特殊情況下的船舶操縱(編輯修改稿)
2025-06-18 08:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)迫力系數(shù)相當(dāng)，當(dāng)時(shí)不論其余條件如何，甚至即使出現(xiàn)諧振，垂蕩振幅仍然很??；當(dāng) 時(shí)，相對(duì)垂蕩振幅將逐漸增大，也就是說(shuō)在波長(zhǎng)船短的情況下不可避免地出現(xiàn)隨波垂蕩的情況。 4/3/ ?L?二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng) （ 3）船舶垂蕩相對(duì)振幅也受船速的影響。當(dāng) 時(shí)，船速的影響較??；當(dāng) 時(shí)，船速越高，垂蕩越激烈。因此，當(dāng)波長(zhǎng)船短時(shí)適當(dāng)降速將大大緩解船舶垂蕩的激烈程度。 （ 4） TH／ TE對(duì)垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅也有影響；但由于垂蕩運(yùn)動(dòng)與縱搖一樣也具有高阻尼性，故 TH／ TE的影響是隨阻尼大小而變化的，也隨船速不同而不同。一般說(shuō)來(lái)，在船長(zhǎng)波短船速較高的條件下， TH／ TE處于 的相對(duì)垂蕩振幅。然而畢竟垂蕩運(yùn)動(dòng)是高阻尼的，所以即使出現(xiàn)垂蕩諧振也不會(huì)有很高的相對(duì)垂蕩振幅。 4/3/ ?L?1/ ?L?二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3）船舶在不規(guī)則波中的縱搖情況 船舶在不規(guī)則波中頂浪前進(jìn)，它相當(dāng)于遭遇一系列波長(zhǎng)變化的規(guī)則波的作用，這時(shí)不再適用諧搖的概念，而需用臨界狀態(tài)的概念來(lái)說(shuō)明船舶的搖擺情況。 當(dāng)船舶的縱搖周期 TR和波浪 TE相等時(shí)，將發(fā)生諧搖。如已知船舶的航行速度，則根據(jù)式（ 6一 2）和（ 6一 11）可推算出諧搖波長(zhǎng) 根據(jù)諧搖波長(zhǎng)和船長(zhǎng)的關(guān)系，可以確定船舶所處的臨界狀態(tài)，從而判斷船舶的搖蕩情況。 二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng) （ 1）亞臨界區(qū)域 船舶以某一速度航行，當(dāng)諧搖波長(zhǎng)小于 3/4船長(zhǎng)時(shí)，該船處于亞臨界區(qū)域，這一速度相當(dāng)于低速。此時(shí)，縱搖和垂蕩都比較緩和，甲板干燥。不產(chǎn)生砰擊。 （ 2）超臨界區(qū)域 當(dāng)諧搖波長(zhǎng)大于最大有義時(shí)，該船處于超臨界區(qū)域，船舶的縱搖和垂蕩中等。這相當(dāng)于中速貨船在小波中航行，或快艇頂著中等海浪航行的情況。但在大浪中一般商船難以達(dá)到這么高的速度。 二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng) （ 3）臨界區(qū)域 當(dāng)諧搖波長(zhǎng)介于船長(zhǎng)和最大能量波長(zhǎng)最大能量之間時(shí)，該船處于臨界區(qū)域。此時(shí)，船舶的縱搖和垂蕩都非常嚴(yán)重，可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的拍底和上浪。所有船舶都有可能處于臨界區(qū)域。為了減輕搖蕩，須避開(kāi)臨界區(qū)域，其有效的方法是將船速降低到保持舵效的速度。 根據(jù)以上臨界狀態(tài)的劃分，我們可以根據(jù)遭遇的波浪要素來(lái)判斷頂浪航行時(shí)船舶的搖蕩情況。 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 橫向受浪航行中，船舶容易出現(xiàn)橫諧搖的情況，由于船舶的劇烈的橫搖，將產(chǎn)生下列危害： (1)產(chǎn)生過(guò)大的橫搖角； (2)舷側(cè)容易上浪； (3)由于橫搖加速度增大，容易引起貨物移動(dòng)和增加自由液面的沖擊力； (4)造成人員不適，船用儀器使用不便，船體結(jié)構(gòu)容易受損，增大船舶傾覆的危險(xiǎn)。 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 1）拍底（ slamming） 在激烈的縱搖和垂蕩中，當(dāng)船首升起后下落而與波的向上運(yùn)動(dòng)相撞擊時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，稱(chēng)為拍底。它使船首底部，甚至在整個(gè)首垂線后 1／ 4船長(zhǎng)區(qū)域和波浪表面發(fā)生沖擊，產(chǎn)生很大的應(yīng)力，將導(dǎo)致首部結(jié)構(gòu)的損傷。拍底時(shí)船體發(fā)生劇烈的振動(dòng)。 容易產(chǎn)生拍底的條件有： (1) /L1遇到與船長(zhǎng)相當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的拍底。海上的波長(zhǎng)在 80～140m之間，因此，如船長(zhǎng)在這個(gè)范圍內(nèi)，則易發(fā)生拍底。 ?三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 (2) d/L＜ 5%。吃水與船長(zhǎng)之比值小時(shí) 易產(chǎn)生拍底。一般空船時(shí)拍底嚴(yán)重， 2/3載以上則不易發(fā)生拍底（見(jiàn)圖 6一 5）。 (3) 船速是產(chǎn)生拍底的重要因素，根據(jù) Lehman的研究，當(dāng) Fr處于 ~ 圍內(nèi)時(shí)容易產(chǎn)生拍底。 (4) 方形系數(shù)及棱形系數(shù)大的船，沖擊力也大。 U型船首比 V型船首遭受拍擊的次數(shù)多，強(qiáng)度也大。 依上所述，為了減少拍底，應(yīng)：①保持船首吃水大于 1/2滿載吃水；②避免縱搖和垂蕩的諧振；③減速，保持船速在 Fn=。 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2）甲板上浪（ ship water on deck） 打在甲板上的海水可看作是自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響，嚴(yán)寒時(shí)還有結(jié)冰的危險(xiǎn)。同時(shí)浪的作用還會(huì)使甲板設(shè)備、上層建筑直接遭受破壞。特別是裝有甲板貨時(shí)，易造成貨物移動(dòng)，危及船舶的安全。 甲板上浪與船首干舷高度、船速及相對(duì)波高（ /L）有關(guān)。船首干舷越低，船速越大，波高越高，甲板上浪也越厲害。 為了減少甲板上浪，首先要降低船速；其次是選擇盡可能緩解搖擺的航向。降速的幅度應(yīng)根據(jù)本船噸位、載況、種類(lèi)、海況及船舶的技術(shù)狀況加以決定。表 62可作為自主降速的參考。 3/wh三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 順浪航行中，當(dāng)船尾陷入比船速快的波谷時(shí)，浪打上船尾甲板，稱(chēng)為尾淹。此時(shí)，船與波的相對(duì)速度很小，波通過(guò)船的時(shí)間較長(zhǎng)，打上海水的機(jī)會(huì)就多。當(dāng)船處于追波的前傾斜面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)航向不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至突然產(chǎn)生首搖而橫于波浪中，即所謂打橫（ broaching）．此時(shí)，一瞬間產(chǎn)生很大的橫傾，襲來(lái)的波浪打到船上便會(huì)使船陷入非常危險(xiǎn)的境地。順浪中如出現(xiàn)這種狀況，而不果斷采取變速措施，使船速與波速產(chǎn)生差異，就很難避免危險(xiǎn)。 船舶種類(lèi) 拍擊限度 上浪限度 油船、散貨船 3～ 4次 5次 一般貨船 3～ 4次 5次 滾裝船、渡船 4～ 5次 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 4）螺旋漿空轉(zhuǎn)（ racing） 劇烈的縱搖和垂蕩會(huì)使螺旋槳的一部分或全部周期性地露出水面，發(fā)生螺旋槳空轉(zhuǎn)現(xiàn) 象，俗稱(chēng)打空車(chē)。空轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳效率顯著下降，船速下降，螺旋槳、軸系和船體產(chǎn)生很大的震動(dòng)，同時(shí)使它們受到很大的沖擊應(yīng)力，隨時(shí)有可能受損?？沾瑺顟B(tài)更容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 為了減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象和防止槳葉等受損，應(yīng)保持槳葉沒(méi)入水中 20～ 30%軸的螺旋槳直徑， 當(dāng)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)時(shí)，可及時(shí)調(diào)整航向和速度以減輕船舶搖蕩。 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 航行中的船舶應(yīng)經(jīng)常處于適航狀態(tài)。當(dāng)預(yù)測(cè)到將有大風(fēng)浪來(lái)臨時(shí)，必須采取相應(yīng)措施。 檢查并保證做好下列工作： 1．保證水密 1）檢查甲板開(kāi)口封閉的水密性，必要時(shí)進(jìn)行加固。 2）檢查各水密門(mén)是否良好，不需用的一律關(guān)閉拴緊。 3）將通風(fēng)口關(guān)閉，并加蓋防水布。 4）天窗和舷窗都要蓋好，并旋緊鐵蓋。 5）錨鏈管蓋好，防止海水灌進(jìn)鏈艙。 三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2．排水暢通
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