通航船模试验方法及其在工程中的应用

通航船模航行试验的优点是实际航道实船航行试验无法比拟的,但要使模有较精确地表征实际航道实船航行试验的特性,就必须对模型试验中可能产生的误差进行分析并找出修正误差的方法。本文首先推导出船舶运动的方程和操纵性指数Ｋ′,Ｔ′,然后引入船模与实船之间的相似理论,分析指出船模与实船的操纵性由于尺度影响而不相似,即存在尺度效应,接着介绍几种尺度效应的修正方法,最后以配合水工模型的通航船模航行试验的几个实例验证     

船舶操纵性能在船舶设计中的应有位置

船舶快速性是衡量船舶性能的重要指标,船舶操纵性与船舶安全航行息息相关,船舶设计中须正确权衡两者之间的关系。通过对2艘船在快速性和操纵性模型试验中发现的问题和采取的改进措施,阐述了船舶操纵性与快速性之间的关联及因载荷工况变化对操纵性能的影响,为船舶设计者提供相关的技术参考。     

全方位推进器与首侧推器综合作用对船舶操纵性能的影响

以船模自由自航模试验为基础，对采用全方位推进器和首侧推器的船舶特殊操纵性能进行了试验研究，对其原地掉头、纯横移、斜移等操纵方式进行了探索和研究。同时，通过测量首侧推器作用力随航速变化规律，分析了首侧推器在该类船舶上的应用情况，供设计者参考。     

小比尺船模操纵性试验研究

本文从船舶操纵性的两个指数——应舵性指数T以及回转性指数K论述了船模-实船间操纵性能的相互关系。首先,文章分析了模型操纵试验中存在尺度效应的原因,并从2000马力顶推船队试验资料的分析得到了操纵性尺度效应变化的规律——模船愈小尺度效应愈明显,尤其在应舵性方面,认为必须在船舶操纵性研究以及航道水工模型通航条件研究中注意这种趋势。随之,文章提出了利用减小推轮边舵面积的修正方法,用此法从小尺度模型的试验结果来估计实船的操纵性指数。可供有关部门处理类似问题时参考。最后,文章亦探讨了船舶操纵运动一阶方程的精度以及介绍了不同尺度模型上Z形试验的方法。     

关于变翼舵的试验设计问题

本文作者以长江540马力(397千瓦)推轮作为试验研究对象,设计了变翼舵的选型试验、制动力测定试验、表观制动效果试验、对推轮正航操纵性影响试验以及敞水舵水动力测定试验;从试验结果出发,对变翼舵和其他舵型的性能作了广泛的比较和分析。从而肯定了变翼舵改善船舶性能的可能性;也肯定了变翼舵改善船舶正航操纵性的可能性;并指出用变翼舵改善船舶的制动性能有其独特的优点——航速越高,其制动效果越好。这就为进一步提高高速舰船的机动能力开拓了一条新路。     

组合舵在改善船舶操纵性能上的应用

由于受到航区条件、航道状况、营运要求等因素的限制，船舶主尺度和船型参数会有很大的差异。有时为了使载重量最大化，方形系数往往取得很大，这对船舶的快速性能和操纵性能都会产生很大的影响。因而为了改善其相关船舶性能指标，就需要采取相应的措施。本文基于35000 DWT散货船的操纵性模型试验研究结果，对类似的船舶操纵性能进行了比较。对于该类型船舶，在采用组合舵后其操纵性能均有明显改善。同时也对模型试验和实船试验结果进行了比对，以供船舶设计及相关单位参考。