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船舶操纵第1章1. 额定船速是指A. 主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速；B. 主机以海上常用功率和转速在深水、风浪中航行的船速；C. 主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速；D. 主机以额定功率和转速在深水、风浪中航行的船速。
[单选题] *ABC(正确答案)D2. 额定船速是指在深水中，在额定功率与额定转速条件下，船舶所能达到的 [单选题] *A. 对水的速度；B. 对地的速度；C. 理论上的速度；D. 静水中的速度。
(正确答案)3. 海上船速是指 [单选题] *A. 主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速；(正确答案)B. 主机以海上常用功率和转速在深水、风浪中航行的船速；C. 主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速；D. 主机以额定功率和转速在深水、风浪中航行的船速。
4. 海上船速是指 [单选题] *A. 考虑风浪较大，较额定船速为高的船速；B. 考虑常遇风浪时的平均船速；C. 较港内船速高一倍的船速；D. 主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速。
(正确答案)5. 为了留有一定的储备，主机的海上功率通常定为额定功率的： [单选题] *A. 60％B. 70％C. 80％D. 90％(正确答案)6. 为了留有一定的储备，主机的海上转数通常定为额定转数的 [单选题] *A. 80～85％B. 85～90％C. 90～95％D. 96～97％(正确答案)7. 经济航速速是指 [单选题] *A. 主机以海上常用功率和转速在深水、风浪中航行的船速；B. 船舶在实际航行环境中以海上常用功率和转速行驶并考虑机动航行后的平均速度；C. 船舶在实际营运中能够保证船期的实际使用速度；D. 以节约燃油、降低成本为目的，根据航线条件等特点而采用的速度。
(正确答案)8. 港内船速是指 [单选题] *A. 主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速；B. 主机以额定功率和转速在浅水中航行的静水船速；C. 主机以港内功率和转速在深水中航行的静水船速；(正确答案)D. 主机以港内功率和转速在深水、风浪中航行的船速。
船舶操纵性：是指船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶能保持或改变其航速、航向和位置的能力。
航向稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消除后能保持其原有平衡状态的性能。
回转性：表示船舶在一定舵角作用下作圆弧运动的性能。
转首性：表示船舶应舵转首并迅速进入新的稳定状态的性能. 运动稳定性与机动性制约：小舵角下的航向保持性 、中舵角下的航向机动性 、大舵角下的紧急规避性固定与运动坐标系的关系：漂角：速度V 与OX 轴正方向的夹角β。
舵角：舵与OX 轴之间的夹角δ。
舵速角：重心瞬时速度矢量与O 0X 0轴之间的夹角ψ0。
线性水动力导数意义：船舶作匀速直线运动，在其他参数不变时，改变某一运动参数所引起的作用于船舶的水动力或矩对该参数的变化率。
水动力导数：Xu= Yu= 通常可称对线速度分量u 的导数为线性速度导数．如：Xu 等。
对横向速度分量v 的导数为位置导数，如：Yv 、Nv 等。
对回转角速度r 的导数为旋转导数，如：Nr 、Yr 等。
对各加速度分量和角加速度分量的导数为加速度导数Xu 。
，对舵角δ的导数为控制导数，如：Y δ等。
稳定性：对处于定常运动状态的物体(或系统)，若受到极小的外界干扰作用而偏离原定常运动状态；当干扰去除后，经过一定的过渡过程，看是否具有回复到原定常运动状态的能力。
若能回复，则称原运动状态是稳定的。
直线稳定性：船舶受到瞬时扰动以后，重心轨迹最终恢复成为一条直线,但航向发生了变化。
方向稳定性：船舶受到的瞬时扰动消失以后，重心轨迹最终成为原航线平行的另一直线。
位置稳定性：船舶受到瞬时扰动，当扰动消失以后，重心轨迹最终恢复成为与原来航线的延长线。
稳定衡准数:C=-Y V (mx G u 1-N r )+N V （mu 1-Y r ）；C>0 表示船舶在水平面的运动具有直线稳定性；C<0 则不具有直线稳定性。
影响航向稳定性的因素：(1)为改善其航向稳定性，应使Nr 、Yv 二者的负值增加，从C 的表达式可见，此二者之乘积的正值就越大，显然有利于改善稳定性。
2010年度操纵性总结1.船舶操纵性含义船舶操纵性是指船舶借助其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的性能。
2.良好的操纵性应具备哪些特性具有良好操纵性的船舶，能够根据驾驶者的要求，既能方便、稳定地保持航向、航速，又能迅速地改变航向、航速，准确地执行各种机动任务。
3.4.分析操舵后船舶在水平面运动特点。
船的重心G做变速曲线运动，同时船又绕重心G做变角速度转动，船的纵中剖面与航速之间有漂角。
5.漂角β的特性（随时间和沿船长的变化）。
船长：船尾处的速度和漂角为最大，向船首逐渐减小，至枢心P点处速度为最小且漂角减小至零，再向首则漂角和速度又逐渐增大，但漂角变为负值。
6.7.作用在在船上的水动力是如何划分的。
船在实际流体中作非定常运动时所受的水动力，分为由于惯性引起的惯性类水动力和由于粘性引起的非惯性类水动力两类来考虑，并忽略其相互影响。
8.9.线性水动力导数的物理意义和几何意义。
物理意义：各线性水动力导数表示船舶在以u=u0运动的情况下，保持其它运动参数都不变，只改变某一个运动参数所引起船体所受水动力的改变与此运动参数的比值。
几何意义：各线性水动力导数表示相应于某一变化参数的受力（矩）曲线在原点处的斜率。
10.常见线性水动力导数的特点。
位置导数：(Yv，Nv）船以u和v做直线运动，有一漂角-β，船首部和尾部所受横向力方向相同，都是负的，所以合力Yv是较大的负值。
而首尾部产生的横向力对z轴的力矩方向相反，由于粘性的影响，使尾部的横向力减小，所以Nv为不大的负值。
所以，Yv<0, Nv<0。
控制导数：（Yδ，Nδ）舵角δ左正右负。
当δ>0时，Y（δ）>0，N（δ）<0。
（Z轴向下为正）所以Yδ>0，Nδ<0。
旋转导数：(Yr，Nr) 总横向力Yr数值很小，方向不定。
Nr数值较大，方向为阻止船舶转动。
所以，Nr<0。
11.12.13.14.一阶K、T方程及K、T含义，可应用什么操纵性试验测得。
渔船船艺与操纵题库（一级船长406题）第一部分船舶结构与设备（1～119）索引:第一章船舶常识（共15题）第二章渔船结构（共18题）第三章渔船积配载知识（共68题）第四章锚设备（0）第五章系泊设备（0）第六章舵设备（共18题）第一章船舶常识（1～15）1．公制水尺中数字的高度及相邻数字间的间距是：A．6厘米B．10厘米C．12厘米D．15厘米答案：B（1分）2．平静水面中，当水面与吃水标志数字下端相切时，吃水的正确读取方法是：A．以该数字为准B．相切处按比例读取C．以相切处相邻两数字的平均值为准D．以水面下第一数字为准答案：A（2分）3．平静水面看水尺时，如读得整数，则是以水线在：A．数字的上缘为准B．数字的中间为准C．数字的下缘为准D．两相邻数字的中间为准答案：C（2分）4．载重线标志的主要作用是确定：A．载重量B．船舶吨位C．船舶干舷D．船舶吃水5．载重线标志的作用有：①确定船舶干舷；②限制船舶的装载量；③确定船舶的总吨位；④保证船舶具有足够的储备浮力。
A．①、②B．①、②、③C．①、②、④D．①、②、③、④答案：C（3分）6．载重线圆圈的中心应位于：A．船中以前1/4船长处B．船中以后1/4船长处C．船中处D．船中略后答案：C（2分）7．载重线标志中“X（S）”水平线段表示：A．热带载重线B．冬季载重线C．夏季载重线D．淡水载重线答案：C（1分）8．载重线标志中“RQ（TF)”水平线段表示：A．夏季载重线B．热带载重线C．热带淡水载重线D．淡水载重线答案：C（2分）9．以_____度量最大吃水限制线。
A．载重线的上边缘为准B．载重线的下边缘为准C．载重线的中线为准D．夏季载重线为准答案：A（2分）10．干舷大小是衡量船舶_____的重要标志。
A．纵倾大小B．储备浮力大小C．稳性大小D．强度大小11．下列哪项船舶主尺度比的数值越大，表示船体瘦长，在水中阻力较小，船舶快速性好？A．型宽／吃水B．旋回直径／垂线间长C．垂线间长／型深D．垂线间长／型宽答案：B（3分）12．下列哪项船舶主尺度比的数值越大，表示船舶储备浮力大：A．型宽／吃水B．型深／吃水C．垂线间长／型深D．垂线间长／型宽答案：B（3分）13．船舶方型系数是指：A．设计水线面面积与长方形长×宽之比B．设计水线下中剖面积与高×宽之比C．设计水线下船体体积与长方体：长×宽×高的体积之比D．设计水线面积与中横剖面面积之比答案：C（3分）14．净吨位的用途是:A．计算各种税收的基准B．计算停泊费用C．计算拖带费用D．以上都是答案：D（2分）15．总吨位的用途是：A．表明船舶大小及作为国家统计船舶吨位之用B．计算净吨位C．作为海事赔偿计算之基准D．以上都是答案：D（2分）第二章渔船结构（16～33）16．船体抵抗总纵弯曲应力和剪切应力作用的能力称为：A．总纵弯曲强度B．扭转强度C．横向强度D．局部强度17．以下有关船体强度表述最准确的是：A．是船体对外的受力B．船体抵抗风浪冲击的能力C．船体抵抗“中拱”、“中垂”合力的能力D．船体具有承受和抵抗使其变形诸力的能力答案：D（1分）18．引起船体发生总纵弯曲的主要原因是沿着船长方向每一点上：A．重力分布不平衡造成的B．浮力分布不平衡造成的C．压力分布不平衡造成的D．重力和浮力分布不平衡造成的答案：D（2分）19．船舶所受的最大总纵弯曲力矩一般位于船中附近，而最大剪力值则位于距首尾两端：A．0.15×船长附近B．0.25×船长附近C．0.35×船长附近D．0.4×船长附近答案：B（3分）20．船舶在波浪中产生最严重中拱中垂变形的时机是：A．波长等于船长B．波长等于2倍船长C．波高小于干舷D．波速大于船速答案：A（2分）21．大风浪中航行，当船长L等于波长λ时，船体最易出现：A．扭转变形B．中拱中垂变形C．局部变形D．局部和扭转变形答案：B（3分）22．当船体受总纵弯曲应力时，受力最大的一层甲板称：A．强力甲板B．舱壁甲板C．干舷甲板D．量吨甲板23．下列对横骨架式船体结构特点描述不正确的是：A．建造方便B．货舱容积损失少C．船舶纵向强度大D．常用于沿海中小型船舶答案：C（3分）24．船体横骨架式结构的特点是：A．纵向构件排列密而大，横向构件排列疏而大B．纵向构件排列疏而大，横向构件排列密而小C．纵向构件排列密而小，横向构件排列疏而大D．纵向构件排列密而小，横向构件排列密而大答案：B（1分）25．横骨架式船舶的特点是：A．横向构件间距大，尺寸大B．船舶自重相对减轻C．货舱容积损失少D．空船重量轻答案：C（1分）26．横骨架式船体结构的优点是：①横向与局部强度好；②舱容利用率低；③结构简单；④装卸方便。
第一章船舶操纵性能第一节船舶变速运动性能船舶出于避碰、狭水道及港内航行或驶往泊地的需要而改变螺旋桨的转速和方向，进行启动、变速、停车、倒车操纵。
转速和方向改变后直至达到新的定常运动状态之前，存在着一段加速或减速运动的过程，该段过程称为变速运动过程，也称船舶惯性。
衡量船舶变速运动特性有两个重要指标，一是船舶完成变速运动所航进的路程，称为冲程；另一是完成变速运动所需的时间，称为冲时。
一、船舶启动性能船舶在静止状态中开进车，直至达到与主机输出功率相应的稳定船速前的变速运动，称为船舶起动变速运动。
在起动变速过程中，螺旋桨推力T与船舶阻力R之差，是船舶产生加速运动的动因。
由于启动后推力增加较快，而船速增加则较为缓慢，因此要注意合理用车。
即分段逐级加车，待达到相应转速的船速时，再提高用车的级别，以免主机超负荷工作。
完成启动变速运动所需的时间t和航进的路径s可用下列关系式估算。
W·V0t ≈0.004 ————R0W·V02s ≈0.101 ————R0式中，V0为最终定常速度，单位为kn；W为船舶实际排水量，单位为t；R0为达到最终定常速度V0时的船舶阻力；计算出的t单位为min；计算出的S单位为m。
根据经验，从静止状态逐级动车，直至达到海上速度，满载船舶约需航进20L左右的距离，轻载时约为满载的1/2~2/3。
二、船舶减速性能船舶以一定常速度（全速或半速）行驶中采取停车措施后，直至降到某一余速（2kn~4kn）前的变速运动称为船舶停车变速运动。
主机停车后，推力急剧下降到零。
开始时，船速较高，阻力也大，速降很快；但当速度减小后，阻力也随之减小，速降越来越慢，船很难完全停止下来，且在水中亦很难判断。
所以，通常以船速降至维持舵效的最小速度作为计算所需时间和船舶航进路程的标准。
主机停车后的时间、速度及航进路程存在如下关系。
达到速度V时所需的时间：W·V02 1 1t = 0.00105 —————（——-——）R0V V0达到速度V时所航进的路程：W·V02V0s = 0.075 —————ℓn （——）R0V式中：R0为速度V0时船舶所受阻力，单位为t；W为船舶实际排水量，单位为t；t的单位为min；S为m；速度单位为kn。
计算停车冲程还可采用Topley船长提出的经验估算式S = 0.024 C·V0式中：C为船速减半时间常数，单位为min；V0为船舶停车时初速，单位为kn。
C值随船舶排水量不同而不同。
一般船舶在以常速航进中，从主机停车到降至余速2kn时，其停车冲程约为8~20L；而VLCC满载时，在以海上常速航进中停车至余速降至3kn，则停车冲程约为23L，冲时近30min。
当然，正常的进出港或接近泊地仍以逐级降速为妥，以利于主机的养护。
三、倒车制动性能船舶在全速前进中开后退三，从发令开始至船舶对水停止移动所需的时间和航进的路程，以及相应的偏航量和偏航角，统称为倒车制动性能。
倒车冲程又称为紧急停船距离（crash stopping distance）或最短停船距离（shortest stopping distance）。
全速前进的船舶在进行紧急制动时，为不致造成主机转动部件出现应力过大的情况，在关闭主机油门后，通常要等航速降至全速的60%~70%，转速降至额定转速的25%~35%时，方可将压缩空气持续充入汽缸使主机停转，然后进行反向起动。
1.紧急停车距离（C、S、D）和停船时间的估算1)Lovett式估算法W·V0t ≈0.00089 —————R0W·V02s ≈0.0121 —————R0式中：s——最短停船距离（m）；t——所需时间（min）；W——船舶实际排水量（t）；R0——船速为V0时的船舶阻力（t）；V0——倒车前的船舶速度（kn）。
2)紧急停船距离经验估算法从主机倒车后的船速随时间变化关系看，可近似认为是一个匀减速过程，如图1--14所示。
紧急停船距离的大小就是速度曲线与时间轴围成的面积。
即tsS = ∫ vdt = CV k·t s式中：V k——倒车时船速（kn）；t s——倒车使用时间（s）；C——紧急停船距离系数，一般货船取0.25~0.27，大型油轮取0.27~0.29；S——紧急停船距离（m）。
大型油轮如时间按分（min）计算，也可按下式求取紧急停船距离S = 16 V k·t m使用上述两公式时，可不考虑船舶主机种类和吃水状态。
图1--143)低速航进时倒车冲程及冲时的估算1 w k xS = ———————— V022 g T pw k xt s = —————— V0g T p式中：S——倒车冲程（m）；t s——所需时间（s）；g——重力加速度（9.8m/s2）；W——船舶排水量（t）；k x——船舶前进方向虚质量系数，可经实验取得，象VLCC或肥大型船舶可取1.07。
T p——螺旋桨倒车拉力（t），估算时可用T p =0.01N拉（后退倒车功率）来估算；V0——船舶倒车时船速（m/s）。
当船舶驶向泊地并要求船舶能在一倍船长的距离内用倒车把船停住，则船舶所用余速为2g·L·T PV0 =————————W·k X4)经验数据根据统计，一般情况下各类船舶的紧急停船距离大致为（如表1－5所示）：表1－5载重量船种主机种类紧急停船距离1万t 普通货船内燃机 6 ~ 8 L1万t 高速货船集装箱船滚装船内燃机7 ~ 8 L5万t 油轮内燃机8 ~ 11 L 5万t 货船内燃机8 ~ 10 L 10万t 油轮汽轮机10 ~ 13 L 15~20万t 油轮汽轮机13 ~ 16 L2.船舶停船性能船舶的停船性能是指在标准状态下以海上船速行驶的船舶，经自力制动操纵后，可在允许偏航范围内（偏航量和偏航角）迅速停船的性能。
由于沉深横向力和排出流横向力的作用，倒车制动时，船舶在减速的同时船首将发生剧烈的偏转运动，其运动轨迹是一条曲线，如图1—15所示。
图1—15在图中曲线的长度即最短停船距离，也称之为制动行程R T（track reach）。
船舶重心沿原航向方向移动的距离称为制动纵距R H（head reach），它是用车紧急停船能让开前方物标的最短距离。
倒车制动时，船首向偏离原航向的角度，称为偏航角。
而船舶重心偏离原航向的横向距离，称为偏航量D L。
压载时，停船距离短，偏航角和偏航量较小；满载时，停船时间长，偏航角和偏航量大，有时竟高达200°左右。
具有良好停船性能的船舶应满足，在开阔水域具有相应其船长的最小停船距离，而在水深、航道宽度受限制的水域不仅要具有最小停船距离，而且要具有较小的偏航量和偏航角。
3.影响紧急停船距离的主要因素1)主机倒车功率、换向时间主机倒车功率越小，紧急停船距离越大。
此外，单位排水量功率（MCR/DWT）越小，紧急停船距离越大，这就是大型船倒车功率较小型船舶大，但紧急停船距离一般较大的原因所在。
主机换向时间越短，紧急停船距离越小。
主机换向时间因主机类型不同而不同，一般从前进三到后退三换向所需时间蒸汽机船约需60~90s；内燃机船约需90~120s；汽轮机船约需120~180s。
另外，内燃机倒车功率占常用功率的比例也较气轮机为高。
2)推进器种类与定距桨相比，调距桨只需改变桨叶方向便可达到换向目的。
操作时间短，在调整螺距的同时即可产生较大乃至最大的倒车拉力，故紧急停船距离较短。
若其他条件相同，一般CPP船的紧急停船距离约为FPP船的60%~80%。
3)排水量和船型在船速和倒车拉力相同时，排水量越大，紧急停船距离越长。
通常压载时的停船冲程约为满载时的80%，而倒车冲程约为满载时的40%~50%左右。
此外，C b大的肥大型船舶的附加质量大，故其停船距离较瘦型船舶为长。
4)船速若其他条件相同，船速越大，冲程越大。
5)外界条件顺风流时冲程增大；反之则减小。
浅水中船舶阻力增加，冲程略有减小。
6)船体污底船体污底严重，则阻力增加，船舶紧急停船距离将相应减小。
4.各种制动方法及其运用1)倒车制动法通过螺旋桨倒转或改变螺距，使之产生强大拉力进行制动的方法称为倒车制动。
该法因其制动拉力大，操纵方便而被各类船舶广泛采用。
但因存在控向困难，不利于船舶保位的缺陷，因而大型船舶在港内应谨慎使用。
2)蛇航制动法（Zig zag stop manoeuvre）这是英国造船研究协会（BSRA）提出的紧急停船制动方法。
该法通过船舶自身操舵、换车，不仅可利用主机倒车拉力、船舶斜航阻力和舵阻力使船舶快速停住，而且能保证船舶偏航方向明确、较少的偏航距离。
此外，由于采用分阶段逐级平稳降速，避免了主机超负荷工作等情况的出现。
该法适用较开阔水域，对于大型船舶、方型系数C b较大的船舶，深水域中初速度较高时尤为有效。
其缺点是在较窄水域或航道内不宜使用，操纵较复杂。
3)满舵旋回制动法船舶满舵旋回一周，当航向复原时，可使船速减为原来速度的70%左右，大型油轮甚至降至原船速的50%左右。
该法操作简便，无需机舱动车，大型船舶抵港前常用此法减速。
4)拖锚制动法该法仅适用于万吨及万吨以下船舶，而且抛锚时的船舶对地速度仅限于2~3kn以下。
大型船舶由于其锚机的刹车力不足，拖锚制动将会损坏锚设备或使制动失败，故不宜采用此法。
5)拖轮制动法当本船船速低于6~7kn时，根据当时的吃水情况使用相应数量的拖轮，利用拖轮的推力作用，有效地控制本船航速。
该法多用于大型船舶在港内航道中的制动。
6)辅助装置制动法该法是通过在船体上增设一些辅助装置，在需要时予以启动，以增加船舶运动阻力，消耗船舶动能，使船舶尽快减速。
该法在船速较高时制动效果明显。
5.停船冲程的测定1)测定条件测定应选择在无风、流影响的水域进行，水深一般应不小于3√Bd （B为船宽，d为吃水），船舶保持正舵。
2)测定内容通常是在空船和满载时，分别测定主机处于主机转速为前进一、前进二、前进三时使用停车和倒车的冲程和所需时间，至少应测定船舶前进三至停车，前进二至停车的停车冲程和前进三至后退三及前进二至后退三的倒车冲程。
3)测定方法①抛板法采用此方法比较简便且实用，停船距离可由下式求得：停船距离=（n - 1）L + 最后一块木板移动的距离式中：n为抛出木板总数；L为首尾观测组的距离（m）。
②定位法多采用无线电定位法和GPS定位法，通过连续测定船位求得冲程。
大型船舶多用此法。
第二节船舶旋回性能在船舶操纵中，就舵的使用而言，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，船舶旋回性是船舶操纵中极为重要的一种性能。
一、船舶旋回运动的过程船舶以一定航速直线航行中，操某一舵角并保持之，船舶将作旋回运动。
