1. 什么叫船舶的初稳性相对于传统船舶,潜艇的模样很奇特。它呈水滴流线造型,像一个圆滚滚的大雪茄,让人觉得很难在水中稳定,总担心它翻转倾覆。 这种担心当然是多余的,实际上不论水上水下,潜艇都有保持平衡的多种绝招。 绝招一、三颗心的完美配合。 船舶在海上航行,浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性是几个重要指标。 浮性是船舶在一定重量的装载下,在水面漂浮保持平衡位置的能力;而稳性是船舶受外力影响倾斜,当外力消失后自动回复原平衡位置的能力,又分横稳性、纵稳性两种。 船舶体型很长,所以纵稳性一般都没问题,重点研究横稳性就行了。船舶倾角小于10度~15度,且上甲板边缘开始进水前的稳性叫小倾角稳性,又称初稳性。 为提高横稳性,船舶揣着好几颗心:重心、浮心、稳心、漂心。这几颗心的相互关系,决定了船舶安全,从设计之初就要做好计算。 船舶左右横摇时排水体积不变,但排水形状不断变化,导致浮力作用点浮心发生移动。不同角度下的浮力指向同一个中心,称之为稳心。稳心与重心的关系,就是船舶稳性的重点,它们之间的距离,叫初稳性高度。 重心低、稳心高时,船舶横摇浮心移向一边与重力形成一对力偶,产生复原力矩将船舶扶正。初稳性高度越大,船舶扶正力矩越大,回复原平衡位置的能力越强. 若船舶超载或其他原因,导致重心迅速提高超过稳心时,船舶横摇就没有复原力矩了,此时就很容易倾覆,所以超载是航行安全的大敌。 在水面航行的潜艇也一样,其本质是一艘密封良好的船,也遵循这个规律,随海浪左右横摇,复原力矩令其自动扶正。 当潜艇下潜时,稳心高度逐渐降低。艏、艉组压载水舱注满水时,潜艇处于半潜航行状态,此时稳心高度很低,复原力矩很小,稍有不慎就会倾覆,是最危险的时刻之一。 当潜艇潜入水下,情况与水面有所不同。因为水线面消失了,所以浮心与稳心重合,初稳性高度变成浮心与重心的距离。 随着压载水舱注水,潜艇重心不断降低;入水体积增大,潜艇浮心也不断升高,最后变成浮心在上、重心在下的情况。此时浮力与重力形成新复原力矩,将潜艇扶正。 潜艇在水面纵倾幅度很小,基本不用考虑。但在水下时,纵倾幅度变大,受很小的影响也能让潜艇纵倾发生很大变化。比如某些潜艇上,一个人从艇艏走到艇尾,都能让潜艇发生1度左右的纵倾。 绝招二、均衡水舱。 为了控制纵倾,潜艇除了艏、舯、艉三组十几个主压载水舱外,还有专门的纵倾均衡水舱和均衡水舱。 通过水泵、中压气和管路在各舱间移注水,调整各水舱水量就能让潜艇保持平衡。 绝招三、艏艉水平舵、方向舵、指挥台围壳。 它们也是控制平衡的重要工具。潜艇在水下航行时,水平舵面产生升力,就像飞机翅膀在空气中产生升力一样。通过精确调整舵面角度,就能精确调控潜艇平衡。 而潜艇方向舵,不但能控制方向,也能辅助调整潜艇左右平衡,性价比还很高。 另外,高大的指挥台围壳像鱼鳍一样,起到垂直舵的作用。潜艇水下高速转弯时离心力很大,搞不好会侧倾翻滚。高大的围壳能对抗侧倾,提高适航性,在潜艇水下平衡中起到重要作用。 综上,这三大绝招结合在一起,就能克服各种横摇纵摇、横倾纵倾问题,也解决了单螺旋桨旋转时产生的扭矩问题,让潜艇在水下又快又稳的航行,实在了不起! 和风漫谈原创文字,欢迎关注。图片来自网络,个人观点,仅供参考。 2. 影响船舶初稳性的因素不包括个人理解:两大部分, 船舶设计、建造决定因素:船型、船底线型、结构、舭部形式、船首结构如球形船艏等等。 工作时决定因素:货物装载方式、初稳性高、自由液面,施工船舶的施工形式等等。。。3. 什么叫船舶的初稳性高GM船舶摇摆周期的大小,与船的大小、形状 、排水量 装载情况有关。船舶在外力作用下,离开原来平衡位置向一侧横倾,当外力停止后,由于船舶具有稳性,会产生复原力矩使船向原来平衡位置方向运动。当船回到平衡位置时,由于惯性的作用使船继续向另一侧横倾,当惯性力被相应的复原力矩相互抵消时,船舶又在复原力矩作用下,向原来平衡位置运动。船舶就按照这样的运动规律,左右反复地摇摆,只有当船舶所受的外力全部为水阻力耗尽后,船舶才可能停止在原来的平衡位置上,在静水中这种摇摆运动叫“自由摇摆”。船舶从倾斜一侧,经过左右完整的一次摇摆周期时,船舶摇摆就剧烈;当船舶自由摇摆周期长时,船舶摇摆就缓慢。而自由摇摆的长短,与船舶的稳性高度GM值有关,如果船舶的GM值太大,复原力矩很强。回复速度很快,摇摆周期就短,形成剧烈的摇摆;反之,摇摆周期长,船舶摇摆缓慢。当船舶在波浪中航行时,还要加波浪引起的强迫摇摆 4. 船舶稳性问题是如何分类的舰、船抵御风浪的能力要从多个角度综合考虑,一般有舰、船的大小,结构特点、风的种类、海域大小、水深等多个方面考虑! 一般5、6万吨民用油轮船在12级以下的风力,还是没有问题的!再大就不能保证安全了!30万吨的船,由于太长,如果遇到大风浪,容易造成从中间折断!最安全的船个人认为是5至15万吨的船,尤其是满载情况下的油轮!集装箱船由于稳性高,甲板上堆了很多集装箱,如果捆扎不好,很容易造成集装箱丢失,同时造成船舶稳性丧失,扛风能力并不好! 5. 船舶稳性与哪些因素有关船舶稳性的核准条件是初稳性高度GM值的大小,消除自由液面的影响后,一般货船GM值不能小于0.30米;木材船不得小于0.15米。 6. 何为船舶的稳性船舶纵倾对船舶的稳定性和航速都影响很大同时也影响航行安全。 7. 什么是船舶初稳性高度是指:恰能同时满足稳性衡准要求时的初稳性高度值(m)。 船舶稳性 ship stability 船舶在使其倾斜的外力消除后能自行回到原来平衡位置的性能。根据倾斜方向,船舶有横稳性和纵稳性,后者一般不危及船舶的安全。根据所受外力性质及是否计及倾斜时的角速度和惯性,有静稳性和动稳性之分。 静稳性 船舶在外力矩逐渐作用下的稳性。船上重物移动或在一侧装载少量货物引起的倾斜力矩可认为是逐渐作用的外力矩。受外力矩逐渐作用时船舶倾斜较慢,倾斜角速度可以忽略不计。根据倾角大小,可分为初稳性和大倾角稳性。 8. 衡量船舶初稳性的主要指标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。 9. 船舶具有初稳性的条件KM应该是8.8M。初稳性高度GM=KM-KGKM已知,只要求出KG即可KG=垂向力矩 /排水体积排水体积=5000+10000+1500+300+10+180=16990KG=136600/16990=8.04GM=KM-KG=8.8-8.04=0.76m |
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