Ⅰ 如何写提高船舶快速性的论文
1.船体外形设计:如流线型、水翼艇的设计等
2.船舶的主动力:如使用混合动力、电力推动等
Ⅱ 有船舶快速性论文吗
船舶快速性 - 正文
船舶快速性是船舶航海性能中的一项重要内容,也是船舶的一个重要性能指标,是指船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力.通常是指船舶航行速度的快慢, 船舶航速高, 船舶快速性好; 航速慢, 快速性不好. 船舶快速性包含节能和速度两层意义,船舶快速性取决于两个因素:船舶前进时受到的阻力和船舶推进装置的效率。所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
为了提高船舶快速性就要千方百计地减小船舶航行的阻力,这就需要研究船舶航行时的阻力 .船舶航行时,船体的水线下部分浸入水中,其余部分则处在空气中。因此,船舶运动时受的总阻力包括水阻力和空气阻力。由于水的密度远大于空气的密度,因此水阻力是主要阻力。水阻力按产生的原因,可分为粘性阻力和兴波阻力。
粘性阻力 由于水的粘性作用引起的阻力,包括摩擦阻力和旋涡阻力。摩擦阻力产生于水对于船体表面的粘附作用,在船舶总阻力中所占比重最大。摩擦阻力对低速船可占总阻力的80%;对高速船也要占50%左右。减小摩擦阻力的途径是缩短船长、减小浸水表面积和提高船体的表面光洁度。旋涡阻力又称形状阻力或粘性压差阻力,它是水流经船体表面时因粘性引起首尾的压力差而形成的,其值同船体尤其是船体尾部的形状有关。如尾部线型过于丰满,就容易产生旋涡,增加旋涡阻力。减小旋涡阻力的途径是加大船舶长宽比和采用流线形船体。
兴波阻力 是船舶航行时兴起的重力波引起的阻力,对高速船特别重要,其大小取决于船的航速及长度。它们的关系可用弗劳德数Fr表示:
式中v为航速(米/秒);g为重力加速度(米/秒);L为船长(米)。如果Fr大于0.35,兴波阻力即超过摩擦阻力而居主要地位,但一般运输船舶的弗劳德数都在0.35以下。减小兴波阻力的主要途径是改进船型及改变航行方式。通过系列船模试验研究,现在可以得到兴波阻力较小的船型及合理的船舶主尺度比和船型系数。船舶航行时兴起的波浪一般有首波和尾波二个波系。如果船型选择适当,可以使二个波系产生有利干扰,而使兴波阻力减少,如在船首设一球鼻也可产生附加波系;使波的干扰有利兴波阻力减小。船舶若能脱离水面腾空航行或潜水航行,则可避免波浪的产生及不产生兴波阻力。
船舶的推进效率 为了使船舶能以一定的速度向前行进,必须有一个与阻力大小相等、方向相反的推力。这个推力通常是依靠推进器推水向后而产生的。最常见的推进器是装在船尾部水下的螺旋桨。由于螺旋桨工作时会使一部分水流产生向后和旋转的运动,因而要耗去一部分功率,使螺旋桨的效率在理论上不可能接近1,同时由于螺旋桨是在船尾复杂的流场中工作,受到不均匀水流的影响,使效率更低。螺旋桨高速运转时,桨叶上水流压力下降,当下降到水的汽化压力时,水就变成汽,形成气泡,效率进一步下降,使推进效率很低。因此,对船舶推进的研究很为迫切。既要对螺旋桨本身的工作情况进行理论探讨和科学实验,又要分析螺旋桨在船尾水流中的具体工作条件,研究船体对螺旋桨的影响,这样才能设计出接近于理想的螺旋桨,使船舶获得尽可能高的推进效率。
快速性良好的船舶,除应具有优秀的船型使航行时产生的阻力最小以外,还必须具有良好的推进性能,使主机的功率得到充分利用。研究船舶快速性的方法有理论分析、船模试验和实船测试等三种。其中船模试验仍是目前获得船舶快速性资料的主要手段。
Ⅲ 古代船的性能是看哪些方面
我国古代船舶有很好的性能,主要有以下四点:
第一,快航性。如江苏沙船由于多桅多篷,篷又高,能充分利用风力,船体吃水又浅,阻力小,所以快航性好。鸟船头小肚膨,身长体直,由于型线比较好,在速度方面和沙船、唬船差不多一样快。明清时期各种船型当中具有快航性能的不少,如淮扬课船、江西红船等内河船,也都具有快航的特点。
第二,抗沉性。我国古代船舶的抗沉性是世界闻名的。唐代的船已用桐油石灰艌缝,使船舶具有很好的抗沉性。有人认为晋代八槽舰就是八个不漏水的舱(水密隔舱),虽然没有确切的证明,但是当时的确已经具备制造水密隔舱的条件。宋元时期我国船舶的水密隔舱蜚声中外,许多外国朋友提到中国船,就要称誉中国船的抗沉性和水密隔舱(一舱两舱漏水,不至于全船沉没)。而西方到十八世纪才有水密隔舱。
第三,适航性。我国古代的船舶船型众多,多能因地制宜。各种不同船型能适应各种不同的地理环境。例如北方沿海多沙滩,我国船工就创造了平底沙船,少搁无碍。不管顺风逆风,甚至逆风顶水,也能航行。至于各水系的内河船,适航性能好的也很多。
第四,稳定性。宋代大龙舟用压舱铁八十万斤才能保持船舶的稳定性。福船分四层,最下层装士石压舱。这说明我国船工对于船舶的稳定性一向予以极大的注意。
公元九世纪以前,唐代海鹘船两舷有浮板,起稳定作用,这是披水板的起源。宋代海鹘船图每侧浮板四到六具,到明代已经简化为一具。这就是披水板,遮称橇头。后来,到明清之际,船底增设了梗水木两根,有如今天的舭龙筋,起稳定作用。梗水木的出现是一大进步。沙船又备有竹制太平篮,平时悬挂船尾,遇风浪时装石块放置水中,使船不摇荡。因此,中国船的安全平稳在当时获得了世界好评。
船舶动力
充分和灵巧地利用风力,是我国古代船舶技术高度发展的标志之一。利用人力推进时,从桨、楫发展到橹是一大进步。俗话说"一橹三桨",说明橹的效率是桨的两倍甚至三倍。用桨划船一半做实功,一半做虚功;而橹的整个运动过程都是做实功,使船舶推进工具的效率大大提高。秦汉造船遗址,汉代楼船,以及高效率推进工具橹的出现、船尾舵的出现和风帆的使用,说明我国古代造船技术到汉代已经成熟了。
汉魏时期,我国船工就经常把帆转到一定的角度,它的使用面积是随风力大小而增减的。
宋人说:"风有八面,唯当头不可行。"这说明十三世纪以前我国在使用风力方面,除当头风以外,其余七面都可以行船。而西方的帆船,到十六世纪以后才能做到这一点。
至于逆风行船,在我国已有四百年以上的历史。逆风行船的记载首见于沙船。"沙船能调俄使斗风!"逆风行船必须戗走(斜行),否则不能前进。为了保持正确航向,又必须"调戗"(轮流换向),必须走"之"形航线。逆风行船,披水板、船尾舵和风帆要密切配合。
二桅沙船两舷各装披水板一块,调戗时轮流使用下风一侧的披水板。把披水板放落水中,伸到船底之下,以增加船舶横向移动的阻力,来减少船舶偏航角度。
我国船工曾经创造了各种不同形式的风帆。例如同是沙船,而风篷不同:内河沙船风篷狭长;外海沙船风篷比较宽而短,大约宽一倍,短三分之一左右。大概因为海风强劲,海船风篷必须降低风压中心。我国南海帆船的风篷,把下风的边缘做成折角或曲线形,上部比较小而下部比较宽大,使风压中心降低,船就不易被风吹翻。
风帆的利用,从初期的单桅单帆说,帆不大,船跑得不快。后来逐步发展到三帆、四帆、五帆、七帆,甚至十二帆。人们并发现帆挂桅顶最有效。所谓"头巾顶可以提吊船身轻快",顺风时使用"头巾顶"航行速度就加快。在大篷的两边加"插花",可使船身不欹侧。"插花"多在旁风时使用。大篷下面再加"篷裙",更能降低风压中心。
风篷增多固然可以充分利用风力,但同时也增加了操作的复杂性,加重了船工的劳动。如遇风暴突然来临,不能把帆及时降下,就有折桅翻船的危险。于是又逐步简化到一桅只有一帆,而帆的面积加大,使得既能充分利用风力,又便于操作和节省劳力。明代公元十五世纪以后,我国帆船的篷帆便逐渐简化。从简单到复杂,又从复杂进步到在同等效率下力求简化,这是事物发展的一般规律。
在古代,我国船舶动力大多使用风力,特别是长途航行。至于短途航行,却多使用桨橹。而桨轮船(车船)的出现,在一千多年当中也发挥过巨大的作用。
南北朝时期祖冲之造千里船,日行一百多里。千里船可能是一种桨轮船。唐代李皋(733-792)创造桨轮船,史书记载十分明确:"为战舰,扶二轮踏之,翔风破浪,疾若挂帆席。"(《旧唐书·李皋传》)桨轮船到南宋就有了较大规模的发展。在洞庭湖起义的农民领袖杨么(?-1135),他的部下高宣曾经创造许多桨轮船。宋代大型的桨轮船长二三十丈,可容战士七八百人。杨么的桨轮船有楼两三重,载一千多人,吃水一丈左右。桨轮船车数从四车、八车增到二十车、二十四车、三十二车。当时还有一种飞虎战舰是四车船,四轮两轴,每一轮桨一般有八叶桨片。以后一直到清末二十世纪初,我国南方地区还曾有过少量桨轮船。桨轮船的动力是用人力,不如帆船使用风力经济,因此,虽然在一定时期里面也曾形成高潮,但是终于未能十分广泛地使用。
桨轮船也叫明轮船,是把桨楫改成桨轮推进,把桨楫的间歇推进改成桨轮的旋转推进(连续运转)。桨轮船的出现是船舶推进技术上的一次重大进步。从唐代李皋算起,我国创造桨轮船比西方桨轮船的出现要早七八百年,欧洲到十五、十六世纪才有桨轮船出现。
船舶的动力问题解决了以后,同样重要的是航行方向问题。
这个问题又可分两个方面,一是掌握航向,一是辨别方向。掌握航向靠舵。我们知道,用桨橹推进的船舶,可以不需要船尾舵:而帆船却非有船尾舵不可。在我国,汉代陶船明器(广州汉墓出土)上的船尾舵,可以明显地看出由"梢"发展成舵的迹象,它标志着当时船尾舵的出现。我国船工创造船尾舵比西方约早四个世纪。以后逐步发展,甚至有了正舵、副舵、三副舵。两千多年来,我国船工创造了各种形式的舵,如升降舵、平衡舵、开孔舵等各种式样。平衡舵和开孔舵都可以降低转舵力矩,使转舵省力。我国在唐宋时期已经有平衡舵。
至于用指南针辨别方向,那更是我国航海技术的突出成就。航海船舶沿海岸航行,不需要辨别方向的仪器,老舵工熟悉沿海岸水域的海水深浅,看海岸远近趋深避浅,船上往往只有舵工。在大洋中航行,舵工掌舵就要听"火长"指挥(火长就是现今所谓"领航员")。所谓"惟凭针盘而行,乃火长掌之",说的就是这个情况。在大洋中航行,一望无边,指南针就成为必不可少的航行仪器。"夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。"(朱或:《萍州可谈》)指南针是我国四大发明之一,在宋代用于航海,是我国航海技术的卓越成就,比西方要早两个世纪。
船 型
中国是世界上造船历史最悠久的国家之一。在历史上,中国木船船型十分丰富多彩。到本世纪五十年代估计有千种左右,仅海洋渔船,船型就有二三百种之多。我国古代航海木帆船中的沙船、鸟船、福船、广船,是最有名的船舶类型,尤以沙船和福船驰名于中外。
沙船在唐代出现于江苏崇明。它的前身,可以上溯到春秋时期。沙船在宋代称"防沙平底船",在元代称"平底船",明代才通称"沙船"。
沙船载重量,一般记载说是四千石到六千石(约合五百吨到八百吨),一说是二千石到三千石(约合二百五十吨到四百吨),元代海运大船八九千石(一千二百吨以上)。清代道光年间上海有沙船五千艘,估计当时全国沙船总数在万艘以上。沙船运用范围非常广泛,沿江沿海都有沙船踪迹。元明海运最盛时期年运量达三百五十万石以上。远洋航线沙船也很活跃。早在宋代以前公元十世纪初,就有中国沙船到爪哇的记载。在印度和印度尼西亚都有沙船类型的壁画。二十世纪初有人认为,当时从我国北方到新加坡航线上的沙船,就是中世纪以前从我国到红海以及东非港口贸易的那种船。
公元十五世纪初的明代初年,郑和七次下"西洋",二十多年间访问了三十多国,在世界航海史上写下了光辉的一页。每次出动船舰一百多艘或两百多艘,其中宝船四十多艘或六十多艘,共载两万七千多人。当时在南京和太仓造船,集中在太仓刘家港整队出海。郑和宝船长约一百五十米,舵杆长一一·○七米,张十二帆,这是最大的沙船了。
五桅沙船。
沙船有许多特点:第一,沙船底平能坐滩,不怕搁浅。在风浪中也安全。特别是风向潮向不同时,因底平吃水浅,受潮水影响比较小,比较安全。第二,沙船能调俄使斗风(详见船舶动力一节),顺风逆风都能航行,甚至逆风顶水也能航行,适航性能好。第三,船宽初稳性大,又有各项保持稳性的设备,所以稳性最好。第四,多桅多帆,帆高利于使风,吃水浅,阻力小,快航性好。
沙船方头方尾,俗称"方艄";甲板面宽敞,型深小,干舷低;采用大梁拱,使甲板能迅速排浪;有"出艄"便于安装升降舵,有"虚艄"便于操纵艄篷:多桅多帆,航速比较快,舵面积大又能升降,出海时部分舵叶降到船底以下,能增加舵的效应,减少横漂,遇浅水可以把舵升上。沙船采用平板龙骨,比较弱,宽厚是同级缯船艍船的百分之四五十,而大(是沙船两舷前后纵通材,非常粗壮坚实)特别多,大中型沙船每侧有大四根到六根,直压到头,川口镶口(沙船舱口前后的纵通材)也很粗壮,直通前后。因而结构强度仍比其他同级航海帆船大。采用多水密隔舱以提高船的抗沉性。七级风能航行无碍,又能耐浪,所以沙船航程远达非洲。
福船是一种尖底海船,以行驶于南洋和远海着称。宋人说:"海舟以福建为上。"明代我国水师以福船为主要战船。古代福船高大如楼,底尖上阔,首尾高昂,两侧有护板。全船分四层,下层装土石压舱,二层住兵士,三层是主要操作场所,上层是作战场所,居高临下,弓箭火炮向下发,往往能克敌制胜。福船首部高昂,又有坚强的冲击装置,乘风下压能犁沉敌船,多用船力取胜。福船吃水四米,是深海优良战舰。1974年七八月间,福建泉川湾后渚港发掘出一艘宋代海船,尖底而船身扁阔,平面近似椭圆形,头尖尾方,从龙骨到舷侧有船板十四行,一到十行是两层船板叠合,十一到十三行是三层船板叠合,三层总厚度十八厘米(里层八厘米,中层五厘米,外层五厘米),用三层板是防水线附近波浪冲击,这和沙船用大甚至用护是一个道理。船板搭接和平接两种方法混合使用。板缝有麻丝、竹茹和桐油灰捣成的艌合物。泉州古船十三舱,复原以后的船长三四·五五米,宽九·九米,深三·二七米,排水量三七四·四吨。
公元七世纪的唐代,我国海船就以体积大、载量多、结构坚固、抗风力强闻名于世。此后,阿拉伯商人常乘中国帆船往来于东南亚一带。九世纪中叶晚唐时期以后,我国建造的大海船更为许多亚非国家的人民所乐于乘坐。宋元时期,我国造船业又进一步发展。许多外国朋友往往用"世界最进步的造船匠"来称誉我国船工。
我国古代造船技术的特点,是能创造出可以适应各种不同地理环境、各种不同性能要求的优良船型。例如,周代的方舟,是一种双体船。战国时期有舫船,也是两船并连在一起的双体船,不仅能提高稳性,更便于装货载人。汉代的楼船非常高大雄壮。三国时期海上大船长二十多丈。晋代卢循(?-411)作八槽舰。南北朝时期祖冲之作千里船。唐代有海鹘船,又出现新型漕船叫歇艎支江船。宋代最大的车船(桨轮船),长三十六丈,宽四丈一尺。明代有郑和宝船,还有两头船、蜈蚣船、连环舟、子母舟以及其他新型船舰。连坏舟分前后两截,前截冲炸敌船,后截脱坏驶回。连坏舟还长时期地用于民间运输,也很方便,在弯曲小河中可以分成两截,便于转弯。子母舟后部中空藏小船,人敌阵后发火和敌船同毁,战士乘小船返回。
我国船工还善于吸取儿种优良船型的优点,综合起来,创造新船型。例如宋代的江海两用船,就是采用湖船底、战船盖、海船头尾的新船型。又如清初康熙年间的福州运木船,又称三不像船,它不像沙船,不像鸟船,不像蛋船,实际上就是吸取了这三种船型的优点创造出来的新船型。
Ⅳ 谁知道船舶评估的方法
评定估算阶段
(一)重置成本法估算。
1.重置全价的计算。造船成本可按原材料费用、配套设备费用、劳务费、管理费划分,不同类型的船舶各部分所占的比例不同。一般货船的原材料、配套设备、劳务三项成本费占总建造成本的90%左右。若以这三项主要组成部分为100%,则原材料费占26�33%,配套设备费45�52%,劳务费占24�26%。劳务费包含了生产工厂的直接工资、福利费、动力费、车间经费、企业管理费及生产制造专用费,除生产制造专用费外,其余劳务费一般以全船建造工时和工时单价之积求得。结合资产评估的要求,工们对船舶重置全价计算项目为:
(1)材料费:P材=ΣPn×Un×(1+r)
其中,Pn为各主要材料数量;Un为各主要材料单价;r为其他材料占主要材料的百分比。
主要材料可按以下三项计算:
钢材=船舶空载排水量(吨)×钢耗系数(0.87-0.95)×钢材单价(元/吨)
焊料=钢材消耗量(吨)×焊材消耗系数(0.017-0.028)×焊料单价(元/吨)
涂料=船长×(船宽+型深)×每平米油漆重量×油漆单价(元/吨)
(2)设备费:舾装设备(锚系、系泊设备、舵系、起货系统、救生系统等设备);轮机设备(主机、发电机、空压机、锅炉、泵和风机、热交换器、机修设备等设备);电气设备(通讯设备、导舫设备、其他电气设备)。
各项设备费可按船舶给出的主要设备清单,向造船厂、船用设备生产厂家查询。由于设备的重量与船舶的主机功率和船舶的建造尺寸有一定关系,可以通过设备的重置和经验统计的单位重量数据的价值确定设备费:
舾装设备重量=舾装重量系数×(船舶总长×型宽)
机电设备重量=主机重+其他机电设备重量=建造系数×(Hp/n)0.84+0.68(Hp)0.7
其中,Hp为主机最大额定功率;n为主机最大额定转数。
(3)劳务费=建造总工时(小时)×工时单价(元/小时)
总工时=船舶满载排水量(D)×工时船型系数(K)×船厂生产效率系数(α)
(4)管理及生产专用费:管理及生产专用费包括设计费、生产准备费、专用设施使用费、船舶备品属具费等,可按[(1)+(2)+(3)]的8~10%计取。
造船成本=(1)+(2)+(3)+(4)
利润=造船成本×6%
税金=(造船成本+利润)×5%
资金成本=(造船成本+利润+税金)×贷款年利率×船舶建造耗用时间×50%
重置完全价值=造船成本+利润+税金+资金成本
船舶重置成本法核算中有关参数可参照船舶工业总公司颁布的《船舶产品价格计算标准》,结合向造船厂调研的数据确定。
2.成新率的估算。现代运输船舶的设计使用寿命一般为22�25年,目前我国财务制度规定运输船舶的最长折旧年限为18年。交通部1993年颁布的《老旧船舶管理规定》明确指出15�20年的散货船、木材船、集装箱船、客货船为老龄船,20年以上的上述船舶为超龄船。据资料显示,世界各国(地区)注销的船舶平均船龄多在20�25年之间。由以上分析结合资产评估对资产使用寿命的定义,可以认为对于散货船其使用年限定为20�22年较适宜。由于船舶资产价值量较大,不可按照“基本能正常使用资产,其成新率不低于15%”的框框简单确定超龄船的成新率,对于超龄船可结合具体船况和船舶运营单位的船舶退役计划确定1�5年的尚可使用年限。综上所述,用年限法确定船舶成新率的公式为:
正常船(船龄<15年)
成新率=(20年-已使用年限)/20年
老船龄(15年<船龄<20年)
船况较好,成新率=(22年-已使用年限)/22年
船况一般,成新率=(20年-已使用年限)/20年
超龄船(船龄〉20年)
成新率=尚可使用年限/(已使用年限+尚可使用年限)
除用年限法计算成新率外,还可结合打分法确定成新率。方法是将船舶资产分成船体、轮机设备、甲板设备、电气设备、通导设备五个主要部分,根据各部分的建造费用占船舶建造成本的比重,确定一权重。散货船可按35%、35%、15%、10%、5%的比例权重。各部分的满分为100分,根据五个部分维护修理及改造情况、运行状态等给出分值,分别与权重相乘即为成新率。运用打分法时,要考虑船舶营运情况、修理情况、设备更新情况对成新率的影响。
(二)收益现值法估算。
用收益现值法估算船舶的现行市场价适用于航线固定、货源稳定的船舶,尤其是班轮。方法是预计船舶在尚可使用年限内每年的营业收入(包括预测货运量和运价)和营业支出(港口使费、燃油费、机油费、船员工资、修理费、管理费等),通过计算净现金流量并按适宜的折现率折现而得到的现值即可认为是船舶的现值。
(三)市场法估算。
目前国际船舶市场已具有相当的规模,船舶经纪公司较多。船舶估值是船舶经纪人的经常业务之一。新船价格一般由买主和船舶制造厂家直接谈判以合同成交价确定。在二手船的交易过程中,买主考虑的价格因素就是二手船的船龄、技术性能和状态是否能保障该二手船在其剩余使用寿命内取得利润。世界海运的运量和运力之间的平衡关系是影响国际船舶市场上船价高低的主要因素。运量和运力之间的平衡是通过海运费这个杠杆来调节的。当运量大于运力时,运费就上升,船价也随之上升;当运力大于运量时,运费就下降,船价也随之下降。用市场法估算船价,可依据已成交的和被估船舶船龄、船型、载重吨等相似船舶价格由专业船舶估价人员估算,也可向船舶经纪公司寻价。
Ⅳ 什么叫船舶航行性能
船舶作为一种浮动的水上工程建筑物,要具备能在水域航行的航行性能。船舶的航行性能是指船舶在水中平衡和运动的规律,通常包括浮性、稳性、抗沉性、快速性、耐波性和操纵性。
1.浮性
船舶在一定装载情况下,具有漂浮在水面保持平衡位置的能力称为船舶浮性。浮性是船舶最基本的性能。
2.稳性
船舶在外力(如风、浪等)作用下偏离其平衡位置而倾斜,当外力消失后仍能回复到原来平衡位置的能力称为船舶稳性。船舶稳性是保证船舶安全的一项重要性能。根据船舶倾斜角度的大小,船舶的稳性可分为:
(1)小倾角稳性:也称为初稳性,指船舶倾斜角小于10度一l5度或上甲板边缘开始入水前的稳性。它是由静力作用引起的。
(2)大倾角稳性:指船舶倾斜角大于l0度~l5度或上甲板边缘开始人水后的稳性。它是由动力作用引起的。
影响船舶稳性的最主要因素是船舶重心高度,而重心高度取决于货物的垂向配置。
3.抗沉性
船舶在一舱或数舱破损进水后保证不沉不翻的能力称为船舶抗沉性。它的实质就是研究船舶破损后的浮性和稳性。各类船舶对抗沉性要求不相同。一般客船的抗沉性比货船的要求高。
4.快速性
船舶以较小的功率消耗而维持一定航行速度的能力或机器功率一定、船舶以较快速度航行的能力称为船舶快速性。船舶快速性包括船舶阻力和船舶推进。
5.耐波性
船舶在风浪海况下仍具有足够的稳性和船体结构强度,并能保持一定的航速安全航行的性能称为船舶耐波性。船舶摇荡运动中的横摇、纵摇和垂摇对航行影响最大。
6.操纵性
船舶能根据驾驶人员的意图来保持或改变航速、航向和位置的性能称为船舶操纵性。它主要包括航向稳定性和回转性。航向稳定性是船舶在航行中保持既定航向的能力;回转性是船舶迅速、准确地根据驾驶人员的要求而改变航行方向的能力。
Ⅵ 古代船的性能是看哪些方面
中国人可能是中古时代最伟大的船只制造者。着名的中国舢舨长久以来就比西方的任何种类船只都优越。它结合了装载的空间、航海能力和适航性。1405年,中国的舰队司令郑和建立了一个二万五千人的庞大海军,并探索了大部份的西南太平洋和印度洋。中国的统治者并不重视这项功业和过程所发现的事物,这些当时世界上最大的船只竟然被搁置在岸滩上,任其腐朽。
中国战船的起源很早
3000多年前,周武王跟八百诸侯会盟,率领45000名将士,用47艘大船从孟津(今河南孟津县)抢渡黄河,终于推翻了殷纣王的腐朽统治。尽管不知道这些船是不是真正的战船,但它们在这次军事行动中所起的重要作用,却是不用怀疑的。到了公元前8~前5世纪的春秋战国,各种大型的战船不仅纷纷制造出来,而且建立了专门进行水上作战的水军。
我国历史上有文字记载的第一次水战,发生于公元前549年夏天。楚国派遣水师攻打吴国,楚军无功而返。吴国地处长江下游和太湖流域,水军实力雄厚,拥有当时赫赫有名的余皇、三翼、突冒、楼船、桥舡等各种战舰。“余皇”又称“王舟”,是王侯乘坐的大型指挥旗舰。三翼包括大翼、中翼、小翼,是主要的战舰。大翼长23米、宽3.5米,可以载官兵和桨手90多人。船中兵器有弩32张、箭3300支、盔甲各32副。这是一种快速攻击的战船,船体修长,顺水而下,疾行如飞,作战的威力很大。当时的水战已经从江河发展到海上作战。公元前485年,吴国水军就凭借强大的战舰优势,入海北上,进攻山东半岛的齐国。这场战斗应该是在黄海海面上展开的,最终以吴军的溃败而结束。
类型
中国古代为作战目的制造或改装的武装船舶。一般可分为大、中、小3种类型。大型的是主力战船,称为“舰”或“楼船”,有2层、3层、4层,甚至4层以上甲板的。中型的是用于攻战追击的战船,如“蒙冲”、“先登”等。小型的是用于哨探巡逻的快船,如“游艇”、“赤马舟”等。为适应作战时能抢上风和追歼敌船的需要,大多数战船是专为作战而设计制造的,以保证具有较好的适航性能、操纵性能和较高的速度。也有一些战船是采用渔船或商船的船型加以改进后制造的,或临时用渔船或商船加以改装,使其能符合作战的需要。战船乘人多少以“米重”为标准计算,每人以重2石为准。
发展与演变
大约7000年前,中国的先民已经开始了水上活动。商朝的甲骨文中已经明确地记载了水上活动,至周朝已有水战的记录,但舟师和战船的制度不详。据《左传》记载:鲁襄公二十四年(公元前549)“楚子为舟师以伐吴……无功而还”。鲁昭公十七年(公元前525),吴伐楚战于长岸(今安徽当涂西南),楚师败吴,获吴王乘舟“余皇”,吴复袭楚师,取“余皇”去。说明春秋时期各诸侯国乘船作战已很频繁。鲁哀公十年(公元前485),吴“徐承帅舟师将自海入齐”(《左传》),这是历史上有记载的中国舟师第一次海上军事行动。这一时期的舟师已有相当规模。吴越之战,越军4.9万人中有习流2000人。后来,越舟师出海北上攻齐有戈船300艘,死士8000人。战舰的种类及形制已相当齐备。当时比较大的战船为“大翼”,长12丈(约合24米),宽1丈6尺(约合3.2米),可容战士20余人,桨手50人。河南省汲县山彪镇出土的战国水陆攻战纹铜鉴,形象地描绘了当时驾船作战的情景。从图中可以看出,战船是桨船,分上下两层,上层为战士,下层为桨手。
性能与装备
战国时期,船名有大翼、小翼、突冒等名称,已体现出当时人们对于战船快速性的关注。到汉朝,人们对船型与船舶性能的关系已有一定的认识,作出了狭而长的船速度高,短而宽的船稳定性好的科学描述。为追求船舶的快速性,出现了效率较高的推进工具橹,俗称“一橹三桨”。在同一时期,对于风力的使用也有较大的进展。到三国时期已有3帆、4帆以至7帆,各帆交错布置以提高风帆效率。一般用纵帆,能根据风向随时调整张帆的角度。以竹竿维布帆,重量大,起落迅捷。车船的出现标志着古代人力推进船舶快速性的最高水平。到了宋朝,车船进一步发展。据文献记载,唐朝的海鹘船头低尾高、前大后小,两舷置浮板形如鹘翼,稳定性好,不易倾侧,这是最早的船舶稳定性装置的记载;而降低船舶重心以增加船舶稳定性的记载则更早。中国古代战船适航性能的发展虽然较晚,但其发展速度却较快。如沙船就已具有较好的适航性能,它在逆风逆流的情况下也能航行。中国古代有不少船型都能适应不同的自然环境和恶劣的气象条件,而自宋迄清许多综合性船型的出现,也表明人们对不断改进船舶适航性能所作的努力。
中国古代战船上武器装备的发展,是以中型和轻型武器为主的。在交战时,远则用 弓 、 弩 ,接舷战用 刀、枪。将士兵卒各备有长短兵器。有的战船还装设有拍竿,用以锤击敌船。战船多设有战棚或女墙(仿照城墙式样,有雉堞甚至开四门)或用牛皮蒙在木板上,或钉竹片,作为防护装置。无女墙的战船,战斗时在左右舷悬挂罟网,以防敌人跳帮。船上还备有:若干小镖,可在30步(约46.2米)内投掷击敌;较重的犁头镖,在刁斗上下投可以击杀敌人和洞穿敌船体;撩钩用以钩搭敌船;勾镰用以勾船割缭绳。在很早就已使用燃烧性火箭,主要是焚敌篷帆,使敌船不能行动。
宋朝以后,战船又备有火药桶,投中敌舟能使全舟尽焚。战船上也有使用二级火箭“火龙出水”(见 中国古代火箭 )等火器作战的。明朝有许多装备火铳的快艇,如“蜈蚣船”及“火龙船”等,后者两舷暗伏火器百余件,一船足抵常备战船10艘之用,可见战船装备火器后威力大增。清初,李长庚在福建造霆船30艘,配 火炮400门,以备海战。一般大型战船配备火炮17~18门,中型战船配备火炮12~14门,小型战船配备火炮4~8门。内河战船也先后配备火炮,但较小。长江水师的长龙船设1000斤头炮2门,700斤边炮4门。舢板船则设800斤头炮1门,700斤梢炮1门,50斤边炮2门。
Ⅶ 什么叫船舶航行性能
为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行,要求船舶具有良好的航行性能,这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
船舶浮性
船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性(buoyancy)
船舶是浮体,决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。其漂浮条是:重力和浮力大小相等方向相反,而且两力应作用在同一铅垂线上。
船舶重力即船舶的总重量。船舶浮力是指水对船体的上托力
根据阿基米德定理,船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。
船舶重力,通常用W表示,它经过船舶重量的中心,也叫重心(G),其方向垂直向下,船舶重心G的位置是随货物移动而改变;船舶浮力,通常用B表示,它经过船舶水下体积的几何中心,也叫浮心(G),其方向垂直向上,船舶浮心G的位置是随水线下船体体积的变化而变化,如图1-23所示。
船舶重力(W)和浮力(B)大小相等、方向相反且重力与浮力又是作用在同一铅垂线上,这时船舶就平衡漂浮在水面上。
如果增加载货,重力增大船舶就会下沉,使吃水增加,浮力也就增大,直到浮力和重力又相等,船舶就达到新的平衡位置;同样,若重力减少,船舶上浮,也会到达另一新的平衡点。
船舶的平衡漂浮状态,简称船舶浮态。船舶浮态可分为四种。
1.正浮状态
是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。
2.纵倾状态
是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾
水叫首倾;船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。
3、横倾状态
是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现
横倾状态。
4、任意状态
是指既有横倾又有纵横倾的状态。
船舶在海上航行,经常会遇到海浪打上甲板,冬季还会结成很厚
的冰,这就等于给船舶增加了重量。为了保障船舶安全,船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力,如下图所示。
载货越少,船舶干舷越高,储备浮力越大,浮性越好,越有利于航行安全。所以,为了既保证船舶安全,又能充分利用船舶的载重能力,就必须根据不同季节和航区进行合理配载,使最大吃水不超过载重线标志上规定的满载吃水线。
船舶稳性
稳性(stability)是指船舶在外力矩(如风、浪等)的作用下发生倾斜,当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。
船舶稳性,按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性;按倾斜角度大小可分为初稳性(倾角100以下)和大倾角稳性;按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。对于船舶来说,发生首尾方向倾覆的可能性极小,所以一般都着重讨论横稳性。
当船舶在平衡位置时,由于船舶构造上是左右对称的,船上重量分布也要求左右对称,所以重心(G)是在船舶中线上。如前所述,重力(W)是从重心(G)垂直向下。船舶浮心(C)是船舶水下体积的几何中心,当船舶正浮时,也在船舶中心线上,浮力(B)是从浮心(C)垂直向上,如图1-25所示。
当外力矩迫使船舶倾斜,若货物不移位,则重心位置不变。但由于水下体积形状发生变化,而浮心则由C点移到C1点。此时重力和浮力组成一个反抗倾斜的力偶,如图1-26所示。当外力矩消失后,船舶在上述力偶所产生的力矩作用下恢复到初始位置。此力矩称为复原力矩。当船舶处于稳定平衡状态时,称船舶具有稳性。
如果船舶的重心过高,或船宽较窄,当船舶受外力矩作用横倾时,由于船宽较窄的船舶浮心横移的距离较小,因而重力和浮力组成的力偶所产生的力矩,反而使船舶继续倾斜,以至于倾覆,此力矩称为倾覆力矩,如图1-26所示。当船舶处于不稳定平衡状态时,称船舶没有稳性。
从上述两种情况可以看出:在图1-26中,M点(船舶倾斜后新的浮力作用线与船舶中心线的交点)是在重心G点之上,船舶具有稳性,M点叫做稳心。在图1-27中,M点是在G点之下,船舶不具有稳性。经分析研究,船舶是否具有稳性以及稳性好坏,决定于G点与M点的相对位置和G和M间距离的大小,即GM值是衡量船舶稳性好坏的标准,称GM值为初稳性高度。它与稳性的关系是:当M点在G点之上时,GM>0,船舶具有稳性,GM值越大,稳性越好,但船舶摇摆就会加剧;当M点在G点之下时,GM<0,船舶不具有稳性,一旦受到外力矩作用很容易使船倾覆;当M点和G点重合一点时,GM=0,船舶也不具有稳性,因为一旦受到外力矩作用,船舶处于随遇平衡状态,对船舶也极不安全。
船舶抗沉性
抗沉性(insubmersibility)是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下,仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性,船舶除了具备足够的储备浮力外,一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时,水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内,阻止进水向其他舱室漫延,而不致使浮力损失过多。这样,就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力,保证了船舶的不沉,也为堵漏施救创造了有利条件。
对于不同用途、不同大小和不同航区的船舶,抗沉性的要求不同。它分“一舱制”船、“二舱制”船、“三舱制”船等。“一舱制”船是指该船上任何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。一般远洋货船属于“一舱制”船。“二舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破损进水而不致造成沉没的船舶。“三舱制”船以此类推。一般化学品船和液体散装船属于“二舱制”船或“三舱制”船。对“一舱制”船也不是在任何装载情况下一舱进水都不会沉没,因为按抗沉性原理设计舱室时是按照舱室在平均渗透率下的进水量来计算的。所谓渗透率是指某舱的进水容积与该舱的舱空的比值。所以满载钢材的杂货船,货舱进水时其进水量就会较大地超过储备浮力,就不一定保证船舶不沉。
还应指出,船舶在破损进水后是否会倾覆或沉没,在一定程度上还与船上人员采取的抗沉性措施有关。船舶破损进水后的措施有很多,如抽水、灌水、堵漏、加固、抛弃船上载荷、移动载荷或调驳压载水等。抽水、灌水、堵漏、加固、抛弃船上载荷、移动载荷是为了保证船舶浮力,有时为了减少船舶倾斜、改善船舶浮态和稳性,常常通过采用灌水或调驳到相应的舱室的办法来达到。
船舶快速性
船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力叫船舶快速性(speedability)。快速性包含节能和速度两层意义,所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
船舶阻力包括水阻力和空气阻力。由于水的密度比空气大800多倍,所以船舶在海上航行时,主要考虑船体水阻力。船体水阻力为摩擦阻力、涡流阻力(形状阻力)和兴波阻力三个部分。它们的总和就船体的总的水阻力。即:
摩擦阻力是由水粘性引起,船在水中运动时,总有一层水粘附在船体表面,并跟着船体一起运动。船舶运动带动水分子运动所消耗的能量,即为船舶克服摩擦阻力所消耗的能量。摩擦阻力的大小与船体浸水表面积、船体表面滑度、航速高低有关。因此,船舶定期进坞清除污底, 是减少摩擦阻力的重要措施。
船体运动时除产生摩擦阻力之外,还同时产生涡流阻力,当船体向前运动时,产生一相对水流,由于水具有粘性,靠近船体表面处的相对水流速度就小,到达船尾时,断面扩大,流速很快下降,可达到零或者倒流,就造成船尾部的涡流运动,使船尾压力下降,对船舶就形成一个压力差阻力,就叫涡流阻力,或叫形状阻力。在船体弯曲度较大部分就容易产生涡流,尾部横剖面作急剧收缩的船舶所引起的涡流阻力较为严重,而流线型船体就不产生涡流阻力或只产生极小的涡流阻力。因此,改善水下船体的线型,对船舶快速性影响很大。
兴波阻力是由于船舶航行中掀起的船行波,产生与船舶前进方向相反的阻力。船行波分船首波和船尾波,在船行波传播中,如果船首波与船尾波在船尾处互相迭加,兴波阻力就大;如果船首波和船尾波在船尾处互相抵消,兴波阻力就小。所以兴波阻就大小。,主要与航速和船长有关。航速越快,兴波阻力越大,在一定的设计航速下,适当选择船长,可以减少兴波阻力。远洋船多采用球鼻船首型,就是为了调整船长,以达到减少兴波阻力的目的。
至于提高推进器推力,由于目前海船的推进器主要是采用螺旋桨,在主机输出功率和转速一定的条件下,正确设计或选择螺旋桨的几何形状,对产生推力大小有很大关系。因此营运中的船舶应:可调螺距的螺旋桨适当地选择螺旋桨的螺距,调整合适的吃水和吃水差,航行中保持螺旋桨在水下有足够的深度。
船舶摇摆性
船舶在外力的影响下,作周期性的横纵向摇摆和偏荡运动的性能叫船舶摇摆性(yawing)。这是一种有害的性能,剧烈的摇荡会降低航速,造成货损,损坏船体和机器,使旅客晕船,影响船员生活和工作等。
船舶的摇摆,可以分为横摇、纵摇、立摇和垂直升降四种运动形式。横摇是船舶环绕纵轴的摇摆运动;纵摇是船舶环绕横轴的摇摆运动;立摇是船舶环绕垂直轴偏荡运动;垂直升降是船舶随波作上下升降运动。船舶在海上遇到风浪时,往往是以上四种摇摆的复合运动。由于横摇比较明显,影响也较大,所以我们仅着介绍横摇,了解其规律性。
船舶横摇的剧烈程度从外部条件来讲,与风浪大小有关,但从船舶本身条件来讲,又与稳性大小有关。
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。波浪的波峰移动一个波长距离所需要的时间叫“波浪周期”。对于运动的船舶,当第一个波峰打到船上至第二个波峰打到船上所经历的时间叫“波浪视周期”。波浪视周期的大小,决定于波浪周期和船舶的航向、航速。
当船舶自由摇摆周期大于波浪视周期时,船舶在波浪中摇摆会减弱;当自由摇摆周期小于波浪视周期时,摇摆会增强。如果船舶自由摇摆周期与波浪视周期相似,船舶摆幅会急剧增大,这种现象叫“谐摇”。谐摇是一种对船舶有危险的现象,对船员、旅客、货物、船体结构和机器都会产生不良影响,严重时将会危急船舶的安全。
如果发现船舶处在谐摇时,应当立即采取改变谐摇现象的措施。可改变航向和航速,使航向与波浪之间夹角发生变化或使波浪视运动速度改变,从而达到避免谐摇的目的。
为了减轻船舶横摇,一般船舶在船体外的舭部安装舭龙骨,其结构简单,不占船体内部位置,且有较明显的减摇效果,实践表明舭龙骨约能减小摆幅20%~25%,舭龙骨的缺点是增加水阻力,影响航速。大型客轮也有用减摇水柜、减摇鳍、陀螺平衡减摇装置等来减小船舶在风浪中的摇摆。
船舶操纵性
船舶能保持和改变运动状态的能力叫船舶操纵性(manouverability)。
所谓运动状态指航向和航速,所以操纵性应包括船舶能迅速改变航向的旋回性和保持指定航向的稳定性,也包括船舶改变航速和保持航速以及船舶停车和倒车时的惯性等性能。
船舶操纵性能主要是通过车和舵来实现,但在靠离泊作业时,还通过锚、缆和拖轮来协助,提高船舶操纵性。
Ⅷ 船舶的速度性能包括哪些方面
船舶速度性能是运输船舶的重要技术营运性能。运输船舶速度性能包括以下四个方面:
1、交船速度又叫做试航速度,指的是船舶的最大速度。交船速度是船舶建造后在航行试验中测得的速度。
2、技术速度又叫做静水速度,是经航运企业机务部门对船舶做热工试验所测得的速度。一般测定满载和空载两种技术速度并且记入船舶证书中。技术速度是确定速度定额的依据。
3、平均营运速度为统计概念上的航速,指的是船舶航行距离和实际航行时间的比值。反映的是船舶在营运过程中的实际周转速度。
Ⅸ 1、船舶的航海性能包括哪些性能各自的含义分别是什么(掌握)
船舶性能(ship
characteristics)
广义上指船舶各种性能的总和;狭义上指船舶静力性能和动力性能的概括。狭义的船舶性能与船舶的主要尺寸、形状及载装情况等有密切关系。在理论研究中,以流体静力学为基础研究船舶在不同条件下的浮性、稳性及抗沉性等,以流体动力学为基础研究船舶的快速性、适航性及操纵性等,这些都是船舶最基本的性能。在避碰中,经常用到的是船舶的旋回性和停车冲程等性能。
Ⅹ 船舶的主要性能
指船舶在波浪中的摇荡程度、失速和甲板溅浸(上浪、溅水)程度等。耐波性不仅影响船上乘员的舒适和安全,还影响船舶安全和营运效益等,因而日益受到重视。
船在波浪中的运动有横摇、纵摇、首尾摇,垂荡(升沉)、横荡和纵荡六种。几种运动同时存在时便形成耦合运动,其中影响较大的是横摇、纵摇和垂荡。溅浸性主要是由于纵摇和垂荡所造成的船体与海浪的相对运动,增加干舷特别是首部干舷、加大首部水上部分的外飘 ,是改善船舶溅浸性的有效措施。 指船舶投资效益的大小。它是促进新船型的开发研究、改善航运经营管理和造船工业的发展的最活跃因素,日益受到人们重视。船舶经济性 属船舶工程经济学研究的内容,它涉及到使用效能、建造经济性、营运经济和投资效果等指标。
船舶的发展首先取决于社会对船舶的需要。第二次世界大战后迅速增长的大宗货(原油、矿物谷物)运输船舶在技术上已相当成熟,需求量一般不会有大的增减。成品包装货运输船、成品油船、化学品船液化气船、特大件工业装备运输船的需求有增长的趋势 ,海洋开发所需的船舶和特种用途的高速船舶将会增加。相应地,对水翼艇、气垫船、双体船及小水线面船的研究将会加强。
船舶发展的第二个因素是经济效益和社会效益的提高。燃油价格和装卸费用的高昂,将促使人们从节能、减员和改进运输方法(从整个运输系统角度)等方面去研究新的船舶技术、新的能源利用、新的机型、自动控制方法和新的船型。
我国海商法上的船舶,是指海船和其他海上移动式装置,但用于军事、政府公务的船舶和二十吨以下的小型船艇除外。
船舶,指的是依靠人力,风帆,发动机等动力,能在水上移动的交通手段。另外,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。