哈工程船舶控制原理课件.ppt

船舶控制原理;外界干扰 海风 海浪 海流;典型的控制系统;课程的主要内容;1.知识准备;2.授课方式;3.主要内容;2.1 船舶分类;按航行区域划分：极地船舶、远洋船舶、近海船舶、江海直达船舶、内河船舶和港湾船舶。 按航行状态划分：滑行艇、水翼艇、气垫船、小水线面船、冲翼艇、地效应船。 按动力装置划分：蒸气动力船、内燃机动力船、核动力船、电力推进船等。 按推进方式划分：螺旋桨船、平旋推进器船、喷水推进船、明轮船等。 按船体材料划分：钢质船、铁质船、木质船、玻璃钢船、铝质船、钢丝网水泥船、混合结构船等。 还可按上层建筑、船体结构型式、船体线型等分类。;2.2 船型;型线图的基平面;(1).纵中剖面;(2).设计水线面;(3).舯横剖面(中站面);船体型线的投视; 纵中剖面、设计水线面和舯横剖面，只是表示了船体的外形轮廓它远不能完整地表示出船体的真实形状； 因为船体表面是光顺的双向曲面，船、艉、上、下变化很大； 为了能精确地表示出船体的曲面变化情况还必须用许多同上述纵中剖面、设计水线面和舯横剖面相平行的，等距离的三组若干辅助平面来剖切船体表面，并将各个辅助平面与船体表面的交线画出来； ;平行于纵中剖面的各个平面与船体表面的交线称为纵剖线。它在纵中剖面上的投影为表示船体真实形状的曲线，而在另外两个面上的投影为直线； 平行于舯横剖面的各个平面与船体表面的交线称为横剖线； 平行于设计水线面的各平面与船体表面的交线称为水线。; 线型图的三个视图分别称为： 1)纵剖线图； 2)半宽水线图，因为船体左右舷是对称的，所以水线只要画出半面就可以了； 3)横剖线图(又称体型图)，由于横剖线也是左右对称的，所以也只要画出半面就可以了。 ;2.2.2 船体主尺度度量船体外型大小的基本度量，简称主尺度(1) 船长L：(2) 型宽B:(3) 型深 D:(4) 吃水 d:(1).船长;1)总长LoA：船船艏端至艉端的最大水平距离。 2) 垂线间长Lpp：又称两柱间长，是指船舶艏垂线与艉垂线间的水平距离，所谓艏(或艉)垂线是指通过艏柱前缘(或艉柱后缘，无艉柱船舶则为舵杆中心线)与设计水线交点所作的垂线。 3)设计水线长Lwl：是指设计水线与艏艉轮廓线交点之间的水平距离。 在一般情况下，船长是泛指设计水线长或垂线间长，用符号L表示。 ;(2).型宽B;(3)型深D;(4)．吃水;主尺度比值;2.2.3 船型系数;船型系数(1)．水线面系数Cw; 水线面系数的大小反映了设计水线面两端的尖削程度。其大小对船舶的快速性和甲板面积等有影响。 各类不同的船舶，它的设计水线面形状也是不同的。 杂货船：0.8~0.9;客船、集装箱船0.7;(2).中横(舯)剖面系数CM; 肿剖面系数的大小反映了中剖面的饱满程度(肥瘦程度)，与船舶快速性和耐波性有关。 一般内河船舶和大型货船的航速较低，其肿剖面都较丰满。两舷较直，底部平坦平。 速度较高的船舶，其设计水线下的舯剖面，船底自船中向舭部升高较大，肿剖面系数就显得较小， 舭部升高有利于舱内污水向船中部集中排除，以减少船舶搁浅时船底的损坏范围。;几种典型的舯剖面;(3)．方形系数CB;(4)．棱形系数Cp;该棱形系数实际为纵向棱形系数； 棱形系数的大小反映船舶水下形状沿船长方向变化的情况； 值大表示船体线型沿船长分布得比较均匀； 值小表示船体线型中部饱满而两端瘦小。 该值对船舶的快速性、耐波性等有影响。;垂向棱形系数;说明： 不同船型系数及其大小，对船舶航海性能和使用性的影响不同。 上述船型系数是随着船舶吃水变化的，并不是一个静态系数。 通常指设计吃水条件下的相关系数。 这其中水线面系数、中横剖面系数和方形系数是独立的，其它系数可以推导出来。 利用船舶的主尺度比和船型系数，可以计算在某一吃水条件下船舶的排水体积和其它相关尺度和参数。 ;排水量 满载排水量：指船舶在设计夏季载重水线下的排水量。 空船排水量：即空船重量，但不包括货物、旅客、船员、燃料、滑油、淡水、粮食和供应品等的重量。 空载排水量：指船舶无载货载客时的排水量，即满载排水量减去净载重量后的排水量。;2.3 船舶性能; 船舶的平衡漂浮状态，简称船舶浮态。船舶浮态可分为四种。a．正浮状态??? 是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。b．纵倾状态??? 是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾水叫首倾；船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。 为保持螺旋桨一定的水深，提高螺旋桨效率，一般未满载的船舶都应有一定的尾倾。; c.横倾状态??? 是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况，航行中不允许出现横倾状态。d.任意状态??? 是指既有横倾又有纵横倾的状态。