1、（一）船舶尺度和船型系数 船舶尺度，主要是指表示船体外形大小的基本量度。 常用的船舶尺度有三种：主（型）尺度、登记尺度、最大尺度。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,1.主尺度 主尺度：垂线间长LBP型宽B型深D（或船长LBP型宽B型深D） 1）船长L一般指垂线间长LBP 是沿设计夏季载重水线，由首柱前缘量至舵柱后缘的长度；无舵柱船舶由首柱前缘量至舵杆中心线。 该长度不得小于设计夏季载重水线总长的96%，且不必大于97%。 在同样的排水量情况下，船长的不同，对船体重量、船舶阻力、总纵弯曲强度，船舶布置等有不同的影响。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,2）型宽B 在
2、船体的最宽处，由一舷的肋骨外缘量至另一舷的肋骨外缘之间的水平距离（不包括外板厚度） 船宽的大小，对船舶稳性、快速性、耐波性以及甲板面积等有较大的影响。 3）型深D 在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离（不包括甲板和外底板厚度）； 对甲板转角为圆弧形的船舶，则由平板龙骨上缘量至横梁上缘延伸线与肋骨外缘延伸线的交点 型深的大小对船舶干舷、舱容、稳性、抗沉性以及空船重量等有较大的影响。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,4）总长LOA 包括两端上层建筑在内的船体型表面最前端与最后端之间的水平距离 在船舶总布置设计和纵倾调整等方面要用到它。 5）设计水线长
3、LWL 设计夏季载重水线面与船体型表面首尾端交点之间的水平距离，通常满载水线的长度即为设计水线长。 船舶的许多航行性能计算都是用设计水线长。 6）型吃水d 在船长中点处，沿着船舷由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,2登记尺度 船舶在完成吨位丈量工作并填写吨位证书之后，需要申请登记。登记的内容包括船名、船籍港、螺旋桨数目、建造日期、建造地点和船舶尺度等。该处所使用的船舶尺度，也称为船舶登记尺度。 我国船舶所使用的登记尺度分两种：“国际航行船舶”的登记尺度和“国内航行船舶”的登记尺度。 上述的船舶尺度，除了在船舶登记中使用外，主要是在船舶吨位丈
4、量和计算中使用。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,3最大尺度 最大尺度包括船舶最大长度、最大宽度、最大高度。 最大长度：钢制海船的最大长度与总长相差两端外板的厚度。 最大宽度：钢制海船的最大宽度与型宽相差两舷外板的厚度。船舶在停靠码头，进坞，过船闸、桥梁和狭窄航道以及船舶避碰时要用到船舶最大尺度。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,4船舶主尺度比 船舶主尺度比是表示船体几何形状特征的重要参数，其大小与船舶的航海性能有着密切的关系。 1）长宽比L/B 长宽比L/B一般是指垂线间长与型宽的比值。 该比值越大，船体越瘦长，其快速性和航向稳定性越好，但港内操纵不灵活。 通
5、常高速船的长宽比大于低速船的长宽比。 2）宽度吃水比B/d 宽度吃水比B/d一般是指型宽与型吃水的比值。 该比值大，船体宽度大，船舶稳性好。但横摇周期小，耐波性变差，航行阻力增加 一般海船的宽度吃水比小于内河船的宽度吃水比。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,3）型深吃水比D/d 型深吃水比D/d是指型深与型吃水的比值。 该比值大，干舷高，储备浮力大，抗沉性好，船舱容积增大，重心升高。 一般客船的型深吃水比较大，而油船的型深吃水比较小。 4）长深比L/D 长深比L/D是指垂线间长与型深的比值。 该比值大对船体纵向强度不利 一般干货船的长深比L/D17。,第3节 船舶适航性控制,一
6、、船舶适航性基本知识,5）长吃水比L/d 长吃水比L/d一般是指垂线间长与型吃水比值 该比值大，船舶的操纵回转性能变差。 6）宽深比B/D 宽深比B/D一般是指型宽与型深的比值。 比值越大，则船舶的中横剖面越扁，对船体纵横向强度越不利 一般干货船宽深比B/D2.5。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,5.船型系数,船型系数，表示水线下船体肥瘦程度的各种无因次系数的统称。 （1）水线面系数 （2）中横剖面系数 （3）方形系数 （4）棱形系数 （5）垂向棱形系数,5.船型系数,（1）水线面系数CW平行于基平面的任一水线面积Aw与对应的水线长L和水线最大宽B的乘积之比。表征船体水平剖面
7、的肥瘦程度，其大小对船舶的快速性、稳性、甲板面积等有影响。,5.船型系数,（2）中横剖面系数CM中横剖面的浸水面积Am与对应的水线宽B和型吃水d的乘积之比。表征中横剖面的肥瘦程度。其大小对船舶的快速性、耐波性有影响。,中站面,5.船型系数,（3）方形系数CB在与基线平行的任一水线下，型排水体积V与对应的水线长L、中横剖面处的水线面宽B和型吃水d三者乘积之比。表征船体的肥瘦程度，其值对船舶的排水量、舱室容积、快速性、耐波性等有影响。,5.船型系数,（4）棱形系数CP在与基线平行的任一水线下，型排水体积V与对应的水线长L、中横剖面的浸水面积Am两者乘积之比。表征排水体积沿船长的分布，其大小对船舶的
8、快速性、耐波性有影响。,5.船型系数,（5）垂向棱形系数CVP在与基线平行的任一水线下，型排水体积V与对应的水线面面积Aw、中横剖面处的型吃水d两者乘积之比。表征排水体积沿船舶垂直方向的分布。,5.船型系数,总结： CW、 CM 、CB 、CP、 CVP随着船舶吃水而变化，变化规律可绘制成曲线，画在船舶静水力曲线图中。 通常所说的船型系数，指的是在设计吃水时的系数。 CW、 CM 、CB是独立的， CP、 CVP是导出的。 对于同一条船， CM值较大， CB最小。 利用船舶主尺度和船型系数，可以计算在某一吃水时船舶的排水体积及其他的尺度和参数。,（二）船舶的排水量、载重量和吨位 表示船舶重量方
9、面的量度有船舶排水量和载重量，包括空船排水量、满载排水量、载重量、净载重量等。 表示船舶容积方面的量度有船舶吨位（包括总吨位和净吨位）及舱室容积（包括包装容积和散装容积）等。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,1排水量和载重量 1）排水量 船舶排水量，是指船舶自由漂浮于静水中，保持静态平衡所排开水的质量或重量，通常以符号“D”表示。排水量等于船舶重量。 （1）空船排水量 指民用船舶装备齐全，但无载重时的船舶排水量。 （2）满载排水量 满载排水量等于空船排水量加上总载重量 满载排水量是反映船舶大小的一个重要量度，是船舶的许多性能、结构、载重能力等计算的主要依据。 （3）装载排水量
10、指船舶在空载吃水与满载吃水之间任一吃水下的排水量。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,2）载重量 载重量分为总载重量和净载重量。 （1）总载重量 DWT 船舶总载重量，通常简称为载重量，是船舶允许装载的可变载荷的最大值。 总载重量包括船员、粮食、供应品、淡水、燃料、滑油、货物和旅客等重量。 例如称某船是万吨级的船，意思是说该船的总载重量为一万吨左右。 （2）净载重量 NDW 船舶净载重量，是载重量中允许装载的货物与旅客，包括行李及随身携带的物品在内的最大重量。 反映船舶的运输能力，其值的大小影响船舶的运输成本。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,2容积吨 是依据船舶
11、登记尺度丈量出船舶容积后经计算而得出的吨位，它表示船舶所具有空间的大小，又称登记吨位。 根据丈量范围和用途的不同，容积吨可分为总吨位、净吨位和运河吨位。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,2容积吨 1）总吨位 GT船舶总吨位的用途： （1）表示船舶建造规模的大小，同时也是商船拥有量的统计单位； （2）计算造船、买卖船舶和定期租船、光船租船费用的依据； （3）国际公约、船舶规范中划分船舶等级、技术管理和设备要求的基准； （4）船舶登记、丈量和检验等收费的标准； （5）确定海事索赔责任限制的基准； （6）某些港口使费的计费依据； （7）计算净吨位的基础。,第3节 船舶适航性控制,一、
12、船舶适航性基本知识,2）净吨位 NT 向船舶征收的各种港口使费，如船舶吨税、船舶港务费、引航费、码头费、系解缆费、船舶服务费等，一般以船舶净吨位作为计费的依据。 3）运河吨位 通过苏伊士运河、巴拿马运河的船舶缴费的一种标准,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,（三）载重线、干舷和储备浮力 1. 储备浮力 是指在船舶满载时，在载重水线以上,必须保留一部分水密空间留作备用，以保障在甲板上浪或结冰，破舱进水的情况下保持一定的漂浮能力或不致立刻沉没。 储备浮力通常以船舶正常排水量的百分数来表示，一般海洋运输船舶的储备浮力占满载排水量的20%50%。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基
13、本知识,2. 干舷 所谓干舷，通常是指船舶的夏季最小干舷，它是在船中处，沿舷侧从夏季载重水线量至干舷甲板上表面的垂直距离。 干舷甲板是船舶最高一层全通甲板 储备浮力的大小，一般是用船舶干舷的高度来衡量。 最小干舷高度大小是由船长、型深、方形系数、上层建筑、舷弧、船舶种类、开口封闭情况及船舶航行的区带、区域、季节期和航区等方面决定的。,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,3载重线标志,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,甲板线,载重线,载重线圈,3载重线标志 在不同季节所用的最小干舷，用载重线标志的形式勘绘在船长中部的两舷，并颁发载重线证书，以示证明有效。 勘划船舶载重线
14、标志的意义：在保证船舶安全航行条件下，又根据海上风浪情况，最大限度地利用船舶的载重能力。 1）国际航行船舶的载重线标志 （1）甲板线 （2）载重线圈 （3）载重线,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,3载重线标志,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,各载重线上的字母符号代表的意义如下： “S”夏季载重线（X）； “T”热带载重线（R）； “W”冬季载重线； “WNA”北大西洋冬季载重线“F”夏季淡水载重线（Q）； “TF”热带淡水载重线（RD）。 木材（lumber）船，另有木材载重线勘绘在载重线圈标志向船尾一侧，并在各载重线规定字母前加“L” 而客船需要在载重线下方绘
15、有分舱载重线。 我国内航行船舶无冬季载重线和北大西洋载重线,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,（四）水尺水尺：船首、中、尾左右两舷船壳板上 阿拉伯数字高度及数字间距离均为10cm,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,（四）水尺,第3节 船舶适航性控制,一、船舶适航性基本知识,球鼻首,侧推器,分舱标志,Tug,船舶浮性、稳性和抗沉性是船舶主要的航海性能，均属于船舶的静力学特性。 （一）船舶静浮于水中的平衡条件,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,1. 船舶的浮力与重力 静水压力垂直静水面方向分力的合力称为船舶浮力。 船舶
16、浮力的作用中心，称为船舶的浮心。 浮心就是水线下船体体积的几何中心，通常以符号“B”表示。浮心坐标B(Xb,Yb,Zb)。 X-纵向；Y-横向，Z-垂向 船舶浮力的方向总是垂直静水面向上的。 船舶的重量是船舶所有重量之和。 船舶重力的方向总是垂直于静水面向下。重力的作用中心，称为船舶重心，通常以符号“G”表示。 2. 船舶浮于水中的平衡条件 浮力与重力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,（二）船舶的浮态 船舶在静水中的漂浮状态称为浮态。 船舶的浮态主要有正浮、横倾、纵倾、横倾加纵倾（任意状态）四种形式。 表征船舶不同浮态的参数主要有船舶的吃水d、横倾
17、角、纵倾角或首尾吃水差t。,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,（二）船舶的浮态 3.舷外水密度改变时的浮态变化SWFW：吃水增加，船尾肥大，浮心后移，首倾 FWSW：吃水减少，浮心前移，尾倾 海水区装货略带尾倾,第3节 船舶适航性基本知识,（三）船舶抗横倾系统的分类及管理 分类：泵控制的抗横倾系统和风机控制的抗横倾系统。 出于安全原因，均不允许在公海上用任何形式运行抗横倾系统。,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,无横倾：WBV18/20开，其余阀关闭 旁通模式：阀18/20开，泵运行，持续3min 横倾超过0.5：泵延时起动；若左倾，则阀17开，18关，左舱水泵入右舱 装置全程监控横倾
18、状况，并能发出报警,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,（三）船舶抗横倾系统的分类及管理,第3节 船舶适航性控制,二、船舶浮性,1.风机一直运转 2.气流方向由空气阀控制，反应快 3.系统中与水接触的部件少 4.部件安装与舱室在船上的位置无关,（一）基本概念按倾斜状态：横稳性&纵稳性 按倾角大小：初稳性（10-15）&大倾角稳性（10 -15） 按有无加速度：静稳性&动稳性 按船舱是否破损：完整稳性&破舱稳性,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（二）初稳性,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,F：漂心 G：重心 B：正浮浮心 B1：微倾后浮心 BB1：浮心变化曲线 M：稳心，BB1的圆
19、心 BM：稳心高度r GM：初稳性高度M在G之上，GM0；M在G之下，GM0；M与G重合，GM=0；,等体积微倾 F不变、G 不变、B向一侧移动,WL：正浮水线； W1L1：右倾后水线,（二）初稳性GM0，船舶处于稳定平衡状态，具有稳性； GM=0，船舶处于随遇平衡状态，不具有稳性； GM0，船舶处于不稳定状态，不具有稳性。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,Mh-横倾力矩,Ms-稳性力矩,（二）初稳性,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,ZM：稳心M距基线的高度，与船舶吃水有关。 ZG：重心G距基线的高度，与船舶装载状态有关。 在同一航次中，由于燃料、淡水等消耗，在出港、途中和到港，船
20、舶重心高度不完全相同，初稳性高度GM也不完全相同，船舶稳性也不同。,（三）船舶稳性的基本衡准 船舶稳性与风浪、吃水、重心高度等有关。 1.静态横倾力矩与动态横倾力矩 静态横倾力矩：假定存在，不产生角加速度横倾力矩Mh=稳性力矩Ms时，船舶停止倾斜。 动态横倾力矩：横风、横浪、重物横移等横倾力矩Mh=稳性力矩Ms时，船舶不会立即停止倾斜，而是在惯性的作用下继续倾斜一个角度。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（三）船舶稳性的基本衡准2.静平衡与动平衡 静平衡：假定船舶会稳定在某一倾角 Mh=Ms时，船舶不会继续倾斜，而平衡在对应的角度上。s为静横倾角。 船舶在静态横倾力矩作用下，稳性应满足M
21、h Msm （Msm为最大静稳性力矩）,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（三）船舶稳性的基本衡准2.静平衡与动平衡 动平衡：受横倾力矩后，船舶会左右摇摆 Mh=Ms时，船舶不会立即停止，而将继续倾斜，直至动态横倾力矩对船舶所做的功Wh被稳性力矩所做的功Ws全部抵消。 动平衡，为功的平衡 动平衡条件： Wh=Ws d为动横倾角。 动平衡时， MhMs，船舶会回摇，经过反复摇摆，最终稳定在s角处。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（三）船舶稳性的基本衡准3.最小倾覆力矩 面积OHA=面积AEP，若Mh继续增大，则WhWs，船舶将不会有动平衡而倾覆。 Mq：使船舶倾覆的最小动态力矩衡量稳
22、性应满足的条件为,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（三）船舶稳性的基本衡准4.稳性基本衡准以 为依据(1)风压侧倾力矩 （即动态横倾力矩）的影响因素航区海上风压船舶受风面积受风面积中心距水面的高度,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（三）船舶稳性的基本衡准4.稳性基本衡准以 为依据(2)最小倾覆力矩Mq 吃水 重心 应考虑燃油、淡水的消耗，中途卸货等 衡量船的稳性是否足够的标准： 稳性衡准数K=Mq/Mf1。 K与船舶的装载状态（吃水、重心高度）及船舶的航区有关。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 1、船体几何形状对稳性的影响（1）船舶宽度
23、船宽大，初稳性好，但大倾角稳性并不一定好。（2）干舷高度 干舷高度大的船舶，大倾角稳性好。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 2、船舶装载状态对稳性的影响吃水相同时，船舶稳性主要由船舶装载的重心距基线的高度决定。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 3、船内重物移动对稳性的影响垂移的影响上移，稳性降低。下移，稳性升高。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 3、船内重物移动对稳性的影响横移的影响：产生橫倾角，减小了稳性范围，静稳性力臂最大值变小，动稳性变差。,第3节 船舶适航
24、性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 4、自由液面对稳性的影响1.相当于船舶重心升高，使初稳性高度减少，稳性变差。2.自由液面的影响与舱内液体密度，自由液面的大小和形状，船舶排水量有关，与舱内液体的体积或重量无关。3.减小自由液面影响的最有效方法是减小液舱柜宽度。4.液体装载量达舱容的95%以上可忽略其影响。,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 5、悬挂重物对稳性的影响 悬挂重物高，悬挂长度大，稳性变差,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 6、散货的装载对稳性的影响 散货与自由液面相似,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施 7、提高船舶稳性的措施 降低船舶重心，可提高初稳性或大倾角稳性 增加船宽，可提高初稳性。 加大型深，可提高大倾角稳性 设置纵向舱壁，可减小自由液面的影响。 防止船内货物移动 减小受风面，以减少作用在船上的橫倾力矩,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,（四）影响稳性的因素和提高稳性的措施高处装货、低处卸货，稳性下降 重物上移，GM下降 自由液面使稳性变差 悬挂重物高，悬挂长度大，稳性变差 散货与自由液面相似,第3节 船舶适航性控制,三、船舶稳性,
