舶纵倾的一种表现。

船舶之所以发生纵倾，是因为正浮时船舶受到一纵倾力矩（Moment toChange Trim）作用。