【文章內(nèi)容簡介】 升力系數(shù) CL則將驟然下降，這種現(xiàn)象叫作失速現(xiàn)象。 舵力減小的流體現(xiàn)象 ? 空泡現(xiàn)象（ aviation） ? 當(dāng)使用大舵角或舵的前進(jìn)速度相當(dāng)大時(shí)，特別是舵的前緣橫截面曲率較大時(shí)，舵的背面壓力出現(xiàn)劇烈下降，當(dāng)下降至或接近于該溫度下的汽化壓力時(shí)，在舵的背面將產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。 ? 空泡現(xiàn)象會(huì)造成舵葉的侵蝕損壞，降低舵力 ? 空氣吸入現(xiàn)象（ aeration） ? 在舵的背面吸入空氣、產(chǎn)生渦流，使舵力下降的現(xiàn)象，稱為空氣吸入現(xiàn)象。 ? 多發(fā)生在舵的上緣與水面接近或高出水面且速度較大的情況下，也是 降低舵力的有害現(xiàn)象 。 船尾舵的性能 ? 舵與船體之間的相互干擾 ? 操舵后，舵周圍出現(xiàn)的壓力變化，即左右兩側(cè)的壓力差將波及到尾部船體兩側(cè)，使船體也產(chǎn)生了左右的壓力差，這相當(dāng)于增加了船尾舵的舵力。 ? 據(jù) Gawn的研究，這種船體和舵之間的相互干擾的結(jié)果將使船尾舵的舵力比單獨(dú)舵的舵力提高約 20～ 30%。 ? 船尾的鈍材（ dead wood）越大，舵與船尾的間隙越小，這種效果越顯著。 船尾舵的性能 ? 伴流及其影響 ? 伴流是船體周圍的水部分地隨船舶運(yùn)動(dòng)而形成的水流，伴流方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相同者稱為正伴流；反之，則稱為負(fù)伴流。 ? 按其形成的原因可以分為摩擦伴流、勢(shì)伴流和興波伴流。 ? 伴流影響使舵的正壓力降低。 ? 排出流的影響 ? 排出流的影響與伴流的影響相反； ? 螺旋槳排出流增加了舵處的來流速度，從而提高了舵力。 船尾舵的性能 ? 船舶旋回中的舵力降低 ? 旋回中的降速，導(dǎo)致舵處的來流速度下降，舵力下降； ? 旋回中舵處的有效沖角減?。从行Ф娼菧p?。? δ β V P O r a β G V G V a ? 三、 舵效 及舵效指數(shù) ? 舵效的概念 ? 從廣義上，舵效泛指運(yùn)動(dòng)中的船舶因操舵而造成的動(dòng)態(tài)變化效應(yīng)，包括控向、橫移、減速及橫傾等效應(yīng)，綜合起來稱為舵效（ rudder effect）。 ? 狹義上，舵效是指舵的控向效應(yīng)（ steerage）。 ? 習(xí)慣上認(rèn)為，操一舵角后船舶在一定時(shí)間、一定水域內(nèi)船首轉(zhuǎn)過的角度大小。 ? 如能在較短的時(shí)間、較小的水域內(nèi)轉(zhuǎn)過較大的角度，認(rèn)為舵效好，否則為差。 三、舵效及舵效指數(shù) ? 舵效指數(shù) ? 舵效的好壞與船舶旋回性、追隨性密切相關(guān)。 ? 當(dāng)初始操舵時(shí)，回轉(zhuǎn)角加速度 ? 舵角一定時(shí)，回轉(zhuǎn)角加速度主要取決于 K/T值的大小， K/T反映了單位舵角所能產(chǎn)生的角加速度大小，常稱為舵效指數(shù)，即 K大 T小，舵效好。 ? 無因次化后，可進(jìn)行比較。 TteTKr /0???? ??00 ???? tTKr ??22/VLTKTK ????四、影響舵效的因素 ? 舵角：一般地，舵角越大，舵效越好。 ? 舵面積比（ AR/Lppd）：舵面積比越大，舵效越好。 ? 舵速 Ⅴ r ? Ⅴ －船速， －舵葉處的伴流速度， －排出流流速的軸向分量；低速時(shí)通過提高主機(jī)轉(zhuǎn)速方法來提高舵速。 ? 吃水 d（排水量 Δ）： Δ大，慣性大，舵效差 ? 縱傾與橫傾： ? 首傾時(shí)差，適當(dāng)尾傾時(shí)好；高速航行時(shí)向低舷側(cè)轉(zhuǎn)向舵效差。 ? 舵機(jī)特性：液壓舵機(jī)性能好。 ? 其他因素：頂風(fēng)、頂流舵效好；淺水中舵效差。 rxrr VVV ???? ?r? rxV?五、提高舵效的措施 ? 降低船速的同時(shí)增加螺旋槳的轉(zhuǎn)速： ? 降低船速舵速同時(shí)降低了伴流的影響，且使船舶進(jìn)距有所減小； ? 增加螺旋槳轉(zhuǎn)速不但增加了螺旋槳的滑失比，同時(shí)也使螺旋槳尾流速度增大，進(jìn)而增加了舵速。 ? 由于船舶慣性較大，船速的增量在有限距離內(nèi)是有限的。 ? 船舶在港內(nèi)寬度和深度受限的直航道中航行時(shí)，船速不宜過高，可以在船尾系帶一拖船協(xié)助減速，同時(shí)增加螺旋槳轉(zhuǎn)速，以提高舵效。 167。 33 側(cè)推器及其效應(yīng) ? 船舶進(jìn)港船速逐漸降低的過程中，操舵產(chǎn)生的舵力轉(zhuǎn)船力矩逐漸減小，控制航向的能力逐漸變差。為了解決這個(gè)問題產(chǎn)生了另一種產(chǎn)生轉(zhuǎn)船力矩的方法，即在船上安裝側(cè)推裝置，簡稱為側(cè)推器。 ? 主要內(nèi)容： ? 側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器效應(yīng)及技術(shù)指標(biāo) ? 船舶靜止中側(cè)推器效應(yīng) ? 船舶前進(jìn)中側(cè)推器效應(yīng) ? 船舶后退中側(cè)推器效應(yīng) 一、側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器可以作為船舶的輔助操縱裝置，廣泛應(yīng)用于港內(nèi)船舶操縱： ? 靠離碼頭中船舶的橫向移動(dòng)、航道內(nèi)低速航行時(shí)調(diào)整航向、抑制倒車過程中的船首偏轉(zhuǎn)等。 ? 側(cè)推器適用于靠離泊操縱頻率較高的船舶： ? 如滾裝船、大型客船、大型集裝箱船以及部分化學(xué)品船舶和油船等等。 一、側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器的構(gòu)造 ? 廣泛采用一種槽式側(cè)推器 ? 槽道與船舶縱舯剖面垂直，其中裝設(shè)螺旋槳 ? 側(cè)推器一般采用 CPP螺旋槳 一、側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器的構(gòu)造 一、側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器的布置及功率 ? 普通船舶一般僅在船首布置一個(gè)側(cè)推器。 ? 有些船舶在首尾各裝一個(gè)至數(shù)個(gè)側(cè)推器。 ? 某 8100TEU 集裝箱船配有一個(gè)首側(cè)推器和兩個(gè)尾側(cè)推器 : ? 首側(cè)推器最大可以給出294kN（ 30t）的推力； ? 兩個(gè)尾側(cè)推器也總共給出294kN 的推力。 一、側(cè)推器概述 ? 側(cè)推器工作原理及側(cè)推力 ? 側(cè)推力的大小與槽道內(nèi)單位時(shí)間的流量有關(guān)，流量越大，側(cè)推力越大； ? 側(cè)推器的功率越大，側(cè)推力也越大； ? 糟式側(cè)推器在船速為零時(shí)能產(chǎn)生最大的側(cè)推力，有航速時(shí)有效推力下降（缺點(diǎn)）； ? 側(cè)推力的大小還與船舶載重狀態(tài)有關(guān)： ? 同一船速下，壓載時(shí)側(cè)推器的效率比滿載時(shí)的效率低 ? 原因：兩種狀態(tài)下側(cè)推器的沉深不同。 二、側(cè)推器效應(yīng)及技術(shù)指標(biāo) ? 側(cè)推器失效船速 ? 側(cè)推器效應(yīng)隨著船速的增加而降低。 ? 大型集裝箱船，首側(cè)推器失效船速為 4～ 6kn。 ? 首側(cè)推器和尾側(cè)推器的效率受船速的影響不盡相同，一般首側(cè)推器受船速的影響要比尾側(cè)推器要大。尾側(cè)推器失效船速要高一些。 ? 船舶最大旋回角速度 （船速為 0時(shí)側(cè)推器作用） ? 啟動(dòng)時(shí)間和換向 ? 啟動(dòng)時(shí)間：側(cè)推力從 0增大至最大值的時(shí)間延遲 ? 換向時(shí)間：從一側(cè)側(cè)推力最大轉(zhuǎn)換為另一側(cè)側(cè)推力最大所用的時(shí)間。 三、船舶靜止中側(cè)推器效應(yīng) ? 單獨(dú)使用一個(gè)側(cè)推器的效應(yīng) ? 單獨(dú)使用首側(cè)推器產(chǎn)生側(cè)推力 ， 船舶橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，船舶將產(chǎn)生橫向阻力，船首將繞船中位置轉(zhuǎn)動(dòng)； ? 單獨(dú)使用尾側(cè)推器時(shí)，其效應(yīng)與單獨(dú)使用首側(cè)推器的情況類似。 三、船舶靜止中側(cè)推器效應(yīng) ? 同時(shí)使用雙側(cè)推器效應(yīng) ? 若首、尾側(cè)推力的方向相反，轉(zhuǎn)船效率比單獨(dú)使用首或尾側(cè)推器的效率高得多； ? 若首、尾側(cè)推力的大小、方向相同，位置距離船中相等，則將不產(chǎn)生轉(zhuǎn)船效應(yīng)，僅產(chǎn)生橫移效應(yīng)。 四、船舶前進(jìn)中側(cè)推器效應(yīng) ? 尾側(cè)推器的轉(zhuǎn)船力矩要大得多，其轉(zhuǎn)船效果要比首側(cè)推器好很多 四、船舶前進(jìn)中側(cè)推器效應(yīng) ? 首側(cè)推器的效應(yīng) ? 單獨(dú)使用首側(cè)推器產(chǎn)生側(cè)推力，船舶橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生橫移速度，即產(chǎn)生漂角，使船舶處于斜航狀態(tài)。 ? 由于船舶前進(jìn)中水動(dòng)力中心在船中之前，隨著船速的提高，水動(dòng)力中心逐漸向前移動(dòng)，且有效側(cè)推力也逐漸降低，轉(zhuǎn)船效應(yīng)也不斷降低。 ? 理論上，當(dāng)船速提高至水動(dòng)力中心達(dá)到首側(cè)推器的位置時(shí)，首側(cè)推器失去效應(yīng)。 ? 實(shí)際上，隨著船速的提高，水動(dòng)力中心還未達(dá)到首側(cè)推器位置之前，其已經(jīng)不能發(fā)出有效側(cè)推力，即首側(cè)推器失去轉(zhuǎn)船效應(yīng)。 四、船舶前進(jìn)中側(cè)推器效應(yīng) ? 尾側(cè)推器的效應(yīng) ? 單獨(dú)使用尾側(cè)推器時(shí)，水動(dòng)力中心逐漸向前移動(dòng)，力偶臂逐漸變長，雖然有效推力逐漸降低，但與首側(cè)推器比較，有效側(cè)推力相同時(shí)，尾側(cè)推器的轉(zhuǎn)船力矩要大得多，其轉(zhuǎn)船效果要比首側(cè)推器好很多； ? 故船舶前進(jìn)中應(yīng)使用尾側(cè)推器來調(diào)整航向； ? 隨著船速的增加，尾側(cè)推器也有失效的問題，這種失效不是由于力偶臂的減小引起的，而是由尾側(cè)推器附近的流態(tài)造成的。 五、船舶后退中側(cè)推器效應(yīng) ? 首側(cè)推器的轉(zhuǎn)船力矩要大得多，其轉(zhuǎn)船效果要比尾側(cè)推器好很多 167。 34 特種推進(jìn)器及其效應(yīng) ? 推進(jìn)設(shè)備，經(jīng)過科學(xué)合理的組合后，可有舵的功能。