【文章內容簡介】 ? 旋回中的降速，導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，舵效泛指運動中的船舶因操舵而造成的動態(tài)變化效應，包括控向、橫移、減速及橫傾等效應，綜合起來稱為舵效（ rudder effect）。 ? 狹義上，舵效是指舵的控向效應（ steerage）。 ? 習慣上認為，操一舵角后船舶在一定時間、一定水域內船首轉過的角度大小。 ? 如能在較短的時間、較小的水域內轉過較大的角度，認為舵效好，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。 ? 當初始操舵時，回轉角加速度 ? 舵角一定時，回轉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；低速時通過提高主機轉速方法來提高舵速。 ? 吃水 d（排水量 Δ）： Δ大，慣性大，舵效差 ? 縱傾與橫傾： ? 首傾時差，適當尾傾時好；高速航行時向低舷側轉向舵效差。 ? 舵機特性：液壓舵機性能好。 ? 其他因素：頂風、頂流舵效好；淺水中舵效差。 rxrr VVV ???? ?r? rxV?五、提高舵效的措施 ? 降低船速的同時增加螺旋槳的轉速： ? 降低船速舵速同時降低了伴流的影響，且使船舶進距有所減??； ? 增加螺旋槳轉速不但增加了螺旋槳的滑失比，同時也使螺旋槳尾流速度增大，進而增加了舵速。 ? 由于船舶慣性較大，船速的增量在有限距離內是有限的。 ? 船舶在港內寬度和深度受限的直航道中航行時，船速不宜過高，可以在船尾系帶一拖船協(xié)助減速，同時增加螺旋槳轉速，以提高舵效。 167。 33 側推器及其效應 ? 船舶進港船速逐漸降低的過程中，操舵產(chǎn)生的舵力轉船力矩逐漸減小，控制航向的能力逐漸變差。為了解決這個問題產(chǎn)生了另一種產(chǎn)生轉船力矩的方法，即在船上安裝側推裝置，簡稱為側推器。 ? 主要內容： ? 側推器概述 ? 側推器效應及技術指標 ? 船舶靜止中側推器效應 ? 船舶前進中側推器效應 ? 船舶后退中側推器效應 一、側推器概述 ? 側推器可以作為船舶的輔助操縱裝置，廣泛應用于港內船舶操縱： ? 靠離碼頭中船舶的橫向移動、航道內低速航行時調整航向、抑制倒車過程中的船首偏轉等。 ? 側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品船舶和油船等等。 一、側推器概述 ? 側推器的構造 ? 廣泛采用一種槽式側推器 ? 槽道與船舶縱舯剖面垂直，其中裝設螺旋槳 ? 側推器一般采用 CPP螺旋槳 一、側推器概述 ? 側推器的構造 一、側推器概述 ? 側推器的布置及功率 ? 普通船舶一般僅在船首布置一個側推器。 ? 有些船舶在首尾各裝一個至數(shù)個側推器。 ? 某 8100TEU 集裝箱船配有一個首側推器和兩個尾側推器 : ? 首側推器最大可以給出294kN（ 30t）的推力； ? 兩個尾側推器也總共給出294kN 的推力。 一、側推器概述 ? 側推器工作原理及側推力 ? 側推力的大小與槽道內單位時間的流量有關，流量越大，側推力越大； ? 側推器的功率越大，側推力也越大； ? 糟式側推器在船速為零時能產(chǎn)生最大的側推力，有航速時有效推力下降（缺點）； ? 側推力的大小還與船舶載重狀態(tài)有關： ? 同一船速下，壓載時側推器的效率比滿載時的效率低 ? 原因：兩種狀態(tài)下側推器的沉深不同。 二、側推器效應及技術指標 ? 側推器失效船速 ? 側推器效應隨著船速的增加而降低。 ? 大型集裝箱船，首側推器失效船速為 4～ 6kn。 ? 首側推器和尾側推器的效率受船速的影響不盡相同，一般首側推器受船速的影響要比尾側推器要大。尾側推器失效船速要高一些。 ? 船舶最大旋回角速度 （船速為 0時側推器作用） ? 啟動時間和換向 ? 啟動時間：側推力從 0增大至最大值的時間延遲 ? 換向時間：從一側側推力最大轉換為另一側側推力最大所用的時間。 三、船舶靜止中側推器效應 ? 單獨使用一個側推器的效應 ? 單獨使用首側推器產(chǎn)生側推力 ， 船舶橫向運動狀態(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動； ? 單獨使用尾側推器時，其效應與單獨使用首側推器的情況類似。 三、船舶靜止中側推器效應 ? 同時使用雙側推器效應 ? 若首、尾側推力的方向相反，轉船效率比單獨使用首或尾側推器的效率高得多； ? 若首、尾側推力的大小、方向相同，位置距離船中相等，則將不產(chǎn)生轉船效應，僅產(chǎn)生橫移效應。 四、船舶前進中側推器效應 ? 尾側推器的轉船力矩要大得多，其轉船效果要比首側推器好很多 四、船舶前進中側推器效應 ? 首側推器的效應 ? 單獨使用首側推器產(chǎn)生側推力，船舶橫向運動狀態(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)。 ? 由于船舶前進中水動力中心在船中之前，隨著船速的提高，水動力中心逐漸向前移動，且有效側推力也逐漸降低，轉船效應也不斷降低。 ? 理論上，當船速提高至水動力中心達到首側推器的位置時，首側推器失去效應。 ? 實際上，隨著船速的提高，水動力中心還未達到首側推器位置之前，其已經(jīng)不能發(fā)出有效側推力，即首側推器失去轉船效應。 四、船舶前進中側推器效應 ? 尾側推器的效應 ? 單獨使用尾側推器時，水動力中心逐漸向前移動，力偶臂逐漸變長，雖然有效推力逐漸降低，但與首側推器比較，有效側推力相同時，尾側推器的轉船力矩要大得多，其轉船效果要比首側推器好很多； ? 故船舶前進中應使用尾側推器來調整航向； ? 隨著船速的增加，尾側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，而是由尾側推器附近的流態(tài)造成的。 五、船舶后退中側推器效應 ? 首側推器的轉船力矩要大得多，其轉船效果要比尾側推器好很多 167。 34 特種推進器及其效應 ? 推進設備，經(jīng)過科學合理的組合后，可有舵的功能。 ? 螺旋槳經(jīng)過改善，發(fā)展出幾種特種螺旋槳： ? 常用的有 雙車推進器 、轉動導流管裝置、 Z型推進器 、噴水推進裝置等。 ? 螺旋槳（ screw propeller） ? Z型推進器（ schottel propeller） ? 明輪（ paddle propeller） ? 平旋式推進器（ cycloidal propeller） ? 噴水式推進器（ jet propeller ） Z型推進器（ schottel propeller） ? Azimuth thruster 全回轉舵槳 Azimuth thruster 全回轉對轉舵槳 明輪（ paddle propeller） VoithSchneider propeller平旋推進器 ? Cycloidal propeller ? 直翼推進器，也稱擺線推進器 VSP 平旋推進器 ? Cycloidal propeller ? 直翼推進器 ? 或擺線推進器 ? 槳葉采用低阻升比和大展弦比的矩形機翼。 ? 每個槳葉除繞轉盤中心旋轉外，同時繞自身軸線按一定規(guī)律擺動，以產(chǎn)生方向相同的推力 。 VSP 平旋推進器 VSP 平旋推進器 VSP 平旋推進器 Azipod 吊艙式電力推進系統(tǒng) Azipod 吊艙式電力推進系統(tǒng) 一、雙螺旋槳推進器及其效應 ? 雙螺旋槳的布置 ? FPP槳多采用外旋推進方式 ? CPP槳多采用內旋推進方式 ? 雙槳雙舵船的特點 ? 大大提高了船舶操縱性能及航行的安全可靠性，特別是港內低速航行的操縱性能。 ? 載重量相同時，雙槳雙舵船吃水較淺。因此，對有些航道、港口可自由出入，無需減載。 ? 載重量相同時，雙槳雙舵航速較高。 一、雙螺旋槳推進器及其效應 ? 雙螺旋槳推進器效應（ FPP） ( a ) b Y PP b Y PS T P T S ( b ) b Y PP b Y PS T S T P 一、雙螺旋槳推進器及其效應 ? 雙螺旋槳推進器效應 ? 雙螺旋槳船的兩個推進器推力的大小可分別進行控制； ? 兩個螺旋槳產(chǎn)生的推力不同或旋轉方向相同時，進車推力或倒車拉力的不同組合將對船舶產(chǎn)生不同的效應。 ? 一槳進車，另一槳倒車，進行轉船。 ?