南通航运职院船舶操纵课件：船速、舵

船舶操纵船速舵船速一、船舶的阻力与推力

（一）船舶阻力（Resistance）

船舶阻力可分为基本阻力和附加阻力。1、摩擦阻力Rf

大小与船体湿水面积成正比，与航速的1.825次方成正比2、兴波阻力Rw

大小约与航速的4~6次方成正比3、涡流阻力Re

大小与航速的平方成正比船速附加阻力

由污底阻力、附体阻力、空气阻力和汹涛阻力组成。

附加阻力的大小取决于风浪大小、船体污底轻重、船型、载况以及航道窄浅情况。

（二）推力

1、推进器种类固定螺距螺旋桨FPP、可变螺距螺旋桨CPP，还有明轮、平旋式推进器、喷水推进器和Z形推进器等。船速2、推力

对于给定的船舶，其螺旋桨推力T的大小与转速n、船速Vs

以及螺旋桨桨轴在水中的沉深h有关。当船速一定时，转速越高，推力越大，且推力与转速的平方成正比；当转速一定时，船速越低推力越大，随着船速的提高，推力逐渐下降；系泊状态时推力最大。船速3、滑失与滑失比

SwpVpVsnPdQdTdPr2πrnαβOABC船速3、滑失与滑失比螺旋桨所能给出的推力大小取决于螺旋桨的滑失（比）。当转速一定时，滑失越大，滑失比越高，则冲角α便越大，所得到的推力就越大。

当转速一定时，船速越低，滑失比越大，推力越大。当船速不变时，提高转速，滑失比增大，推力也将增大。船舶在受限水域内操船，为提高舵效，往往采取先降速（即），然后再加大转速n的方法，尽可能地提高滑失比。一、舵力

舵δ（+）（-）PLPRPNPDPTPD——阻力（N）PL——升力（N）PR——舵力（N）PN——正压力（N）PT——摩擦力（N）δ——舵角（°）VR——舵叶对水速度（m/s）AR——舵叶浸水面积（m2）舵二、影响舵力大小的因素1、舵与船体间的相互干扰尾部船体两侧，相当于增加了舵叶面积，从而使舵力增加。舵与船尾越近，增加越明显。2、伴流的影响船体周围的部分水追随船舶运动而形成的水流称伴流。它使舵力下降。伴流的特点是：近大远小、上大下小、左右对称。船舶前进时，首部为零，自首至尾逐渐扩大，船尾最大；倒航时船尾为零。单车单舵船，前进中突然停车，因伴流过强造成舵力极度下降，甚至出现无舵效的现象。舵二、影响舵力大小的因素3、螺旋桨排出流的影响因螺旋桨排出流比船速高得多，大大提高了舵叶与水的相对速度，极大地增加了舵力。注意：双车单舵船因排出流对舵力几乎不产生作用，当船舶在靠离泊作业、船速很低时几乎没有舵效。4、船舶旋回中的舵力下降一是：船舶绕旋回圈中心进行回转时，在舵叶处存在一个漂角，使水流的有效流入角减小。二是：船舶在回转中绕自身转心运动时，使舵叶附近的水流对舵的冲角减小。舵二、影响舵力大小的因素5、使舵力减小的流体现象（1）失速现象：当达失速舵角或临界舵角时，舵升力骤然下降。（2）空泡现象：当舵的背流面压力下降至该温度下的汽化压力时，在舵的背流面产生空泡现象，使升力减小。（3）空气吸入现象：在舵叶表面吸入空气、产生涡流而使舵力下降。6、舵的尺度、形状等因素对舵力的影响临界舵角的大小与舵的高宽比（即纵横比、展舷比）密切相关。高宽比越大，提高了小舵角的保向性。但过大，将导致临界舵角变小，从而引起过早失速。高宽比一般选择在1.4~1.9之间。舵三、舵效的概念

1．舵效的定义

2．舵效指数K/T3.