船舶旋回运动的详细过程?

144 2024-03-02 11:20

我认为船舶旋回运动过程可划为三个阶段:

第一阶段

转舵开始至舵转到规定的舵角为止,时间很短,一般船舶通常不超过15s

受力特点:船舶操舵后,由舵角引起横向力和转船力矩,使船舶产生横向加速度和回转角加速度

船体本身惯性很大,来不及产生明显的横向速度和回转角速度,重心G基本沿原航向滑进并有向操舵相反一侧的小量横移,船尾出现明显向操舵相反一侧的横移。这一阶段也称内倾阶段。

运动特点如下:

产生一定的漂角斜航

船尾出现明显外移

转心在重心之前

降速不明显

船舶因舵力位置较重心位置低而产生向操舵一侧舷横倾(即内倾),该横倾角与初稳性高度GM值、舵角、船速有关

第二阶段

随着横移速度与漂角增大,船舶运动矢量偏移船舶首尾线而向外转动,斜航运动明显,船舶进入加速旋回阶段

船舶斜航运动产生的漂角水动力力矩与舵力转船力矩相辅相成,使船舶产生较大的角加速度,初始阶段转动角速度还比较小,角加速度较大

随着角速度增加,回转阻力力矩增大,回转角加速度逐渐减小,从而使角速度的增加受到抑制。

由于船舶斜航阻力增加、螺旋桨推进效率降低等,船舶降速明显。

随着船舶旋回角速度增大,受旋回离心惯性力及惯性力矩作用,船舶横倾由内倾转为外倾

运动特点:

第三阶段

随着旋回阻尼力矩增大,船舶所受舵力转船力矩、漂角水动力转船力矩、阻尼力矩三者平衡时,船舶的旋回角加速度变为0,船舶旋回角速度达到最大值并稳定,船舶将进入稳定旋回阶段,也叫定常旋回阶段

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