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船舶回转试验(船舶回转试验的目的在于评价船舶的航向稳定性的优劣)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-10-12 19:20 点击:104 编辑:admin

1. 船舶回转试验的目的在于评价船舶的航向稳定性的优劣

通俗的来说,舵就是“和轮船外壳相连接,控制其运动方向的装置”,各类船桨也具有相类似的功能。古代的船只往往靠人力来推动,有些把船桨用双耳圆环固定在船舷的两侧,有些则安装在船尾,其中一部分船桨甚至设计为两者皆可通用。在地中海地区的文献中,两侧的船桨往往被称为“四分之一船桨”,其得名于此类船桨安装的位置在船身后方的四分之一处。而位于船尾的桨与现代轮船的转向原理相类似,一般为船尾中心线的位置。其结构设计非常多样化,古代欧洲往往通过铁制的螺栓和铰链将其和船身连接,阿拉伯人的设计是在船尾安装一个圆环,把船舵插在其中。中国古代的舵和阿拉伯比较类似,但是是通过滑轮驱动的。

古埃及人在公元前3100年美尼斯时期就已发明。 但那比较像控制方向的船尾船桨而非现代的船舵,不需用人力一直控制的转向舵,最早出现在西元一世纪的中国,至于欧洲可能到12世纪才有这类船舵。

1955年在广州近郊出土的东汉陶制船模,船尾就设有一支舵,这是中国最早的舵。从出土的汉朝文物和文献可以说明,舵在汉朝已经有。1978年在天津市静海县宋朝古船上发现了平衡舵。1999年在安徽省淮北市唐朝木船上发现拖舵。

2. 请简述影响船舶旋回性的因素及其影响效果

船舶旋回圈以8字型演示。

3. 船舶航向稳定性是指

每条船船型、大小不同造成船舶的操纵性能不同,但是船舶操舵主要靠自己日常练习。

内河船舶在风浪较小时可以小舵角维持航向稳定,常用方法是目视所驶航向所对应的岸上物标,与船头偏移态势相比较,适当提前一定时间压一反舵角以稳定船舶动态,也就是说以岸上物标比对船舶转动态势'提前用舵。

在海船上大风浪时有一操舵技巧是‘早用舵,早回舵,大舵角’,也可以用在内河船风流较大的情况之下!

4. 回转性好的船舶则稳性就好,回转性差则稳性也差

船舶离开原来平衡位置的是倾斜力矩。它产生的原因有、风和浪的作用、船上货物的移动、旅客集中于一舷、拖船的急牵、火炮的发射以及船舶回转等、其大小取决于这些外界条件。

船舶是否具有稳性。取决于倾斜后重力和浮力的位置关系。而排水量一定时、船舶浮心的变化规律是固定的,因此重心的位置是主观因素。

5. 船舶旋回性能通常用什么来衡量

船舶在顶峰顶流的时候。巡回性能好转向快。顺风顺溜时多潇洒。转向慢。

6. 影响船舶航向稳定性的因素

答:不平衡舵与平衡舵相比,前者比后者其舵力离舵叶轴中心线较远,舵力矩较大。

不平衡舵又称普通舵。舵叶面积全部在舵杆轴线的后方。这种舵有许多舵钮,即有许多支点,舵杆的强度易于保证。不平衡舵的舵杆轴线在舵叶导边处,舵压力中心至舵杆轴线的距离较大,有利于保持航向的稳定性,但所需转舵力矩也大,海船上这种舵已经很少见,一般只限于沿岸航行的一些小的驳船。

7. 船舶航向稳定性与船体水下侧面积形状和纵倾情况有关

传说意大利艺术大师兼发明家达·芬奇最早进行了关于潜艇的设计。最早见于文字记载的潜艇研究者是意大利人伦纳德,他于公元1500年提出了“水下航行船体结构”的理论。1578年,英国人威廉·伯恩出版了一本有关潜艇的著作--《发明》。

1620年,荷兰物理学家科尼利斯·德雷尔成功地制造出人类历史上第一艘潜水船,它是人类历史上第一艘能够潜入水下,并能在水下行进的“船”。它的船体象一个木柜,木质结构,外面覆盖着涂有油脂的牛皮,船内装有作为压载水舱使用的羊皮囊。这艘潜水船以多根木桨来驱动,可载12名船员,能够潜入水中3-5米。

德雷尔的潜水船被认为是潜艇的雏形,所以他被称为“潜艇之父”,此后百年间潜艇的发展进入了“慢车道”。直到1724年,俄国人叶菲姆·尼科诺夫制造出了又一艘潜水船,这艘船用橡木、松木板、皮革、粗麻布、树脂、铁条、铜皮等材料制成。此后,潜艇的发展又一次进入停滞期。

☆ 战争催生

新式武器的发展往往离不开战争,战争的迫切需要可以迅速催生出各种新型武器,潜艇也不例外。在1776年的美国独立战争中,潜艇第一次登上了战争舞台。

富有爱国热情的美国耶鲁大学毕业生戴维特·布什内尔在华盛顿将军的支持下,开始研究用潜水船打击英军的方法,潜艇发展史上著名的“海龟”艇就这样诞生了。

“海龟”艇外形酷似海龟,艇内空气可供驾驶员呼吸半小时;在艇的上部还装有2根通气管,上浮时打开,下潜时关闭,从而可以补充新鲜空气。为了控制潜艇的上浮和下沉,艇内设有压载水舱,用手泵控制水柜内的水。为应付紧急情况,艇内装有一块90千克重的铁块,危急时刻只要抛掉铁块,潜艇就可以迅速上浮。“海龟”艇的运动通过水平和垂直方向上的两个靠人力驱动的螺旋桨来控制,武器则是挂在艇体外面的一个重约68千克的炸药包,攻击时要将其挂在敌舰外壳上。就是以现在的眼光来看,这也是一艘设计得很完备的水下兵器。

遗憾的是,“海龟”艇的攻击没有获得成功。1776年9月7日,历史上第一次潜艇攻击开始了,这次攻击由上士埃兹拉·李来执行。他驾驶着“海龟”艇成功地潜到了英国战舰“鹰”号的尾部,接下去的工作就是用钻头在敌舰上穿孔以便固定炸药包。然而,他打钻的地方正好是一块金属板,半个小时之后他仍然没有钻透敌舰,只好上浮返回。

虽然“海龟”号没有取得战果,但它揭开了潜艇实战的序幕,从此人类的战场也从陆地、水面发展到了水下,“海龟”号也以其与现代潜艇相同的设计原理而赢得了世界上“第一艘军用潜艇”的美名,在世界潜艇发展史占据了一席之地。

☆ 再接再厉

18世纪末到19世纪初,潜艇进入了正常发展时期。其中,爱尔兰裔的美国人罗伯特·富尔顿为近代潜艇的发展做出了重要贡献。

1796年,富尔顿对“海龟”艇进行了改进。1801年5月,在法国皇帝拿破仑·波拿巴的支持下,富尔顿建造完成了命名为“鹦鹉螺”号的潜艇。“鹦鹉螺”号的外壳是铜的,框架是铁的,艇长6.89米,最大直径3米,形如雪茄,艇中央有指挥塔,水面用风帆推进,水下用人力螺旋桨推进,用压载水柜控制浮沉。为了解决水下呼吸问题,艇上带有压缩空气,可供4个人和2支蜡烛在水下使用3小时,能潜至水下8-9米处,它的武器是水雷,攻击方式与“海龟”号一模一样。

“鹦鹉螺”号在试验中取得了成功,但在实战中却没有效果,于是,法国海军部长赶走了富尔顿。一怒之下的富尔顿来到英国,在英国首相威廉·皮特的支持下继续进行试验。虽然“鹦鹉螺”号在表演中成功击沉了双桅战舰“多罗西”号,但在皮特死后,富尔顿的呕心之作又被保守的英国人拒绝了。

虽说“鹦鹉螺”号命运多舛,但它不失为潜艇发展史上的一件杰作。无论从艇体材料还是各种设备来说,它都已超过了“海龟”号,在很多方面已接近了现代潜艇。尤其是它首次在潜艇上使用了水平舵,能够操纵潜艇保持或改变在水中的深度,大大改善了潜艇的操纵性。

19世纪中叶,德国人威廉·鲍尔根据富尔顿的设计改进制成了“火焰“号潜艇,其动力装置与自行车很相似,是用脚踏轮来带动螺旋桨转动。在一次试验中,由于操纵装置失灵,“火焰”号一头扎向海底。鲍尔没有惊慌失措,他告诉同伴,在海水灌满舱室后,艇内的空气压力就会上升,等到与艇外海水压力相同时,我们再打开舱盖逃生。结果,鲍尔及其同伴安全地浮出了水面,开创了潜艇历史上艇员逃生并且获得成功的先例。

☆ 初露锋芒

1861年,美国南北战争爆发。为了打破北军对南军的封锁,亚拉巴马州的霍勒斯·亨莱于1963年和工程师麦克林、沃森一起研制出了“亨莱”号潜艇。

“亨莱”号由一台铁锅炉改装而成,长约18.29米,如同一支细长的雪茄。它的推进装置是一种象辘轳似的手摇曲柄,八名水手在一名指挥官的统一口令下同时摇动曲柄来推动潜艇,其速度可达每小时4海里。“亨莱”号装有压载物和压载水舱来控制潜艇的浮沉,艇内的空气可供艇员们短时间呼吸,要补充新鲜空气只有冒险上浮到水面上。“亨莱”号的武器为一枚鱼雷,用一根60.96米长的引线拖在艇体的后面。

由于“亨莱”号是用锅炉改装的,所以存在着长宽不相称的先天缺陷。首次试航和第二次试航,“亨莱”号都被波浪掀翻,艇员几乎全部罹难。第三次试航由亨莱本人亲自担任艇长,算是顺利完成了。但第四次试航时,厄运再次降临,包括亨莱在内的所有艇员全部遇难。在屡屡失败后,“亨莱”号做了一定的改进,并在艇首安装了一枚撑杆水雷,其后的几次试航都获得了成功。

1864年2月17日夜,“亨莱”号在灯光的指引下向北军轻巡洋舰“休斯敦”号驶去。9点左右,“亨莱”号到达了离“休斯敦”号仅10米的地方,指挥官狄克逊海军上尉下达了攻击命令。“亨莱”号上的撑杆水雷慢慢地伸了出去,在离“休斯敦”号弹药舱不远的地方轰然爆炸,随后便是接连不断的爆炸声。攻击成功了,“休斯敦”号被击沉,230人丧命,这是人类历史上潜艇第一次实战胜利。不幸的是,由于攻击距离太近,“亨莱”号被“休斯敦”号舷部大洞的水流紧紧吸住无法逃脱,因而成了后者的殉葬品,酿成了一出同归于尽的悲剧。

“亨莱”号潜艇的最大缺陷是纵向稳定性差,其后果是造成了致命的潜艇纵倾。当艇体在水下时,纵倾会突然改变深度,使潜艇超过下潜极限;当潜艇在水面时,纵倾又会使海水从潜艇上敞开的舱口和排水孔中突然灌进舱内。这也是那个时代潜艇存在的普遍难题,一直困扰早期潜艇的探索者们。参考<达芬奇传>

8. 船舶回转试验的目的在于评价船舶的航向稳定性的优劣势

舵角比例调节 偏舵角与偏航角之比例关系。

舵角比例过小,就不能产生足够的转船力矩,回转性能不好;过大,使船舶可能回转过头,稳定性差,还会降低船舶航速。要根据船型、装载、航速等情况调节舵角比例,以获得一个合适的舵角比。比例-微分调节自动舵 具有比例和微分控制环节的自动舵。这种自动舵的输入控制信号与偏航角φ及偏航角速度(即偏航角的微分)dφ/dt成正比。因而偏舵角α的大小与偏航角及其角速度的大小成正比:α=f(φ,dφ/dt)。采用这种调整规律既考虑到偏航角大,偏舵角应该大,又考虑到偏航角速度大,也应增大偏舵角。引入微分环节,可以加快给舵速度,更好地克服船舶回转惯性,提高系统的稳定性和船舶回转惯性,提高系统的稳定性和航向精确度。目前,比例微分调节的自动舵应用比较普遍。

9. 船舶稳性从不同的角度可分为

船舶会随着载重的变化而改变吃水,当船舶吃水变化船舶稳性随之变化,吃水越大稳性越强

10. 按船舶横倾角的大小,将船舶稳性划分为

稳性计算公式

1. 重心Ζi的确定: 1) Ζi= pj · zj / pj 2) Zj=Hj · Сhj + Bj (Hj = Hc ·Vj / Hc—货舱高度, Vj—每层货堆体积 Vch----舱容 Сhj 中部货舱取0.5,首尾部货舱可取0.54~0.58)

2. GMf=ρi·xi /Δ 1) 等腰梯形 xi=1/48a·(b1 + b2)· (b1" + b2") 2) 等腰三角形 xi=1/48a·b# 3) 矩形 xi=1/12a·b# 装满98%以上的舱容的非液货舱可不计自由液面影响; 满载液货舱应按装载98%舱容高度横倾5°计算自由液面影响; 除上述规定外,各类液舱应按装载50%舱容液体的自由液面计算其影响

3. 少量载货变动的计算法: δκg = ΚG2-ΚG1 = -∑Pi(KG1-Zi) / (Δ+∑Pi) KG= ∑Pi*Zi /Δ

4. 船舶横倾角的调整: P=Δ·GM·tgθ / Y 5. 垂向移动载荷: GM=P*Z'/Δ P H - P L= P PH · SF H= PL · SF L

6.选择合适的舱位加减少量货物. P·(KG0-Z)=( Δ+P)·GM

11. 在船舶倾斜过程中考虑角速度和角加速度影响的稳性

1、加速折旧法

优点:在固定资产有效使用年限的前期多提折旧,后期则少提折旧。从而相对加快折旧的速度,以使固定资产成本在有效使用年限中加快得到补偿,能够提高折旧的速度。

缺点:应用范围有限制,适用于技术进步快,在国民经济中具有重要地位的企业。例如电子生产企业,船舶工业企业,飞机制造企业,汽车制造企业,化工医药等。

2、年数总和法

优点:是将固定资产的原价减去预计净残值的余额乘以一个固定资产尚可使用寿命为分子、以预计使用寿命逐年数字之和为分母的逐年递减的分数计算每年的折旧额。

缺点:与其他折旧方法相比没有要注意的事项,折旧运用时比较简单。

3、双倍余额递减法

优点:根据每期期初固定资产原价减去累计折旧后的金额即固定资产净值和双倍的直线法折旧率计算固定资产折旧的一种比较方便的折旧方法。

缺点:由于每年年初固定资产净值没有扣除预计净残值。因此在双倍余额递减法下,要注意不能使固定资产的净值低于其预计净残值以下。通常在其折旧年限到期前两年内,将固定资产净值扣除预计净残值后的余额平均摊销。

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