超大型船舶性能的研究

1、超大型船舶性能的研究 目录 第1章 超大型船舶的操纵特点和性能 ?3 1.1超大型船舶定义 ?3 1.2超大型船舶的特性 ?3 1.2.1 线型尺度大 ?4 1.2.2 质量大1.2.3 超大型船舶的旋回性及航向稳定性 ?4 1.2.4 四是动量大 ?4 第2章 超大型船舶的操纵 ?4 2.1进出港和经狭水道的操纵 ?4 2.1.1正确掌握转向的提前量和所用舵角 ?4 2.1.2正确掌握压反舵时机 ?4 2.2超大型船舶在进人航道前应注意要点 ?4 2.3 进出港和经狭水道使用安全航速和注意前后船与本船之间的距离。?4 2.4. 超大型船舶港内操纵 ?5 第3章超大型船舶避让船舶的操纵?6 3

2、.1大海上避让机动船港内避让机动船 ?6 3.2港内避让机动船 ?6 3.3大海上避让渔船 ?6 3.4港内避让渔船 ?7 结论?7 1 超大型船舶性能的研究 摘 要： 随着超大l 2 第1章 超大型船舶的操纵特点和性能 1.1超大型船舶定义 超大型船舶指总吨位超过10万总吨的船舶，一般用于运输石油、矿砂。超大型船舶具有排水量大；惯性大；停船性能较差；追随性差；舵对船舶航向的控制能力较低等特点。 1.2超大型船舶的特性 超大型船操纵特点是线型尺度大、质量大，旋回性和航向稳定性差，动量大，受风、流和水深的影响突出。然而需要进行机动操纵时往往是在富余水深相对较小，回旋余地受限，通航密度较高的水域。

3、 超大型船舶机动航行时一旦出事就会酿成灾难性的后果，所以掌握船舶机动航行性能是船长和驾驶员上船接班后必须尽快做到的头等大事。 1.2.1 线型尺度大 重载时的浅水效应和岸壁效应均较为突出,而且停车后会在很短的时间内丧失舵效,在海上,一般地说万吨级船舶余速2kn左右时,尚有舵效,而4万吨级的油轮在余速3.2kn时已就无舵效。在港内由于浅水效应，岸壁效应及海底形状的影响，有些超大型的满载船舶，甚至一旦停车就丧失舵效。因此如何维持舵效保持船舶在预定的航，将是超大型船舶在港区操纵的一个重要难题。 1.2.2 质量大 每单位所分摊的主机功率较一般船舶低，变速机动操纵较为呆笨，停船性能较差。所以靠泊前，一

4、般超大型船舶在距泊位2海里时，余速应控制在以下1kn以下。距泊位1海里时余速控制在2kn以下。 距泊位1倍船长时，余速控制在4kn以下。因此超大型船舶在靠泊前，如何控制好船速又是一个关键的难题。它与保向维持舵效相,矛盾，速度高舵效好保向容易而速度低舵效差，保向难。 1.2.3 超大型船舶的旋回性及航向稳定性 由于超大型船舶船型肥大粗短，方形系数cb多高于0.8，尽管舵面积比多低于1/65却具有良好的旋回性，也就是说它的k值较大，但航向稳定性差，追随性差即具有较大的t值,操纵中特别是在浅水域，为保向就须频繁用舵而且舵角较大，还应早用舵，早回舵。 1.2.4 四是动量大 由于超大型船舶的质量很大，

5、在船舶速度很低时仍具有很大的动量，靠泊时必须控制好靠泊速度。 第2章 超大型船舶的操纵 操船者必须充分了解和掌握它的特点之后，才能安全地操纵超大型船舶，笔者曾在两艘近17万总吨的cape size超大型船舶“港明”轮和“港星”轮任船副，下面从实操方面谈谈关于cape size超大型船舶操纵的体会。 3 2.1进出港和经狭水道的操纵 2.1.1正确掌握转向的提前量和所用舵角。 船速 7-10节 7-10节 7-10节 7-10节 10节以上 10节以上 10节以上 10节以上 转向角度 大于90 60-90 30-60 30以下 大于90 60-90 30-60 30以下 满载下用舵角 空载下用

6、舵角 满舵角 20舵角 15舵角 10舵角 20舵角 20舵角 15舵角 10舵角 30舵角 15舵角 10舵角 10舵角 15舵角 15舵角 10舵角 10舵角 用舵角度时机 （离转向点距离） 0.6-0.8海里 0.6-0.8海里 0.5海里 0.5海里 0.6-0.8海里 0.5海里 0.5海里 0.5海里 2.1.2、正确掌握压反舵时机。 船首岸推力与船尾岸吸力形成转船力矩，使船首向航道中心侧偏转，即所谓的“偏转现象”。该力矩的大小与船速的平方成正比降低船速是减小岸吸力的最有效的手段 横力系数cf大小与航道的宽度b与船宽b之比b/b以及船舶首尾线与航道中心的距同船宽之比有关,航道越窄,

7、船舶偏离航道中心线的距离越大,则横力系数cv越大这就是船舶偏离航道中心线越多。为保向所需的压舵角越大的原因. 早用舵，早回舵，所操舵角比较大。大角度转向(大于60度)，当转到接近新航向前20度开始压反舵，反舵角等于或大于转向时所用舵角(视当时转头速度灵活掌握)，接近新航向5度回正舵，再小舵角调整把定在新航向上。小角度转向(30-60度)，当转到接近新航向前10度开始压反舵，反舵角等于或大于转向时所用舵角(视当时转头速度灵活掌握)。接近新航向3度回正舵，再小舵角调整把定在新航向上。 只有完全掌握船舶的操作特性，才能熟练、准确、安全地操纵船舶。 2.2.超大型船舶在进人航道前应注意以下几点： （1

8、） 航道是否清爽。超大型船舶进港通常均为单向通航，只有当条件允 许本船不与其它,较大船舶在航道上会遇时方可进人，并向vts中心报告。 （2） 水位情况。潮水水位要满足船舶在航道上行驶时，龙骨以下留有 0.8m的富裕水深。 （3） 泊位情况. 泊位有否它船靠泊及泊位的水深,长度. 总之 因航道两侧水深的限制,超大型船舶一旦进人航道,尤其是主航道,要想驶出就很困难,几乎是不可能,所以超大型船舶进人航道前要特别谨慎,切不可 4 盲目进入。 2.3.进出港和经狭水道使用安全航速和注意前后船与本船之间的距离。 进出港和经狭水道航行应使用安全航速；航经狭水道前后船与本船之间的距离最好保持在2海里以上。进出

9、港由于受航道水深和可航水域的限制，加上个别港口进出港航道繁忙，船长应时刻注意本船与前后船舶之间的距离保持在倒车冲程以上，如有引航员在船，发现距离前船在本船当时安全航速的倒车冲程以内，有必要提醒引航员，用高频与前后船舶联系协调行动，保证本船与前后船舶之间的距离在本船倒车冲程以上；注意让开航道两边的浮标，浅点和障碍物。注意航道的富余水深和船舶航行时的下沉量，确保本船进出港航行安全。 航经狭水道注意让开狭水道两边的浅点和障碍物。实践证明，单方位避险线和单距离避险线是避让危险物的最简单实用的避让方法。有分道通航的狭水道应遵守分道通航制，没有分道通航的狭水道避让船舶应先用高频联系好，协调行动，谨慎驾驶，

10、以策安全。 2.4、超大型船舶港内操纵 国际避碰规则第十五条指出 每一船舶均应以安全航速行驶，以便能够在适合当时环境和情况的距离内把船停住。但是国际避碰规则中并没有说明几节的速度才是安全航速。因为对安全航速做出量的规定是非常困难的，也是不现实的。驾驶人员要根据当时的具体情况做出最合理的判断。比如天津港监对天津港主航道做出了限速10kn的规定。限10kn并不是安全航速，它只是对最高船速的限额。超大型船舶行驶在天津港主航道时，依据浅水效应及岸吸力的影响，应适当地降低航速，这样既有利于减少船体下沉，也有利于减小岸吸力，还能为必要时留有储备螺旋桨转数。根据日本学者在伊士运河中实的结论：“速度过大时，即

11、使对同一艘船来说，使用的舵角也显著增大，且用舵次数增多”。 因此适当降低船速将有利于船舶操纵。至于几节的速度最为合适，最符合安全航速，每一船舶或同一船舶环境不同都不一样。笔者认为超大型船舶满载时在天津港主航道上的航行速度应以89kn比较合适。 船速太慢也不好，首先是占用航道的时间过长，影响航道的通航能力；其次是舵效差不利于克服流压的影响。何为最佳航速还需驾引人员在操船实践中进一步总结。 大船顺着航道进人港区，应适时减速，并为以靠泊做准备。根据以往的操船实践，当大船接近浮时就开始减速，到防坡堤时应减到微速或停车，尤其是大型集装箱船和大型油轮靠泊四港池和南疆码头，更要提前降速，在防波堤前就要停车淌航。