登陆注册
7876800000006

第6章 舰船的基本性能(1)

舰船在江河湖海中航行,为了适应水上运输或执行各种航行、战斗和水上作业等任务的需要,必须具备一定的使用性能和航海性能,才能保证安全有效地航行。舰船模型同真实的舰船相比,结构要简单得多,又没有恶劣的自然条件影响。但是,为了使舰舶模型安全、稳定、快速地在水面上航行,也要对舰船的航海性能有所了解。

一、舰船的使用性能

1.民用舰船的使用性能

载重量——船舶的运输能力。

载货吨位或容积——船内所有能利用的空间。

专用设备——根据船舶的用途而专门配备的各种设备,如装卸设备、系留设备、救生设备、捕捞设备、观察通讯设备和军用舰艇的各种武器装备等。

航行速度——船舶航行的快慢、续航力,即船舶一次加足燃料、淡水和食品后连续航行的时间。

居住性——旅客、船员在船上生活条件的优劣等。

2.军用舰艇的使用性能和航行

性能(又叫做舰艇的战斗力)

攻击力——舰艇利用本身配置的各种武器装备如火炮(包括机枪)、鱼雷、水雷、深水炸弹、导弹等向敌人实施攻击。

防御能力——舰艇利用自己的构造和设备如各个战位的装甲结构、双层底、防雷舱、保护色、烟幕施放器、破雷卫,防毒设施及各种损害管制设备等防敌攻击、保障安全的能力。

观察能力和通讯能力——艇在执行任务时为了尽快发现目标,统一指挥战斗,保证互相协同作战而应用如雷达、光学仪器、红外线夜视仪、声呐、各种无线电通讯器材、各种视觉及其他通讯方法的能力。

二、舰船的航海性能

舰船在海上航行必须具备以下条件:

第一,能够装载规定数量的载重而浮在水面上。

第二,当受风浪冲击,以及旅客、货物在舰船上移动时,舰船只产生一定的倾侧而不致倾覆;当外力作用消失时,舰船有回复到它原来正浮状态的能力。

第三,舰船在海上发生触礁、碰撞或遭受敌人攻击而致损伤等事故时,仍能保持不沉不翻的浮态。

第四,应有较高的航速和消耗较小的机器功率。

第五,有较好的航向稳定性和敏转性。

第六,在波涛汹涌的海面上航行时,不致有猛烈的摇摆,以免船员、旅客晕船和妨碍舰船机器设备的正常运转及武器的准确发射。

综上所述,能够正常航行的舰船必须要有足够的结构强度和良好的航海性能。舰船的航海性能指标如下:

1.漂浮性

舰船的漂浮性是指舰船在满载的时候仍能漂浮在水面上的能力。

舰船漂浮在水面上,一方面受到船体本身的重力作用,另一方面受到水的浮力作用。船体受到的重力和浮力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。重力的作用中心叫做重心,它取决于船体和货物的重量分布情况。浮力的作用中心叫做浮心,它取决于船体浸没在水中的几何形状,它是船体在水下部分的几何中心。

图1-2-1重力和浮力的平衡如果船体的重心在船体中央,船体呈水平状态漂浮在水面上,这时候浮心也在船体的中央,如图1-2-1a所示;如果船体的重心移到船体前部,船体向前倾斜,浮心也移到前部,如图1-2-1b所示;如果船体的重心移到船体后部,船体向后倾斜,浮心也移到后部,如图1-2-1c所示。

根据阿基米德定律,舰船受到的浮力等于它所排开的水的重量。在体积相同的情况下,如果船体比较轻,浸没在水面以下的体积就比较小,或者说吃水浅;如果船体比较重,浸没在水面以下的体积就比较大,或者说吃水深。当船体重量增大到一定程度后,整个船体就会淹没在水面以下,甚至下沉。为了使舰船有足够的漂浮能力,一般舰船浸没在水面以下的体积大约只占船体体积的1/2。

如图1-2-2所示,a重力、d压力、c浮力,舰船在水中受到水压力的作用时,左右两舷的压力相互平衡,船底的压力D与船只本身的重量P相平衡。由阿基米德定律可知:浮体的重量等于它排开同体积水的重量,即D=ρV=P图1-2-2水压力沿横剖面分布情况式中:ρ——水的比重,单位为吨/立方米,ρ(淡水)=1吨/立方米,ρ(海水)=1.025吨/立方米;V——船的排水体积,单位为立方米。

已知舰船模型的线型图,其排水体积V可按公式求得:

V=δLBT

式中:δ——方形系数(也称排水体积系数);L——设计水线长;B——设计水线宽;T——设计吃水。

如果没有供参考的方形系数值,不便用上式求排水体积,也可从体型图求出每个横剖面面积,并将每个横剖面面积值按站号标在直角坐标系中(纵坐标代表横剖面面积值,横坐标代表船长),如图1-2-3所示,绘出横剖面面积曲线,再用梯形法求出横剖面面积曲线与横坐标所围成的图形的面积值,即为舰船模型的排水体积V。

图1-2-3横剖面面积曲线舰船的平衡条件为:

第一,重力P与浮力D作用在同一垂直线上;

第二,排水量等于船的全部重量,P=D。

舰船必须在载重水线以上留有若干水密体积,以备在特殊情况下,例如航行在风浪险恶的海面或遭敌攻击而破损浸水时,仍然具有一定的浮力而免于沉没。该水密体积称为储备浮力,如图1-2-4所示。

图1-2-4储备浮力(图中阴影部分为储备浮力)储备浮力的多少一般可用静浮满载水线至干舷甲板垂直范围内所有沧水不能进入处的总容积乘以海水的密度来表示。因此,在运输舰船的舷侧都画有载重线的标志,各港口的港务局必须监督每艘出港的舰船吃水不超过载重线标志,使其保持足够的储备浮力,保证航行安全。

在不同的航线和季节,由于海上风浪情况不同,允许具有不同的储备浮力。一般在夏季的热带水面或淡水区域,因风浪较小,干舷可小些;冬季,特别是在波浪滔天的北大西洋区域航行,干舷应增大些。为了保证船舶有足够的干舷,其吃水不应超过一定限度,为此,在船舶船体中部两舷都标绘出载重符号——载重线标志,如图1-2-5所示。

图1-2-5船舶吃水线与载重标志它指示船舶在不同航区、季节时的最大吃水标志。圆环两边的字母代表核定载重线标志的船舶检验机构名称的缩写:

ZC——中华人民共和国船舶检验局

AB——美国船级社

LR——英国劳氏船级社

JG——日本船级社

BV——法国船级社

PC——前苏联船舶登记局

NV——挪威船级社

图中横线旁的各个字母代表的含义为:

RQ——热带淡水区载重线

Q——淡水区载重线图中符号

R——热带载重线

X——夏季载重线

D——冬季载重线

DBB——北大西洋冬季载重线

2.稳定性

舰船的稳定性是指舰船在有限的倾侧力作用下不倾覆,倾侧力消失后能回复到正常状态的能力。例如,在海上航行的船舶在波浪的作用下,其摇摆不能过于急速,如果摇摆过于急速,会破坏船体结构,会使操作困难,对于军舰来说还会影响炮火射击的效果。

舰船在航行中受到侧面的风浪作用会产生倾侧。假设船体向右倾侧,如果船上货物不移动,重心位置就不会有变化。但由于左面一部分体积露出水面,右面同样大小的体积浸入水中,因此浮心向右移动,此时会出现3种如图1-2-6所示的3种情况:

图1-2-6船舶的稳定性如果重心比较低,或者船身比较宽,浮心向右移动相对比较大,浮力作用线就会移到重力作用线的右侧。这时候,浮力的力矩会使船体回复到正常状态,如图1-2-6a所示,这种浮力的力矩称为复原力矩,其作用的平衡状态称为稳定平衡。

如果重心比较高,或者船身较窄,浮心向右移动相对比较小,浮力作用线在重力作用线的左侧。这时候,浮力的力矩会继续使船体倾侧,如图1-2-6b所示,这种力矩称为倾覆力矩,其作用的平衡称为不稳定平衡。

另外,如果重心在浮心的下面,船体倾侧后,浮力的力矩一定会使船体回复到正常状态,称为中性平衡,见图1-2-6c。因此,重心、低于浮心的舰船一定是稳定的。但是,需要注意的是1-2-6图中的b和c的情况在实际舰船上是不允许出现的。

从图1-2-6中可以看到,浮力作用线同船体的中心线相交于M点,M点叫做稳心。当稳心高于重心的时候,舰船是稳定的,当稳心低于重心的时候,舰船是不稳定的。稳心到重心的距离叫做稳心高度,稳心高度越大,船体的稳定性越好。一般舰船在倾侧10~15度的情况下,稳心高度大约从零点几米到几米。舰船模型的稳心高度可以按比例缩短。

那么,如何才能使舰船具有良好的稳性呢?

第一,应尽量降低舰船的重心;

第二,增加船宽;

第三,保持一定的干舷。

但是,还需要注意船宽过大、重心过低的舰船,重力与浮力作用线之间离很大,因而形成的复原力矩也会很大,这样的舰船在波涛汹涌的海面上左右摇摆频率较高,对人员工作和设备运行不利。

3.摇摆性

舰船在外力作用下,产生左右横摇和前后摇摆的运动,称为摇摆性。舰船摇摆的方式主要有3种:

(1)横向摇摆:指船舶的横向惯性力矩与复原力矩交互作用绕纵向轴而产生的摆动。

(2)纵向摇摆:指船舶纵向惯性力矩与纵向复原力矩相互作用绕横向轴而产生的摇摆。

(3)垂向摇摆:即升降运动,指船舶垂直方向运动的惯性与浮力相互作用而产生的运动。

同类推荐
  • 青少年必读著名作家的故事(启发青少年的科学故事集)

    青少年必读著名作家的故事(启发青少年的科学故事集)

    本丛书重视语文的基础知识训练,选编了常用词语、好词好句、古文名句解读,谚语、歇后语集萃,还有语文趣味故事、语文之谜以及语文大家的故事等等,目的是使中小学生在快乐的阅读中逐步提高语文知识,增加文学素养,为将来走出社会自立人生打下坚实的基础。
  • 战争与和平(二)

    战争与和平(二)

    《战争与和平》是世界文学史上一部不朽名著。作者以高超的艺术技巧塑造了一系列鲜明的人物形象,写尽了各种人情世态。书中共有五百五十九个人物,上至皇帝、王公、外交官、将领、贵族;下至地主、商人、农民、士兵,如此众多的人物,在最善于表现人物心理与性格特征的艺术大师的笔下,被赋予了一种崭新的视觉和色彩,男女主人公们以自己精神生活的全部复杂性和独特性出现在读者面前。本书具有史诗的气魄,画面广阔,人物众多。书中既有俄国和西欧重大历史事件的记叙,又有故事情节的虚构;既写了金戈铁马、刀光血影的战斗,又写了安逸宁静的日常生活;既有慷慨激昂的议人论世,又有细腻婉约的抒情述怀。
  • 演绎推导法训练(青少年提高逻辑思维能力训练集)

    演绎推导法训练(青少年提高逻辑思维能力训练集)

    当今时代是一个知识爆炸的时代,也是一个头脑竞争的时代;在竞争日益激烈的环境下,一个人想要很好地生存,不仅需要付出勤奋,而且还必须具有智慧。随着人才竞争的日趋激烈和高智能化,越来越多的人认识到只拥有知识是远远不够的。因为知识本身并不能告诉我们如何去运用知识,如何去解决问题,如何去创新,而这一切都要靠人的智慧,也就是大脑思维来解决。认真观察周围的人我们也会发现,那些在社会上有所成就的人无不是具有卓越思维能力的人。
  • 文化艺术的故事(中华典故故事全集)

    文化艺术的故事(中华典故故事全集)

    成语是汉语词汇宝库里的璀璨明珠。它是长期以来人们在相沿习用的过程中,形成的形式简洁面意义精辟的固定短语。它结可严谨,表现性强,具有庄重典雅的书面语色彩,历来为人们喜闻乐用。不论讲话或作文,准确恰当地镶嵌或点缀一些成语。本书注重知识性、可读性和完整性,每个成语都辟有释义、出处、故事三大部分。编排顺序按笔画多少排列,既方便读者阅读,又方便读者查阅。本书既可作为中小学生学习成语的工具书,又适合不同层次读者作为故事阅读,具有广泛的适用性。
  • 木偶奇遇记(语文新课标课外读物)

    木偶奇遇记(语文新课标课外读物)

    现代中、小学生不能只局限于校园和课本,应该广开视野,广长见识,广泛了解博大的世界和社会,不断增加丰富的现代社会知识和世界信息,才有所精神准备,才能迅速地长大,将来才能够自由地翱翔于世界蓝天。否则,我们将永远是妈妈怀抱中的乖宝宝,将永远是温室里面的豆芽菜,那么,我们将怎样走向社会、走向世界呢?
热门推荐
  • 日记不日记

    日记不日记

    欲知本书,点开即可。点开即可。点开即可。点开即可。
  • 校园青春手记

    校园青春手记

    很多年后,当我回忆起那段经历时,我清楚的记得被学校打架开除的那个下午汽车缓缓开动,身后的一切开始远去,那一刻,所有的曾经离我而去,失去里曾经拥有的一切,那些好兄弟,那种呼风唤雨的权力。
  • 超品战神

    超品战神

    一个没有任何背景的自卑少年,,身负异血,好像早已被选定了一样,因为一次机遇成为超级兵,在变强的道路上走了很远很远,为了亲人,为了爱人,无数次的死里逃生,美女为他倾倒,权势为他掌控,在不断地磨练和拼搏下让他成为真正的强者!一场计划已久的惊天阴谋,黑衣人作为是最大的黑暗势力,已经蠢蠢欲动!一郝该怎样面对这庞大的黑暗势力呢?
  • 瞎眼录

    瞎眼录

    身为天下第一大美男的女儿,秦千千表示压力山大——尤其是不知道该如何直视天下男子。这个问题叫她十分烦恼。因为打小看惯了美得天怒人怨的美人爹的她,除了美人她看谁都会觉得眼睛疼,以致疼到后来她养成了看人都不敢直视的习惯。作为吸取教训,她眼疼之余自制《瞎眼录》一本,记录所有见过的男子的瞎眼等级。只是不成想,某天她那美人爹不知为何突然抽风,要将自己许配一个最丑的男人。为了自己今后眼睛的健全,她决定要奋起抗争,请来爱慕美人爹的姨娘团来援助。却想不到有青梅竹马美男两枚也来凑热闹,还与丑男未婚夫相约华山论剑和西湖雅集比试,胜出者才能娶她……喂!她只是想保护自己视力,还没想把自己卖出去好不好!
  • 百年沧桑

    百年沧桑

    这是一部以中国梦为主题的散文集,该书按照时间顺序,收录了自晚清至今,六十多位文人志士的经典力作。从梁启超的《少年中国说》、秋瑾的《敬告中国二万万女同胞》、鲁迅的《关于太炎先生二三事》,到李大钊的《新的!旧的!》、陈独秀的《新青年》、方志敏的《清贫》,再到萧乾的《看待二十一世纪中国》、韩少功的《笛鸣香港》、王昕朋的《山神的女儿》……该书展现了中国梦的蜕变:从精英们骨感的理想,最终成为每个人丰满的现实。
  • 仙梦天途

    仙梦天途

    手持一把混沌至宝“混沌噬灵剑”,神挡杀神、佛挡杀佛!只因此剑乃先天之列混沌至宝,所以杀人不沾因果;你们是修真者?我乃太古练气士!圣人不死不灭?惹急了我照样斩杀圣人!宇宙苍穹谁做主?一剑在手可争锋!感谢创世书评团提供论坛书评支持
  • 帝者传奇

    帝者传奇

    欧冶子曾这样问过聂凡,走到今天,是什么支撑着你。聂凡握着手中剑,看着满目疮痍的帝都,开口说道:“为了心中的那一份坚持。”正是这份坚持,让一位洗衣小奴才走上朝天阙的道路,一步一步着演绎着自己的传奇;欧冶子再问:“什么是帝者?”聂凡感受着自己一生所走的道路,欣慰的笑道:“我,就是帝者”。
  • 楚雨含烟

    楚雨含烟

    那一年,他们不期而遇;那一世,她只愿双宿双飞,在天愿做比翼鸟,在地愿为连理枝;那一曲,曲终人散;十三年前,他赐她一刀,十三年后,她屠他满门。有些爱,不是喜欢就可以在一起的,有些事,不是付出了就会有回报。这一世,桃花朵朵,只等君归;“只愿君心似我心,定不负相思意”
  • 群穿:C世界

    群穿:C世界

    简单倒饬了下思路:哥哥喜欢妹妹,妹妹也喜欢哥哥,然后他们就愉快的在一起了。当然故事的发展不能违背伦理,于是就出现了华丽的第三者。可不要小瞧了这个第三者,他是非常重要的男一啊!我是萝莉控!于是女一的设定什么的,不喜欢的话可以直接跳过。这是一部群穿小说,站在多主角的立场上,怎样都无所谓。最后是我最喜欢的男三,兼美貌与智慧、性感与迷人于一身的妖孽。在所有C+世界里我最喜欢他。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)