武汉理工大学船舶操纵期末考试重点解析

1、1 、何谓航向稳定性？如何判别？答：船舶航行中受到风、浪、流等极小的外界干扰作用，使其偏离原来运动状态。在外来干扰消失后，保持正舵的条件下，船舶能回到原来运动状态的能力。判别： 1 ）外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能以一个新航向作直线运动，称直线稳定性；2） 外力消失后，在正舵条件下，如船舶最终能恢复到原航向上作直线运动，仅与原来运动轨迹存在一个偏量，称方向稳定性；3） 外力干扰消失后，在正舵条件下，如船舶最终能自行恢复到原来航线上，航向与原航向相同，且运动轨迹无偏离，称具有位置稳定性；4）外力干扰消失后，最终进入一个回转运动，称该船不具备航向稳定性；2、何谓航向改变性？哪些因素影响

2、航向改变性？答：表示船舶改向灵活的程度，通常由原航向改驶新航向时，到新航向的距离来表示船舶改向性的优劣。航向改变性通常用初始回转性能和偏转抑制能力来衡量。初始回转性能是指船舶对操舵改变航向的快速响应性能：由操舵后船舶航进一定距离上船首转过的角度大小来衡量；偏转抑制性能：指船舶偏转中操正舵、反向压舵，使船舶停止偏转保持直线航行的性能；影响航向改变性的因素：1） 方型系数Cb 大，旋回性好；2）舵角：大舵角，旋回性好；3）吃水与吃水差；4）横倾；5）浅水；6）其他因素：（如强风、强流等）3、掌握船舶变速性能（冲程、冲时）对船舶操纵有何意义？影响紧急停船距离（冲程）的因素有哪些？答：前进中的船舶完成

3、变速过程中所前进的距离，称为冲程，所经历的时间，称为冲时。当船舶进行启动、变速、停车、倒车时因惯性的存在，采取上述措施时，需经一段时间，航行一段距离，才能从一种定常运动状态改变到另一种运动状态。意义：在实际操纵船舶时，应充分考虑到本船的冲程和冲时（即考虑一提前量）才能得心应手地及时将船停住或避让来往船舶或及时避开障碍物，才能采取一切有利于安全航行的措施，避免紧迫局面和事故的发生。尤其要掌握倒车停船性能，当快速航进中，遇到紧急情况时，只有在充分了解本船的紧急停船距离，才能避免碰撞的发生。影响紧急停船的因素：1 ）主机倒车功率、换相时间；2）推进器种类；3）排水量4）船速5）其他因素：顺流冲程大，

4、顶流冲程小；浅水阻力大；污底严重阻力大、冲程小等4、何谓舵效？影响舵效和舵力的因素有哪些？答：广义：船体对舵的响应。即舵对于船舶转首的控制作用。狭义：运动中的船舶操一舵角8后，船舶在较短的时间内，在较短的距离内（ L或2L）（一定的水域内）转首角的大小来表示舵效的好坏。能在较短的时间、较小水域内有较大的回转角，称该船的舵效好。反之，则舵效差；影响舵效的因素有：1）舵角和舵面积比；2）舵速3）吃水4 ）纵倾和横倾5）舵机性能6 ）其他因素影响舵力的因素有舵面积，舵展弦比，舵平衡系数。5、试述纵倾、横倾对船舶操纵的影响？答：当船舶产生纵倾、横倾时影响船舶的航向稳定性、保向性和旋回性、舵效。纵倾：

5、1）首倾：使船舶保向性和航向稳定性下降，回转速度加快，旋回圈减小；首倾增加1%L旋回初径减小10%2 ）尾倾：船舶保向性和航向稳定性提高，回转速度慢，旋回圈增大，尾倾增加1%L旋回初径增加10% 高速船因尾倾大，旋回圈增大； 3）对舵效的影响：首倾时舵效差，尾倾时舵效好； 横倾：船舶存在横倾比没有横倾时保向性下降，横倾对旋回圈的大小影响不大。低速时，向低舷侧旋回时旋回初径小；高速时，向高舷侧旋回时旋回初径小；对舵效的影响：向横倾的低舷侧转向时舵效差，反之则好；6、决定富裕水深的要素有哪些？答：为保证船舶航行安全并使船体水下有足够的水深供船舶操纵，船舶龙骨下水深留有一定的安 全余量，该余量即为富

6、余水深。富余水深随着实际吃水和实际水深的变化。1）航进中船舶的下沉量；2 ）海图水深的测量误差；3 ）水位的变化；4 ）为安全操纵考虑的其他因素：（如浅水效应、侧壁效应、主机冷却水吸入口距海底的距离、硬底与软底、拖锚时 UK5少于锚冠的宽度）7、试述转速、船速、推力和阻力四者之间的关系。答：对于给定的船，当船速 Vs 一定时，推力T与转速n2成正比；当转速n 一定时，如相应方向的船速 Vs提高，螺旋桨推力 T下降；因此：当TR时，船舶作加速运动当T =R时，船舶作匀速运动当T，；R时，船舶作减速运动8、何谓滑失，滑失对推力、船速和舵效有何影响？答：滑失：螺旋桨旋转一周的路程hA比螺距P小，即螺

7、距P与进程hA之差称为真滑失；滑失的大小能决定螺旋桨推力的大小； 船速越低，滑失比越大，推力越大； 滑失增加，水流作用于舵叶上的压力约以滑失的1.5次方的比列增加，提高舵效。9、何谓螺旋桨的沉深及沉深横向力对船舶操纵的影响？答：螺旋桨桨轴中心线距水面垂直距离h称螺旋桨的沉深。对船舶操纵的影响：右旋单车船，进车时该力推尾向右，船首向左偏转；倒车时该力推尾向左，船首向右偏转；10、试述风、流对船舶操纵的影响） 答：风白影响：风致船舶偏转和漂移：船体水线以上部分受风影响；使船速发生变化（顺风加速，顶风减速） 、船体向下风漂移、船首向上风或下风偏转、低速航行时遇到强风、因舵力转船力矩不足以抵抗风动压力

8、偏转力矩而无法用舵纠偏、斜向受风时造成船舶横倾。流的影响；A、水流对船速和冲程的影响；顺流加速顶流减速、顺流比顶流大2倍的对地速度；B 、顺流和顶水流对舵力的影响较小，但对舵效的影响较大，顶流舵效好，顺流舵效差。C 、流压对船舶漂移的影响： 当船舶首尾线与航道中的水流存在一交角时，使船体向水流来向相反舷运动，形成流压，使船产生飘移，流速急、交角 大时流压亦大。欲使航进的船舶保持在计划航线上，需及时修正流 靠泊时，及时调整靠拢角度，是顺利安全靠泊的重要保证。D 、水流对船舶旋回的影响：流致船舶飘移，顺流旋回时，其纵矩比顶流旋回时大；E 、弯曲水道水流对操纵的影响：狭水道和港内航道航行，顺流比顶流

9、操纵难，因舵效差。F 、侧壁效应明显，不管顺流、顶流均使船身压向凹岸，船首偏向航道中央。G 、航道中央涨、落流的时间、流向、流速与岸边的变化不同。岸边转流时间比航道中央早，在凸岸一侧水浅、流缓，而凹岸一侧水深、流急，船舶航经此种水域，需充分掌握上述特性。11 、试述选择锚地的一般要求：答：主要有：1）适当的水深：根据船舶吃水、海图水深、潮高、 波高等考虑，一般需保证在最低潮时的锚地潮高应大于1.2倍的吃水；波高：在涌浪较大的水域锚泊时，锚地水深在最低潮时要大于1.5 倍的吃水+2/3 波高；锚地的最大水深不应超过一舷锚链总长的1/4, 即 85 米左右 ;2） 良好的底质和海底地形：底质：选择

10、软硬适中的泥底或沙底及黏土质的泥底，不宜在石底处抛锚；海底地形：选择平坦的海底，增加锚的抓力；不宜在陡坡处抛锚，因易向深处滑动。3）水流：选择流速缓、流向稳定的锚地。不宜在急弯、狭窄水域锚泊。4）选择具有满足吃水要求的、有足够旋回余地处锚泊。5）良好的避风浪条件：一般选择在岛礁的下风侧锚泊，这样可利用岛礁挡住风、浪。但在避台风时因风向随时在变化，需充分考虑利用地形来挡风浪。6）其他条件：锚泊时应远离海底电缆、沉船、礁石等障碍物、应远离航道、或选择定位条件较好处锚泊。12 、狭水道船舶操纵要领及注意事项：（同浅水和受限水域操船）答：1）产生浅水效应：A、航行阻力增加，船速下降；B、航向稳定性提高

11、，追随性变好，旋回性变差；C、船体下沉，吃水增加，尤其首吃水增加大于尾吃水；H舵力略有下降，舵效变差；E、兴波发生变化，首波峰增高，船侧中部呈波谷，船尾呈高水位区域；2）产生侧壁效应：由于水道宽度相对较窄使船舶运动特点发生变化。使船身整体被吸向岸璧，而船首向航道中央偏转；3）产生斜坡作用：船舶航行于海底或河底呈倾斜的航段时，由于船体左右两舷的水深不同，由于浅水舷船首排开的水扩散困难，致使浅水舷船首处水位上升，压力升高，产生推首向深水侧偏转。注意事项：1）使用安全航速、主机备车航行，按有关规定航行和避让；2 ）加强瞭望，谨慎驾驶；3 ）充分了解和掌握当时当地的风、流、船舶通航密度、航道、航标等情

12、况；4 ）加强VHF收听和与有关航船加强联系、协调避让措施；5 ）必要时安排大副和木匠在船首备双锚和了头；13 、试述单锚泊船的偏荡现象。简述其影响因数及减轻单锚泊船偏荡的措施。答：当风速超过10m/s 时，主要当船舶空载时船体所受到的风动压力发生变化、使船失去左右平衡在新的风动压力、水动压力和锚链拉力诸力的作用下，使船舶产生首摇、纵荡和横荡运动。此三种运动的周期性复合运动称为单锚泊船的偏荡。风速越高，偏荡越大，偏荡周期越短，锚链张力也越大，当锚链张力超过锚和锚链抓力时，出现走锚。缓解偏荡的措施：1 ）增加压载水量，如能达到3/4 满载吃水时，可缓解剧烈偏荡；2 ）调成首纵倾，使风动压力中心后

13、移、水动压力中心前移，缓解偏荡；3 ）加抛止荡锚，当偏荡至未抛锚一舷的极限时抛下另一锚；4 ）改抛八字锚，使两锚链夹角在 60度左右；5 ）恰当地短时间内使用主机、配合用舵，抑制偏荡；6）灵巧使用侧推器。14 、锚泊中判断走锚的方法及发现走锚应采取的措施？答：判断走锚的方法：1）利用GPS1位仪的走锚报警；2 ）利用附近陆标经常测定锚位；3） 雷达测定本船锚位及观测周围船舶的方位、距离（如发现周围船舶的距离与本船接近时，应迅速查明是本船在走锚或他船走锚;4）注意偏荡：如强风中偏荡停止，而变为仅以抛锚舷受风时，判定为本船在走锚；5）锚链从一直受力变为出现间隙性抖动，则可能在走锚：采取的措施：1）

14、立即加抛另一锚；2 ）谨慎松长锚链；3 ）开动主机； 4 ）悬挂国际信号旗75）用VHF警告周围船舶；6）起锚另择锚地重新抛锚；15、航行中发现有人落水时应采取哪些措施？答：1）发现者立即大声呼叫“有人落水”，并抛下就近的救生圈；2）停车，向落水者一舷操满舵，使船尾摆开落水者，以免螺旋桨伤人；3）派专人登高看守落水者，并不断报告其方位；4）发出人落水警报（三长声），全船进入救生应变部署，做好放艇救人准备；5）备车航行及采取最有利于救助的操纵方法，接近落水者；5）放艇营救；16、影响旋回圈的因素有哪些？答：旋回圈的大小及几何形状与方形系数，舵面积等船型因素有关，也受到装载状态，船速，螺旋桨转速，

15、操舵，以及风，流，水深等操船因素有关。17、航行中发生火灾如何操纵船舶并应注意些什么？答：1）向全船发出火灾警报，全船进入消防应急部署；2）迅速查明着火部位、火灾性质、范围，确定灭火方案；3）根据着火部位，降速航行操船使着火部位处于下风侧。船首着火，顺风航行；船尾着火，顶风航行；船中着火，傍风航行；4）将着火的甲板货抛入海里；5）采用水灭火时，应及时将灭火用的水排出，以免降低船舶稳性、浮性、横倾等不利情况；18、影响保向性的因素有哪些？答：船型因素：方型系数小，长宽比大，吃水大，船体侧面积尾部有钝材，船舶干舷高保向性好。装载状态：轻载较满载时保向性好，尾倾较首倾时保向性好。舵角，航速增大保向性

16、明显改善。水深变浅保向性变好，顺风，流保向性差。19、试述船舶靠泊位的操作要领。答：靠码头的操纵要点如下：俗称靠泊三要素：控制余速、横距、靠拢角和靠拢速度；有风时靠泊：吹拢风，靠拢角度要小；吹开风时，靠拢角度要大；有流时靠泊：顶流靠，有压拢流时，船位要摆开些（即离码头远些），靠拢角度调至最小，尽可能地首尾平行靠上泊位；靠拢的速度要尽可能地慢20、试述船舶在斜顺风和斜顶风航进中，何种情况更易于保向？并说明其原因。答：斜顶风航进中的船舶比斜顺风时更易于保向。因为：斜顶风航行时，风从正横前吹来，风舷角日900,风动压力中心 A在重心G之前。水动力转船力矩 W在重心G之前，由于这两力矩方向相反，用小舵

17、角产生的力矩即可 克服偏转，就能较易保向；斜顺风航行时，风从正横后吹来，风舷角8；90,风动压力中心 A在重心G之后,这两力矩方向相同，并增大，用小舵角难以保向；可概括为：斜顶风航行时风力转船力矩与水动力转船力矩相抵；斜顺风航行时风力转船力矩与水动力转船力矩相长；21、航进中的船舶突然倒车，舵力常不能控制，分析其原因是什么？答：刚螺旋桨倒转时，排出流不作用于舵叶，而作用在船尾的船体上，对舵力不起作用。当后退速度增加，倒车时的吸入流，才作用在舵叶上，此时操一舵角，增加舵速，可增加舵力。22、何谓侧壁效应？岸璧效应的影响因素有哪些？在操舵保向方面应注意什么？答：A因航道的宽度与船长之比W/L三2,

18、当船舶偏航接近水道岸璧，由于船体两舷所受水动力不同，而出现船舶整体被吸向岸璧，船首转向航道中央的现象，称为侧壁效应。B、岸璧效应的影响因素：1）船岸间距达1.7倍船宽时出现岸璧效应，船岸间距越小，岸璧效应越明显；2）水道宽度越窄，岸璧效应越激烈；3）航速越高，岸璧效应越激烈；4）船型越肥大，岸璧效应越明显；5）水深越浅，岸璧效应越激烈；C、出现侧壁效应时应采取：1 ）加大船岸间距离；2 ）减速、慢车通过；3） 一旦出现船首偏向航道中央时，应立即操反向舵角（必要时用反向大舵角）纠偏；23、简述弯曲水道水流特点？P50答：弯曲水道水流特点：不论涨流、落流，水流都是流向凹岸一侧冲压；近凹岸侧水深、流

19、急流速大；凸岸处水浅，水流速慢，凸岸下流一侧存在回流24、试述一般船舶掉头时所需水域的大小？答：1）降速加车右满舵旋回掉头所需水域约需直径为3倍船长的圆水域；2） 一艘拖轮协助大船掉头，所需水域约需直径为2倍船长的圆水域；3）利用多艘拖轮协助大船掉头，所需水域约需直径为1.5倍船长的圆水域；4）顺流抛锚自力掉头时，所需水域约需直径为 2倍船长的圆水域；25、试述风动压力系数 Ca的大小与哪些因素有关？答：Ca的大小与风舷角、船舶吃水和船体受风面积和上层建筑形状有关：21）风舷角0 =0和180。时，风动压力系数最小， 风舷角0 =40和140。时，风动压力系数最 大。2）随船舶吃水的不同而不同

20、，吃水增加，风动压力减小；3）随船体受风面积和形状的不同而不同，船体受风面积大，风动压力大。滚装船、集装箱船Ca大，油轮Ca小。26、何谓舵速？答：舵速是指舵、水相对运动速度在首尾方向上的分量。27、船舶在静止中倒车会出现哪些现象？P 12答：1）静止中倒车时，由于在船尾部没有伴流和上升斜流，因此不存在伴流横向力和推力中心偏位横向力作用。倒车时，排出流横向力推尾向左，（尾吃水较浅h0.65D的船）沉深横向力也推尾向左，使船首向右偏。因吸入流流速慢，舵速低，用舵无法克服该偏转。28、试述船速对船舶旋回的影响：答：1）商船范围内，船速 Vs对旋回圈的大小影响很小；船速Vs提高，旋回初径 Dt稍稍增

21、大；但船速Vs提高，对旋回时间影响大，船速快，旋回时间短；2）静止中或低速时，短时间加速旋回，因排出流突然增大，此时伴流小，舵力增大，使旋回圈变小。29、何谓吸入流、排出流？试述它们各自在操纵中有何作用？ （6分）答：（ 1） 吸入流是流向螺旋桨盘面的水流；排出流是流离流向螺旋桨的水流，两者皆因螺旋桨的转动而形成；（ 2） 吸入流： 当船航进中进车时造成推力偏位，且偏向螺旋桨转动一侧；船后退时将产生较弱的舵力；（ 3）排出流：除提供进车推力和倒车拉力外，还可产生排出流横向力，右旋单桨船进车时推尾向左，使船首向右。30、船间效应？追越中的船间效应？答：船舶在近距离上对驶会船，或追越，或驶过系泊船

22、时，两船之间产生的液体作用，将使船舶出现互相吸引，排斥，转头，波荡等现象，称为船间效应。追越过程中随两船相对位置的变化，船间作用力大小和方向也相应发生变化，产生不同的作用效果。如图所示甲船为追越船乙船为被追越船，当甲船船头接近乙船船尾时，乙船尾部受到甲船首部的排斥，使得船首内转，可能挡住甲船的进路而发生碰撞。当甲船头抵达乙船中部时，两船船体部分重叠，两船首尾部分别遇到另一船船中低压，因而相吸靠近，乙船尾内转，甲船首内转。两船首部接近并驶时，其间流速加快，产生最大吸引力，最易发生相互接近碰撞。当甲船船尾接近乙船船中时，两船船体部分重叠，由于两船首尾部分别遇到另一船的船中低压甲船尾内转，乙船尾内转

23、，两船相互接近。甲船尾近乙船船头时，甲船尾外偏，乙船头外偏。 （画图）31 、船间效应的预防措施？答：1 ,尽量避免在狭窄弯段或浅水区会遇。2 ,应尽量保持足够的横距。3 ,用VHF或声号沟通联系。4,被追越船若同意追越应适当减速，追越船应加速，一旦出现明显接近有碰撞危险应停止追越，采取避碰措施。5,两船对驶船首平行时适当加车，一旦船首部外偏，切忌用大舵角以免船头进入对方的中部低压区加速内偏而导致碰撞。32、靠离泊的几个要素?答 : 安全靠离泊必须做到人, 船 , 环境三者合一. 运用优良船艺充分合理利用环境条件克服一切不利因素 , 根据船舶的操纵特性有效控制好船舶的靠离.靠泊操纵的要素:1,

24、 控制好惯性余速, 一般不超过3 节 , 顺流比顶流时略低.2, 控制好抵泊横距, 超大型船一般横距约为2.5 倍船宽 .3, 控制好抵泊方向（ 角度 ）, 排水量越大, 抵泊角度越小, 风大时抵泊角度宜大点. 泊位后方有它船停泊时抵泊角度宜大些. 控制好靠扰角度（ 入泊角度）, 船舶排水量越大, 入泊角度越小, 吹开风可适当大点 , 而无论采用何种靠扰方式, 船舶接触码头的瞬间都应平行靠扰方式.4, 控制好靠扰速度, 大型船舶应低于每秒10 厘米 , 超大型船舶应控制在每秒5 厘米以下. 离泊操纵主要是选择好首离, 尾离 , 或平行离的离泊方式, 另外控制好安全操纵横距和摆出角度. 这取决于

25、水文气象及船舶载况等情况而定.33、如何选择离泊方式, 原则 ?答 : 离泊方式分为首离, 尾离 , 平行离三种方式. 顶风流时一般采用首离即船首先离开泊位的离泊方式.顺风流时一般采用尾离即尾先离开泊位的离泊方式. 有拖轮协助情况下一般采用平行离泊方式. 原则是充分利用和克服风流的影响, 使内舷侧受风流有利出泊操纵.34、顶流 , 顺流过弯如何克服偏转?答 : 弯曲水道中的水流无论涨潮还是落潮均向凹岸一侧冲压, 近凹岸侧水深流急, 凸岸侧水浅流缓, 加上岸壁效应, 使操纵变得因难.简答题1. 简述顺流过弯的操纵要领？ 船舶在驶入弯道之前应调整船位，使船舶保持在河道轴线略偏凹岸的一侧，把船尾对着

26、流向，然后提 前操舵转向，用慢速顺着凹岸的弯势转向，使航迹线的曲率半径大于河道轴线的曲率半径，将航首向 始终放在航道轴线的外侧，防止在弯曲顶点附近使用大舵角而产生过大横移。顺流过弯时航速不易控 制，舵效较差，在驶入弯道前还应及时减速，在驶抵弯顶前再及时增速，使船在通过弯道时有较大的 舵力可以使用。2. 简述沉深横向力产生条件、成因和效应？ 螺旋桨在水中转动时，水对螺旋桨叶产生反作用力，该力称为转力，由于螺旋桨上下叶沉深不同，转力也不同，上下叶的代数和为螺旋桨的沉深横向力，且下叶上叶压力。 当h/D 0时，用K、T指数表示船舶旋回性能的优劣？K大T小，说明最大旋回角速度大，达到最大旋回角速度的时

27、间短，这时船舶旋回性较好，K大T大，说明最大旋回角速度大，达到最大旋回角速度时间很长，这时船舶旋回性比第一种差，K小T小，说明最大旋回角速度小，达到最大旋回角速度的时间短，这时旋回性与第二种情况相似。K小T大，说明最大旋回角速度小，达到最大角速度的时间长，这时旋回性较差2. 简述顺浪或偏顺浪对船舶的危害？冲浪 ， 打横 ， 稳性降低， 谐摇 = 变向性包括：旋回性 、 首摇抑制性、 初始回转性。变速性：加速 ， 减速 ， 停车 ， 倒航性能。1 ）冲浪和打横：当发生冲浪时，波浪力的作用可能使船舶发生航向突变，即发生所谓打横现象，使船舶受横浪的作用而产生突发性横倾，严重时有船舶倾覆的危险。2）横稳性降低：发生顺浪和偏顺浪时，船舶在波峰处的时间较长，船舶稳性降低的时间变长了，危险性变大。3）谐摇：发生顺浪和偏顺浪时，横稳性处于临界状态，横摇周期变长，可能产生横摇谐摇运动，增加船舶倾覆的可能性。船舶在顺浪或偏顺浪的海况下运动十分复杂，上述情况都有可能同时或先后发生，特别是甲板浸水、甲板上浪并滞留在甲板上或由于货物移动而增大横倾力矩等，都有可能使船舶处于危险之中，严重时造成倾覆3. 简述旋回运动的三阶段及其运动特点、并绘图说明船舶旋回过程？三个阶段即转舵阶段、过渡阶段和定常旋回