1. 船舶稳性按倾斜角度的大小可分为
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!
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2. 船舶大倾角倾斜时什么不变
拐弯时,轮船、汽车向外倾斜。在其拐弯时,是由轮船下部水的推力和汽车轮子与地面的摩擦力提供向心力,而上部由于惯性自然向外倾斜。 摩托车、自行车可以控制自身,利用向内倾斜而形成一个向心力;火车拐弯时是靠两条铁轨,在铺设时外轨高于内轨来提供向心力的,所以摩托车、自行车、火车在拐弯时都是向内倾斜的;飞机在拐弯时,与轮船、汽车、摩托车、自行车、火车都不同,它是靠改变机翼后侧的角度使飞机向内倾斜来拐弯的。
3. 船的倾斜度多少
玻璃向外倾斜有助于从驾驶台更好的观察甲板活动和周围交通,并且下雨的时候能见度受的影响更小一些。
船的驾驶舱玻璃一般是倒着倾斜的,除了方便查看驾驶舱下面的船身情况。
好像舰桥玻璃都是向下倾斜的,方便向下观察舰首甲板和航道,此外不易向空中反光。
4. 船舶稳心是指船舶倾斜前后
大型轮船有“复原力”不容易翻。船之所以不会倾覆,是由于船舶的浮心和稳心的相互关系。在船舶横摇的时候,浮心的位置改变,可以产生回复力矩,可以使船舶保持稳定朝上的状态。
船舶作倾角小于 10°倾斜时的稳性,又称小倾角稳性。小角度倾斜是船在航行中经常发生的。此时,船舶有无稳性及稳性优劣决定于横稳心高度(又称初稳性高度),即从重心G到稳心M的垂直距离GM。
横稳心高为正值,稳心在重心之上,GM值大,船舶的复原能力也大。但过大的横稳心高会使船舶在风浪中剧烈摇荡,使适航性变坏。因此,要选择适当。一般上限值取决于对船舶横摇周期的要求,最低值为船舶安全要求所确定。
5. 船舶最大倾斜角度
船舶凭借拖轮协助进行掉头时,旋转内接圆直径一般为2倍船长。船舶自行掉头时,直径一般不小于3-5倍船长。船舶在流水区掉头(如内河),其回转轨迹呈椭圆形,长径随流速大小而变。在水文气象恶劣地区,上述尺度还要增加。掉头水域一般可以与港内航行水域合并在一起布置。
6. 船舶稳性从不同角度可分为
根据IMO的要求,客轮的要求稳性消失角度30-40度,油轮28-40度,集装箱27-44度。
船舶倾斜试验是通过船舶横倾来求得船舶完工后的实际重量和重心高度的一种有效方法。根据国内国际造船业通行做法及政府主管部门的有关规定,对于新建船舶, 稳性变坏的船舶和对其稳性发生怀疑的船舶应做倾斜试验。
7. 按船舶倾斜角度的大小可将稳性分为
不同船型的最大横倾角是不同的,还要看稳性的情况,根据IMO的要求,客轮的要求稳性消失角度30-40度,油轮28-40度.集装箱27-44度.总之大部分船舶的横倾角超过35度都会很危险.纵倾角不需要考虑很多.
8. 船舶倾斜后的静平衡条件是
垂线必须是两条直线相交成直角,既然是倾斜的,就没办法作垂线。
9. 在船舶倾斜过程中考虑角速度和角加速度影响的稳性
重力表其原理简单来说就是再惯性技术相对稳定的平台,上面有一个重力加速度表,不受船舶晃动的影响。
最简单的重力加速度表,就是在恒弹合金制造的弹簧下面,吊一个重物,通过测量弹簧的伸展长度,就能测量得到当地的重力加速度数值。