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受限水域、浅水对船舶操纵的影响


受限水域、浅水对船舶操纵的影响

 


一、 浅水对船舶操纵的影响:


船舶在浅水中航行时,船首水花显著减小,船速下降,船体下沉,船尾后面出现尾追浪,舵效变差,船首有向深水偏转的趋势,给船舶操纵带来一定困难,当船底富裕水深小于船舶吃水的1/3时,对船舶操纵的影响更为明显。


1、 船速降低:船舶在浅水中航行时,由于周围的水流从由前后、两侧和上下三个方向流动变成主要由前后和左右的水平方向流动,使船体周围的水流速度增加,因而引起的摩擦阻力和兴波阻力增加。当船速达到临界速度Vs=  gh (h为水深)时,散波与横波合成为首、尾两个随船体前进的巨大横波,使兴波阻力达到最大值,船速下降更为明显。


2、 船体下沉和纵倾:Vs>0.6 gh 时,尾纵倾;Vs= gh 时,尾纵倾最大;
 Vs> gh 时,船舶整体上浮。
根据试验:1)满载时,当Cb=0.8~0.9之间变化时,船舶平均下沉和纵倾影响很小;

2)平均下沉和纵倾于水深h吃水d成反比,而与船速Vs的1~3次方成正比;3)螺旋浆的吸力对平均下沉影响小,而对纵倾影响大。

3、 舵力下降、旋回性能下降、航向稳定性提高、冲程减小。


二、 狭水道对船舶操纵的影响:

 

狭水道一般水都浅,除了有浅水效应外,还有:
1、 岸吸和岸推:
当船舶在狭水道的一测平行陆岸航行时,其左右舷受到的水的压力是不同的,船体与岸壁之间的流速最大,形成低压区域,同时,螺旋浆前后的吸入流于排出流的作用,使在靠岸一边前面的水来不及补充,水位下降,其压力较外舷低,推船尾向岸壁,产生船吸现象;另一方面,船舶前进时推水向左右两侧,而靠岸的一测受到岸壁的阻挡,扩散不开,形成高水位,另一测水流扩散快,水位较低,造成船首外偏现象,即产生岸推。岸吸岸推的结果使船舶转向航道中央,船尾却迅速向岸吸拢;越近岸壁航行,水越浅,航道越窄,船速越大或者船型越肥,其影响就越大,甚至达到不能稳定航向的程度。
2、 船吸:
在受限航道中,两船追越或相遇时,如果距离接近,因为船舶首尾是高压区,所以发生排斥现象;当两船平行时,一方面由于两船中间部分都是低压区,加之两船之间水流速度高于两船外侧的流速,因而产生压力差,进而导致两船互吸现象。
3、 浪损:
船舶在受限水域航行时,由于船体排开的水流受到岸壁的阻碍,同时因船首兴波而引起的高水位,会影响到港内他船、码头甚至岸边建筑,使小船相互倾辄或倾覆、断缆、撞码头、损坏堤坝等,所以几乎所有的港口都有港章规定港内的限速。


三、 克服偏转的措施:


1、 单浆船:一般偏转时,用满舵纠正并瞬时加车以助舵效,船舶摆正后立即减速;偏转厉害时,可用倒车,但应时机得当,如大角度向左偏转,用满舵不能克服,则船舶冲向左岸,船首受到左岸影响时又被推向右,而船尾被吸向左岸,其结果使船向右岸冲去。此时应全速突进,左满舵,当船首停止或停止右偏时,此后再开车将船驶到航线上。假如开始是向右偏转,则倒车横向力将增加船尾甩向左岸的力量,此时应先用左满舵,当船首停止或即将停止右偏时,全速倒车,这时倒车横向力可以防止船尾被吸向右岸,并减弱船首向左偏转的力量。另一种克服偏转的有效方法是减速的同时抛下偏转相反一舷的锚,利用断链拖锚,可以防止冲向对岸。
2、 双车船:一般的偏转可将偏转相反一舷的车停止,并向偏转相反一舷作舵,当船首停止偏转并开始向相反一舷偏转时,再将停止的车进车,用舵操船回到中线。如果在克服最初偏转后,船首向另一舷偏转很快,此时可将偏转相反一舷的车倒转;低速时发生偏转,可将偏转一舷的车加速,另一车减速或停车,并满舵配合;高速是发生偏转,应将偏转相反一舷的车全速倒转,另一舷减速或停车,同时用满舵配合。

 

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