1、船舶性能的6個方面：（浮性、抗沉性、穩(wěn)性） 船舶靜力學(xué)（快速性、適航性、操縱性）船舶動力學(xué)總體來說，一般的研究都可以歸納到此6項中。第1頁/共46頁 抗沉性（insubmersibility）是指船舶在一個艙或幾個艙進(jìn)水的情況下，仍能保持不致于沉沒和傾覆的能力。 中國宋代造船時就首先發(fā)明了用水密隔艙來保證船舶的抗沉性。船舶主體部分的水密分艙的合理性、分艙甲板的干舷值和完整船舶穩(wěn)性的好壞等，是影響抗沉性的主要因素。 抗沉性和穩(wěn)性的區(qū)別第2頁/共46頁 2010年8月9日，一艘巴拿馬輪船，在孟買附近海域離岸約5海里處，與另外一艘船相撞，導(dǎo)致該船嚴(yán)重傾斜，船上集裝箱跌入大海。打撈隊歷時數(shù)月打撈集裝箱

2、，其中有的集裝箱內(nèi)裝有化學(xué)品和農(nóng)藥。 第3頁/共46頁 伊朗籍雜貨船“ZOORIK”輪是 2009年11月1日凌晨5點(diǎn)，在 浙江舟山綠華山島北面觸 礁，船上遇險的37人經(jīng)全力 營救已全部脫險。觸礁的雜 貨船在11月2日11點(diǎn)15分左 右，第4貨艙位置處發(fā)生斷 裂，船體水上部分?jǐn)R在巖石 上，船艏部分右傾，駕駛臺 部分傾斜約70度。第4頁/共46頁 船舶在航行過程中，難免會發(fā)生意外的損壞。如果船舶不幸碰撞失事，船殼破損，海水大量涌入船中，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。故此在船舶設(shè)計時就要考慮抗沉性的問題。 為了保證抗沉船舶除了具備足夠的儲備浮力外，一般有效的措施是設(shè)置雙層底和一定數(shù)量的水密艙。一旦發(fā)生碰撞或

3、擱淺等致使某一艙進(jìn)水而失去其浮力時，水密艙壁可將進(jìn)水盡量限制在較小的范圍內(nèi)，阻止進(jìn)水向其他艙室漫延，而不致使浮力損失過多。這樣，就能以儲備浮力來補(bǔ)償進(jìn)水所失去的浮力，保證了船舶的不沉，也為堵漏施救創(chuàng)造了有利條件。 第5頁/共46頁 對于不同用途、不同大小和不同航區(qū)的船舶，抗沉性的要求不同。它分“一艙制”船、“二艙制”船、“三艙制”船等?！耙慌撝啤贝侵冈摯先魏我慌撈茡p進(jìn)水而不致造成沉沒的船舶。一般遠(yuǎn)洋貨船屬于“一艙制”船?！岸撝啤贝侵冈摯魏蜗噜彽膬蓚€艙破損進(jìn)水而不致造成沉沒的船舶?！叭撝啤贝源祟愅?。一般化學(xué)品船和液體散裝船屬于“二艙制”船或“三艙制”船。 第6頁/共46頁 對“一艙

4、制”船也不是在任何裝載情況下一艙進(jìn)水都不會沉沒，因為按抗沉性原理設(shè)計艙室時是按照艙室在平均滲透率下的進(jìn)水量來計算的。所謂滲透率是指某艙的進(jìn)水容積與該艙的艙空的比值。所以滿載鋼材的雜貨船，貨艙進(jìn)水時其進(jìn)水量就會較大地超過儲備浮力，就不一定保證船舶不沉。第7頁/共46頁 還應(yīng)指出，船舶在破損進(jìn)水后是否會傾覆或沉沒，在一定程度上還與船上人員采取的抗沉性措施有關(guān)。船舶破損進(jìn)水后的措施有很多，如抽水、灌水、堵漏、加固、拋棄船上載荷、移動載荷或調(diào)駁壓載水等。抽水、灌水、堵漏、加固、拋棄船上載荷、移動載荷是為了保證船舶浮力，有時為了減少船舶傾斜、改善船舶浮態(tài)和穩(wěn)性，常常通過采用灌水或調(diào)駁到相應(yīng)的艙室的辦法來

5、達(dá)到。第8頁/共46頁 船舶抗沉性 抗沉性是指船舶在一艙或數(shù)艙破損進(jìn)水后保證不沉不翻的能力。一、水密艙壁和干舷的作用外底 內(nèi)底水密艙壁儲備浮力干舷第9頁/共46頁二、對抗沉性的要求水密甲板邊線76mm安全限界線破損水線第10頁/共46頁 為了保證抗沉性，船舶除了具備足夠的儲備浮力外，一般有效的措施是設(shè)置雙層底和一定數(shù)量的水密艙壁。一旦發(fā)生碰撞或擱淺等致使某一艙進(jìn)水而失去其浮力時，水密艙壁可將進(jìn)水盡量限制在較小的范圍內(nèi)，阻止進(jìn)水向其他艙室漫延，而不致使浮力損失過多。這樣，就能以儲備浮力來補(bǔ)償進(jìn)水所失去的浮力，保證了船舶的不沉，也為堵漏施救創(chuàng)造了有利條件。 第11頁/共46頁 2012年元月，武昌

6、船舶重工有限責(zé)任公司在其南通基地碼頭建造的“海洋石油682UT788CD”，造價達(dá)到7.4億元，在14日試航時進(jìn)水坐底而擱淺。在檢修過程中一個人孔蓋被掀翻，導(dǎo)致船尾部Z推進(jìn)器旁的罐艙進(jìn)水，船體發(fā)生傾斜，傾斜角度十二三度。 14日1時30分-2時之間，該船在檢修過程中有一個400600毫米的人孔蓋被掀翻，位于船尾部Z推進(jìn)器旁的罐艙進(jìn)水，15分鐘后船體發(fā)生傾斜。當(dāng)時船上工作人員迅速自行搶救，半小時后發(fā)現(xiàn)無效，隨后就進(jìn)行人員疏散和撤離。2時30分左右，船體開始下沉。第12頁/共46頁 抗沉性在設(shè)計中的體現(xiàn)： 水密艙壁、干舷（儲備浮力）、雙層底； 船舶進(jìn)水后的措施： 艙壁隔離、堵塞、抽水、壓載調(diào)整等；

7、 進(jìn)水船舶后續(xù)處理： 定損、保險理賠、設(shè)備重新報檢等。第13頁/共46頁 耐波性是指船舶在風(fēng)浪中遭受由于外力干擾所產(chǎn)生的各種搖蕩運(yùn)動及砰擊上浪，失速飛車和波浪彎矩等，仍能維持一定航速在水面安全航行的性能。 劇烈的搖蕩對船舶會產(chǎn)生一系列有害的影響：可能使船舶失去穩(wěn)性而傾覆；使機(jī)器和儀表運(yùn)轉(zhuǎn)失常；使船體構(gòu)件和設(shè)備因負(fù)荷增加而損壞；使固定不牢的貨物移動；引起旅客暈船、居住條件惡化；使船因螺旋槳工作效率下降和阻力增加而失速。因此，必須在設(shè)計階段就要估算船舶的耐波性能，減緩船舶在風(fēng)浪中的搖蕩運(yùn)動。 第14頁/共46頁 船舶的搖蕩主要有六種形式：橫搖、縱搖、首搖、垂蕩、橫蕩、縱蕩。 對于橫搖來說，常用的減

8、搖裝置有：舭龍骨、減搖水艙、減搖鰭。 常見的減搖措施有：合理配載船上貨物，重心不要太低；航行中隨時調(diào)整航速、航向等。 第15頁/共46頁舭龍骨 裝于船中兩舷舭部外側(cè)，與舭部外板垂直的長條形板材結(jié)構(gòu)。是最簡單而有效的減搖裝置。當(dāng)船舶橫搖時，舭龍骨產(chǎn)生與橫搖方向相反的阻力，形成減搖力矩，從而減小船舶的橫搖。舭龍骨結(jié)構(gòu)簡單、造價低、效能高、便于維護(hù)，因此得到廣泛的應(yīng)用。 第16頁/共46頁減搖水艙 船體內(nèi)部左右舷連通的U型或槽形水艙。分為主動式和被動式兩種。當(dāng)船舶側(cè)傾時，水在水艙中的流動產(chǎn)生的水柱振蕩滯后于波浪振蕩180度相位角，所產(chǎn)生的減搖力矩與波浪的傾側(cè)力矩正好相反，從而起到減搖作用。其效果與水

9、艙的形狀、水量、位置有關(guān)。其缺點(diǎn)是需占用較大的容積。第17頁/共46頁 減搖鰭 ：目前效果最好的減搖裝置。裝于船中兩舷舭部，剖面為機(jī)翼形，又稱側(cè)舵。通過操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動減搖鰭，使水流在上產(chǎn)生作用力，從而形成減搖力矩，減小搖擺。該設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價較高，且效果取決于航速，航速越高，效果越好，故多用于高速船舶。第18頁/共46頁船舶干舷一、概述 船的干舷(F )-自水面至露天甲板上表面舷邊處的垂直距離（船中處）。即F=DT+t，其中t為甲板邊板厚度。 所謂最小干舷，對船舶來說，根據(jù)內(nèi)河載重線規(guī)范計算得的Fmin值根據(jù)海船載重線規(guī)范計算得的Fmin值內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則-載重線篇第19頁/共46頁規(guī)

10、定船舶的最小干舷的考慮： 一方面是要減小甲板上浪。 另一方面是要保證有一定的儲備浮力。第20頁/共46頁 季節(jié)區(qū)分為：冬季北大西洋區(qū)、冬季區(qū)、夏季區(qū)、 熱帶區(qū)、夏季淡水區(qū)、熱帶淡水區(qū)等。冬季區(qū)：北緯350360以北和南緯33034.50以南的一些風(fēng)浪較大的海域。夏季：蒲氏8級以上風(fēng)力發(fā)生頻率不超過10的海域。熱帶區(qū)：蒲氏8級以上風(fēng)力發(fā)生頻率不超過1的海域。季節(jié)區(qū)與時間有關(guān)第21頁/共46頁 影響儲備浮力大小的其他因素Cb大者其水下體積大，海水可灌入的量多。因而對于Cb大的船，其干舷應(yīng)取大些。第22頁/共46頁 船舶在海上航行，經(jīng)常會遇到海浪打上甲板，冬季還會結(jié)成很厚 的冰，這就等于給船舶增加了

11、重量。為了保障船舶安全，船舶必須留有一定的儲備浮力（也叫保留浮力）。儲備浮力是指船舶主甲板以下至水線之間水密空間產(chǎn)生的浮力，如下圖所示。 第23頁/共46頁 國際航行船舶的夏季最小干舷 式中，F(xiàn)0基本干舷(mm)； f1 船長L100m的船舶干舷修正值(mm)； f2 方形系數(shù)對干舷的修正值(mm)； f3 型深對干舷的修正值(mm)； f4 有效的上層建筑和圍敞室對干舷的修正值(mm)； f5 非標(biāo)準(zhǔn)舷弧對干舷的修正值(mm)。第24頁/共46頁 國內(nèi)航行船舶的最小干舷內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則-載重線篇 載重線標(biāo)志當(dāng)船吃水超過相應(yīng)的載重線標(biāo)志，港口監(jiān)督部門將不準(zhǔn)船出航。第25頁/共46頁第2

12、6頁/共46頁 (三)船主體灌水的可能性 規(guī)范根據(jù)船主體內(nèi)部灌進(jìn)水的可能性，把船舶劃分為兩大類： “A”型船舶，即載運(yùn)液體貨物的船舶(如油船)。因這類船舶露天甲板具有高度完整性，貨艙僅設(shè)有小的出入口，并以鋼質(zhì)或等效材料的水密填料蓋封閉；載貨的貨艙具有較低滲透率，船主體灌水的可能性小，其最小干舷可低些。 “B”型船舶，即凡不符合“A”型船舶特點(diǎn)的其他船舶，其船主體灌水的可能性較大些，它們的最小干舷應(yīng)大些。但運(yùn)木船的甲板木料貨本身有浮力，且可阻止甲板上浪(木材堆放較高，不易上浪；如上浪也僅進(jìn)入木材空隙，量不多)，所以其最小干舷也可適當(dāng)?shù)托?按規(guī)范確定出的干舷稱為形狀干舷。第27頁/共46頁 國內(nèi)

13、航行船舶的最小干舷內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則-載重線篇第28頁/共46頁 船舶基本干舷第29頁/共46頁型深對干舷的修正第30頁/共46頁舷弧對干舷修正第31頁/共46頁艙口圍板對干舷修正：第32頁/共46頁23 操 縱 性航向穩(wěn)定性、回轉(zhuǎn)性和轉(zhuǎn)首性。第33頁/共46頁穩(wěn)定性：對處于定常運(yùn)動狀態(tài)的物體(或系統(tǒng)),若受到極小的外界干擾作用,而偏離原定常運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)干擾去除之后,經(jīng)過一定的過渡,若物體(或系統(tǒng))能回復(fù)到原定常運(yùn)動狀態(tài),則稱原運(yùn)動狀態(tài)是穩(wěn)定的.第34頁/共46頁 航向穩(wěn)定性改善措施 水動力導(dǎo)數(shù)是與船體幾何形狀密切相關(guān)的。 增加船長可使N r負(fù)值增加 增加船舶中縱剖面的側(cè)面積可使 Nr,

14、Yv 的負(fù)值增加 增加Nv的有效方法是: 增加縱中剖面的尾部側(cè)面積 可采用增大呆木,安裝尾鰭 使船產(chǎn)生尾傾 削去前踵等 第35頁/共46頁增加縱中剖面的尾部側(cè)面積使船產(chǎn)生尾傾削去前踵增加船舶中縱剖面的側(cè)面積第36頁/共46頁一、一、基本概念基本概念：回轉(zhuǎn)性回轉(zhuǎn)性 轉(zhuǎn)舵使船舶作圓弧運(yùn)動的能力。轉(zhuǎn)舵使船舶作圓弧運(yùn)動的能力。 用回轉(zhuǎn)直徑來表示。用回轉(zhuǎn)直徑來表示。 與船舶避讓、避碰、靠離碼頭、與船舶避讓、避碰、靠離碼頭、 靈活掉頭有關(guān)靈活掉頭有關(guān)定常回轉(zhuǎn)圈定?；剞D(zhuǎn)圈 操縱性的指標(biāo)。操縱性的指標(biāo)。 衡量轉(zhuǎn)首性和回轉(zhuǎn)性的直觀方法。衡量轉(zhuǎn)首性和回轉(zhuǎn)性的直觀方法?；剞D(zhuǎn)圈回轉(zhuǎn)圈 船舶在不同舵角條件下作圓周回轉(zhuǎn)時

15、船舶在不同舵角條件下作圓周回轉(zhuǎn)時 重心重心的航行軌跡。的航行軌跡。第37頁/共46頁1. 定?；剞D(zhuǎn)直徑定?；剞D(zhuǎn)直徑Dc 定?；剞D(zhuǎn)階段船舶重心點(diǎn)定?；剞D(zhuǎn)階段船舶重心點(diǎn)圓形軌跡。圓形軌跡。2. 戰(zhàn)術(shù)直徑戰(zhàn)術(shù)直徑DT 從船舶原來航線至船首轉(zhuǎn)從船舶原來航線至船首轉(zhuǎn)向向180時，船總中剖所時，船總中剖所在位置之間的距離。在位置之間的距離。 Dt= (0.91.2)D 回轉(zhuǎn)圈的主要特征參數(shù)回轉(zhuǎn)圈的主要特征參數(shù)船舶操縱性與耐波性船舶操縱性與耐波性第38頁/共46頁 相對回轉(zhuǎn)直徑相對回轉(zhuǎn)直徑D/L 通常用通常用D/L代表回轉(zhuǎn)性優(yōu)劣。代表回轉(zhuǎn)性優(yōu)劣。n回轉(zhuǎn)性好回轉(zhuǎn)性好 D/L3n回轉(zhuǎn)性差回轉(zhuǎn)性差 D/L10n大

16、多數(shù)船大多數(shù)船 D/L57第39頁/共46頁轉(zhuǎn)首性：指船舶回轉(zhuǎn)初期對舵的反應(yīng)能力。常規(guī)船型，船舶操縱從舵面積的選取及在舵、螺旋槳和船體型線的配合上加以注意即可。一、舵面積的確定 舵面積是船舶操縱性的一個重要要素。舵面積 -舵的回轉(zhuǎn)力矩操縱性要求舵面積 舵機(jī)功率、舵設(shè)備的重量和水阻力，舵面積有一個適當(dāng)?shù)臄?shù)值范圍。 舵面積比第40頁/共46頁 第41頁/共46頁二、設(shè)計中要考慮的因素 (1) (1)舵、螺旋槳、與船體尾部型線要有很好的配合。 (2)(2)受航道限制時，應(yīng)特別注意船的回轉(zhuǎn)性能，選取較短的船長和較大的舵面積系數(shù)為宜。 (3)(3)推、拖船推、拖船( (尤其是港口拖船尤其是港口拖船) )都要求船的回都要求船的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)性能好，性能好，應(yīng)應(yīng)采用采用較較短的船短的船長長和和較較大的舵面大的舵面積積系數(shù)系數(shù)。 (4)有的船舶，如巨型油輪、散裝貨船、渡船，采用首部側(cè)推裝置。 (5)從航向穩(wěn)定性看，LB小、Cb及BT大的船是不利的。第42頁/共46頁雙體艇、三體艇第43頁/共46頁船舶水手崗位甲板部：船長、大副、二副、三副、駕助、水手長、一級水手、二級水手；輪機(jī)部：輪機(jī)長、大管輪、二管輪、三管輪、輪助、機(jī)工長、一級機(jī)工、二級機(jī)工；客運(yùn)部：主任、服務(wù)員、廚師等。水手屬于普通船員，但普通船員主要包括水手、水手長 木匠廚師服務(wù)員機(jī)工