【操船技术与外界因素】操船过程中,外界因素如风、流和受水域特性对船舶操纵有显著影响。在分析这些因素时,首先要理解它们如何改变船舶的运动状态。
一、风对操船的影响
1. 风对船的水动力:水动力的大小与相对流速Vw、船舶水线长L、吃水d以及水动力系数Cw有关,这些参数随漂角β和水深与吃水比例变化。风向对船体产生的侧向力在β=90°时最大,约为β=20°或160°时的4倍。
2. 水动力方向:通常作用在船体水下部分,角度γ在90°左右。
3. 水动力作用点:根据β的大小,作用点在船中G之前、附近或之后,尾机型船在满载与非满载状态下有所不同。
4. 风致偏转:静止时,船舶会转向接近正横受风状态并沿下风漂移。不同类型的船舶(如油船、客船和货船)有不同的受风偏好。前进中,风向与船速、装载状态、船型等相互作用,可能导致顺风偏或逆风偏。后退时,船尾可能会迎风偏转,但具体情况取决于退速和风向。
二、流对操船的影响
1. 流对船速和冲程:流速会影响船舶的实际速度和滑行距离。
2. 舵力和舵效:水流可以增强或减弱舵的作用,影响船的转向性能。
3. 流压漂移:水流可以推动船舶偏离原航向。
4. 旋回:流速和流向会影响船舶的旋回性能。
5. 弯曲水道水流特点:在弯曲水道中,流速分布不均,会影响操船策略。
三、受水域对操船的影响
1. 浅水效应:浅水会使船舶的虚质量、虚惯矩增加,船体下沉和纵倾变化,航速和舵效下降,旋回性能降低,但航向稳定性提高,冲程减小。
2. 富余水深:确定安全航行的富余水深要考虑多种因素,如船舶尺寸、吃水深度和航道条件。
3. 岸壁效应:靠岸航行时,船舶可能受到岸推或岸吸,影响操控,需合理控制航速和航向。
4. 船间效应:两船接近时,彼此的波荡、转头和吸引力/排斥力会对操控造成干扰,影响横距、船速和作用时间等因素。
总结来说,操船时必须考虑风、流和受水域的综合影响,通过调整航速、舵角和航线,以确保航行安全和操纵效率。在特殊环境下,如浅水区或有其他船舶存在时,需采取针对性的操船策略。了解并掌握这些因素,对于海员来说至关重要,能有效避免事故,提高航行的安全性和准确性。