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文档简介

_在静水中航行的船舶浮心O垂直地位于重心G之下，浮力F和重力mg（相当于船舶排水量D）大小相等、方向相反。没有力矩作用于船上，船舶处于正浮状态。当船舶在波浪海面上航行时，由于波浪运动，波浪表面与水平面间出现夹角波倾角。波面倾斜后使浮于波浪上的船舶的浮心从O点移动到O点，故此绕船舶重心G有一力矩MB=Fa作用在船上。此力矩称为波浪扰动力矩。正是这一力矩使船舶产生绕其自身重心的纵轴的横向摇摆运动。如果视波浪为正弦波，如图2所示。则用波长“”，波高“”和周期（波浪从A点传播到C点所需时间）“T”表征波浪。显然，波长“”相同，波高越高（海情高，波浪强）波倾角也越大。和波高一样波倾角也能表征波浪的强弱。从图2可见波浪上各点的波倾角值也不同。A、B、C三点最大，其值为max；D、E两点最小，其值为零。在波浪运动的过程中波倾角做周期性变化。从零到max到零到max。因波浪的波长“”远较船宽大，故ah，船在波面上运动，在波面的不同点所受波倾角的作用也不同。其中h 船舶初稳心高，F=D（船舶排水量），所以作用在船上的波浪扰动力矩为： 为使船舶的摇摆角尽可能减小，必须施加给船舶一个稳定力矩。该稳定力矩MCT在数量上应尽可能与波浪扰动力矩MB相等，在方向上与波浪扰动力矩相反（或者说在相位上相差180角）。减摇鳍装置就是一种能给船舶产生一个稳定力矩的装置鳍是装在船舶水线下的一块剖面形状对称的流线型板。如图3所示，当船舶以速度V航行时，若此流线型鳍相对于速度方向偏转a角，由于偏转了的鳍的上方为低压，下方为超压，上下之压差在鳍上产生一向上的升力P，另一舷的鳍向反 方向偏转产生一大小相等方向向下的升力P，升力的值为：式中：r海水密度； Cy鳍的升力系数(鳍形设定后，其值仅与鳍转角a有关）； S鳍的面积； V船舶航速； 这样在左右两舷的作用下将有一力矩作用在船上，其情形 如图4所示。 力矩值为： 可见，此力矩与鳍面积S、航速V的平方、鳍角成正比、称为稳定力矩MCT。对某一实际船舶的减摇鳍装置，其鳍面积S为一固定值，故在给定的航速下稳定力矩MCT只与鳍角成正比即（MCT=K）。因此控制鳍角就相当于控制稳定力矩MCT。如果不论船舶在何种航向下均能适时的控制鳍角，产生稳定力矩最大限度的抵消波浪扰动力矩，即可达到
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