文档介绍：第一节船舶的旋回性
概述:旋回性是指定速直航的船舶操某一大的舵角后进入定常旋回的运动性能。
旋回性是船舶操纵性当中极其重要的一种性能!
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一、船舶旋回的运动过程
1、第一阶段(转舵阶段)
船舶向一舷操舵后,保持或近乎保持其直进速度,同时开始进入基本沿原航向前进而船尾外移同时少量的向操舵一舷横倾的初始旋回阶段
—反移内倾。
N(δ)----舵力转船
力矩
F(w)-----水动力
β-------漂角
G-------重心
V-------船速
β
P
d
G
O
Mt1
GP/2
PNcos
F---惯心力
d/2
Mt2
PNcos
G
wV²/Rcos
Ry
P
P’
F=ma=mv2/R
R无穷大时F=0
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——转舵阶段
出现降速和漂角但量都很小;旋回角速度不大,但旋回角加速度最大。重心向操舵相反方向少量横移,同时因舵力位置比重心位置低而出现少量内倾。
特征:
船速下降
船舶重心反向横移
船首朝操舵一侧偏转
船舶内倾
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2、第二阶段(过渡阶段)
操舵后随着船舶横移速度的和漂角的增大,船舶的运动逐渐偏离首尾面而向外转动,进入内倾消失,外倾出现并逐渐增大的加速旋回阶段
—正移外倾。
F(w)-----水动力不在首尾线上,产生漂角β增大;
N(β)---水动力转船力矩;
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——过渡阶段
船舶的旋回角速度、横移速度和漂角均逐步增大。降速明显(斜航阻力增加);由反向横移变成向操舵一侧正向横移;船舶由内倾变为外倾逐渐增大;船舶加速旋回
特征:
船速继续下降
船舶加快向朝舵一侧偏转
船舶重心开始正向横移
船体开始外倾
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3、第三阶段(定常旋回)
随着旋回阻尼力矩的增大,当船舶所受的舵力转船力矩N(a)、漂角水动力转船力矩N(B)和阻尼力矩N(r)相平衡时,船舶的旋回角加速度变为零,船舶的旋回角速度达到最大值并稳定于该值,船舶将进入稳定旋回阶段。
—定常旋回。
Ra
Rf
Rf、Ra---水阻力
N(r)---水阻尼力矩
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——定常旋回阶段
当漂角增加到一定值时,作用于船体所受合力矩为零,进入定常旋回运动。空船约在转首60°左右,满载约在100 ° ~ 120 °左右进入定常旋回阶段。
特征:
船舶以固定漂角作匀速圆周运动
船舶处于相对稳定的外倾
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二、旋回圈的大小及其要素
概念: 定速直航(一般为全速)的船舶操一定舵角(一般为满舵)后,其重心所描绘的轨迹叫做旋回圈(turning circle)。
1) 进距(advance)
进距也称纵距,是指从操舵开始到船舶的航向转过任一角度时重心所移动的纵向距离。通常,旋回资料中所说的纵距,特指当航向转过90°时的进距,并以Ad表示之,~。
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Admax
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DT
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D
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G
G
G
G
G
G
G
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