大连海事大学船舶操纵课件.ppt

冰区水域的船舶操纵
• 冰山与海冰的探测
• 使用雷达，与冰山的大小和反射面的角度有关 • 夜间，取决于月光强度与方向 • 冰光（ice blink）反射的太阳光线在其上空云底空
间所看到的现象。冰的反射光则为黄白色； • 冰区边缘往往出现浓雾； • 风力急剧减缓，浪涌也突然减低； • 海水温度急剧下降； • 汽笛声有回声，或大浪击壁声
第五章特殊水域中的操船
• 狭水道中的船舶操纵 • 冰区水域的船舶操纵 • 分道通航制和船舶交通管制区域的船舶操
纵Hale Waihona Puke • 桥区水域的船舶操纵第一节 狭水道中的船舶操 纵
• 狭水道中的船舶操纵特点
– 狭水道是指相对水深或水道相对宽度较小，因而给通 过该水域的船舶进行操纵带来各种影响的水域。例如， 港区、江河、运河、锚地、岛礁区、雷区及狭窄海峡 等。
– 冰山（berg）直径超过30m； – 小冰山（berg bit）直径处于6～30m – 冰岩（growler）直径处于2～6m
冰区水域的船舶操纵
• 冰山与海冰
• 海冰（sea ice）为海水冻结（低于-1.9℃）的生成 物，系海水冰 – 冰晶（ice crystal）—薄片状的结晶； – 冰泥（ice slush）—浮于海面的初期极薄冰层； – 软冰（sludge ice）—由冰泥固结的软冰层，直 径约3～30m，圆盘状，对低速航行船舶无碍； – 荷叶冰（pancake ice）—较软冰略大，可达 30cm厚度，直径约为1.8m以下者；因其相互接 缘，故船舶以常速航行将损伤外板或推进器。
ARPA • 检查船舶操舵系统、声光信号设备、助航仪器 • 严格遵守各种航行规定 • 浮标、陆标进行定位核对 • 浅水区域应连续测深、保证足够富余水深 • 核对舵角指示器、车钟、转速表

• 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/回旋水域船舶在靠离码头，进出港口需要掉 头或改变航向时的专用水域。与船舶尺度，掉头操 纵方式，流向流速及风向风速等有关。
• 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
倒车制动
舵控
侧推器
拖轮 •
进出港时操船
• 接、送引水员
–查阅《进港指南》； –VHF与引航站联系，控制ETA； –悬挂或显示有关的信号； –引航梯或舷梯（下风舷），备好救生器具、照
明灯（夜间）。
进出港时操船
• 引航员登离船装置 –驾驶员监督指导； –驾驶员护送引航员； –2m≤垂直长度≤9ｍ， 超过9ｍ应结合舷梯或 机械式引航员升降机； –舷梯倾斜角≤55°； –两根直径≥28mm扶手 绳；带有自亮灯的救生 圈；撇缆； –适当照明。
港内水域概述
• 锚地及港湾
– 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 Single Point Mooring • 双浮筒系泊 • 锚泊 • 、停泊和装卸作业的准备工作； –备车； –逐级减速。
港内水域概述
进出港航道
–航道水深 • 理论最低潮面至海底的深度，即海图水深 • 衡量航道垂直方向通航最大船型尺度吃水的 重要标志 • 浅水：船舶航行水域在垂直方向上的限制 • 需考虑安全富裕水深(UKC)
港内水域概述
• 进出港航道
–航道方向与弯度 –航道方向：航道中线的方位角。衡量风浪流影响程
度的依据。 –受地形地貌影响，整个航道可能存在多个转向角。

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第四章 港内操纵
二、系缆 （一）系缆的名称和作用
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第四章 港内操纵
（二）缆的绞收 1、绞收船首横缆
2、绞收船首尾缆 调整船舶位置
（三）系缆与舵的配合运用
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第四章 港内操纵
（四）船有进退运动时，系缆的作用
（五）用缆注意事项 1、靠泊 掌握出缆先后次序，应根据当时风、流和 靠泊方式来确定。
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第四章 港内操纵
（三）拖缆必须有足够的强度，采用∞字挽桩，而不宜将琵 琶头直接套在缆桩上，以便随时解缆。 （四）按照拖带常规，协调好拖缆系带、挽桩、起拖、加 速、减速等环节，并保持本船与拖轮的有效通信联系。
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第四章 港内操纵
第三节港内掉头
一、掉头地点及掉头时机的选择 （一）掉头地点 1、障碍物少，水流平缓，航道宽广。 2、水域狭窄，船舶密集，情况复杂的港口，应在指定的掉 头区。 3、根据泊位附近的航道、水流及本船操纵性，掌握掉头时 机。 4、在潮流河段或港，应选潮流流速较缓时。 5、在大风浪中，应避免船舶转致横浪时遇大浪。
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第四章 港内操纵
三、掉头方向的选择 （一）根据船、桨、舵效应横向力的综合作用方向选择掉头 方向。 1、单螺旋桨船掉头 （1）连续正车旋回掉头时，应朝回转圈直径较小一舷掉头 （2）正倒车掉头时，右旋式螺旋桨船应向右舷掉头 2、双螺旋桨船掉头 外旋式双螺旋桨船可朝任一舷掉头 （二）根据航道中的水流情况选择掉头方向 1、顺流航行船舶掉头时，应由主流向缓流掉头 2、逆流航行船舶掉头且下水航行时，应由缓流向主流掉头

款（2）项的规定。
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拖带或顶推
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5. 除本条7款所述者外，一艘被拖船或被拖物体应显示： （1）两盏舷灯； （2）一盏尾灯； （3）当拖带长度超过200米时，在最易见处显示一个菱形体号
9．凡由于任何充分理由，使得一艘通常不从事拖带 作业的船不可能按本条1或3款的规定显示号灯，这 种船舶在从事拖带另一艘遇险或需要救助的船时， 就不要求显示这些号灯。但应采取如第三十六条所 准许的一切可能措施来表明拖带船与被拖带船之间 关系的性质，尤其应将拖缆照亮。
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在航帆船和划桨船
第 二 十 五 条 在航帆船和划桨船 1．在航帆船应显示： （1）两盏舷灯； （2）一盏尾灯。 2．在长度小于20米的帆船上，本条1款规定的号灯可
于50m. –号灯和号型不能用来表示船舶的实际航向，但根据船
舶显示的航行灯可以大致判断出其航向或航向区间。
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号灯与号型
• 第二十条 适用范围
1.本章（第三章）各条在各种天气中都应遵守。 2．有关号灯的各条规定，从日没到日出时都应遵守。在
此时间内不应显示别的灯光，但那些不会被误认为本 规则条款订明的号灯，或者不会削弱号灯的能见距离 或显著特性，或者不会妨碍正规了望的灯光除外。 3．本规则条款所规定的号灯，如已设置，也应在能见度 不良的情况下从日出到日没时显示，并可在一切其他 认为必要的情况下显示。 4．有关号型的各条规定，在白天都应遵守。 5．本规则条款订明的号灯和号型，应符合本规则附录一 的规定。

桨的推进效率越低。它在船舶操纵中有着重要意义： 由滑失的定义可见，对于给定的螺旋桨，滑失与船速有关，而船速与
船舶的阻力有关，阻力越大，船速越低，滑失越大。因此船舶污底越严重、 遭受的风浪越大，滑失也越大。
反之，可利用螺旋桨的滑失提高船舶的舵效（在较小的距离内转过较 大的角度）。
2019/4/27
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定义：在深水中，主机在海上转数下船舶所能达到的静水船速称为海 上船速。
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二、滑失和船速
（3）港内船速（Harbour Speed） 近岸航行，尤其是近港航行，常需备车；港内船舶密集，水深较
额定船速随着船舶老化和主机的使用年限逐步降低。
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二、滑失和船速
（2）海上船速（Sea Speed） 由于海上的情况多变，船舶的阻力也随之变化，为了保证长期安全航
行，需要留有一定的功率主机功率储备，以便在应急时使用。因此，海上 长期使用的功率不是额定功率，而是海上功率。
海上功率一般为额定功率的90％，相应的海上转数为额定转数的96－ 97％。
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一、船舶阻力与推力
其中: tp为推力减额系数,wp 为桨处伴流系数,Dp为螺旋桨的直径,n为主机
转速,β 为桨的进程角,CT 、CQ为试验系数,以下式给出:
C CQ T 11101k0 30000A k 30 00kC cko cksoks BkD skisnkink
式中：A(k)、B(k)、C(k)、D(k)分别为桨叶数、螺距比、盘面比的函数。
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二、滑失和船速
1、吸入流与排出流
（1）吸入流 流向螺旋桨的流称为吸入流。其特点是：范围大；流速慢；流线平行。 （2）排出流 离开螺旋桨的流称为排出流。其特点是：范围小；流速快；流线旋转 （3）排出流在操纵中的应用 可利用排出流的特点增加舵效。

之间的垂直距离(m)。 波浪周期T—水质点每回转一次所
需时间(s)。 波速C—波形向前移动的速度(m/s) 波长λ—两个相邻波峰或波谷间的
水平距离(m) 波陡H/ λ— 波高与波长的比。
二、波浪要素的简单估算
1、规则波 波数和波频率的计算：
k2
2
T
2、不规则波
波列：经过一定时间的观测，将观测到的波高按从大 到小依序排列起来即为波列。
一、顶浪或偏顶浪的危害
1、拍底
在激烈的纵摇和垂荡中，当船首升起后下落而与波的 向上运动相撞击时产生的现象，称为拍底。它使船首 底部，甚至在整个首垂线后1／4船长区域和波浪表面 发生冲击，产生很大的应力，将导致首部结构的损伤。 拍底时船体发生剧烈的振动。
1）船长与波长相当的时会产生剧烈的拍底。海上的波 长在80～140m之间，因此，如船长在这个范围内，则 易发生拍底。
一、顶浪或偏顶浪的危害
2） d/L＜5%。吃水与船长之比值小时易产生拍底。一般 空船时拍底严重，2/3载以上则不易发生拍底。 3） 船速是产生拍底的重要因素，根据Lehman的研究，当 Fr处于0.14 ~0.21范围内时容易产生拍底。 3） 方形系数及棱形系数大的船，冲击力也大。U型船首比 V型船首遭受拍击的次数多，强度也大。
遭遇周期：
TE
VE
CVcos
上式中当船速V为零 时，遭遇周期即为波 浪周期。
四、船在波浪中的运动
3、波向角及船舶摇摆程度
4、谐摇运动及其危害
当船舶自由摇摆周期及 （或频率）近似等于遭 遇周期（或频率）时， 船舶将发生谐摇运动。
横向谐摇可能造成船舶 横倾角过大，甚至倾覆。
纵向谐摇可能产生拍底、 飞车以及船体结构强度 受损。