半潜船操纵性试验及试航问题探讨

半潜船操纵性试验及试航问题探讨　陈家远　｛广船国际船舶设计公司）　摘要：针对１８　０００　ｔ半潜船操纵性能和试航试验展开讨论．叙述了本船有关操纵性　能参数及其影响因素，并进一步对试航有关问题作出探讨。　关键词：ｚ形操纵超小Ｚ形操纵组合回转／拨正（舵）　半潜船是我公司的重点产品之一，本报　除非另有说明，本报告全文均采用标准　告就其操纵性方面的试验和试航方面进行　国际单位制。　讨论，如有错漏之处，请指正。　２　船体型线和附体对之本船操纵性　１　前言　的影响　在本报告内所述试验的目的是对半潜　船体型线和附体对船舶的操纵性有相　船的固有操纵参数进行讨论，主要是为了：　当大的影响，由于船体型线受其它因素影响　・根据同型船舶和主尺度，评价这些特　较大．故本文主要集中讨论附体对船舶的操　性参数。　纵性的影响。而本船的附体主要是尾柱底　・把这些特性参数与ＩＭＯ　Ａ．７５１（１８）　梁、吊舱、螺旋桨和推进系统；本船设有一套　决议案中的衡准相比较。　双西门子Ｓｃｈｏｔｔｅｌ吊舱（ＳＳＰ）及螺旋桨，ＳＳＰ　・探论试航有关问题。　单元安装在圆形键箱上。　为了确定这些操纵参数，已进行了ｚ形　操纵试验．超小Ｚ形操纵试验和组合回转／　裹１　不同型号的尾拄底粱报的　面积　拨正（舵）试验。　尾柱底桨型号　．嘲面积（　）　面比％（－ｈ　ｔｏｐ＊Ｔ相比　Ｉ　４５．３　４　４６　试验使用了７９３３号船模，该船模也用　Ⅱ　５２．６　５　１８　于适航性试验。在本报告内所述的所有试验　Ⅲ　６１　０　６　７３　均对应指定船舶在平均吃水７．０　ｍ时的装　载状态。试验中使用了不同的尾柱底梁设　Ｉ、Ⅱ、Ⅲ型尾柱底梁是中设型底梁，而Ⅳ　计，以便确定何种尾柱底梁设计上有最佳的　型尾柱底梁设为两块边底梁，其每一块均具　操纵性能。所有试验均在约１４．５　ｋｎ的航速　有与Ｉ型尾柱底梁相同的侧面积。在试验过程　下进行。　中，吊舱作业转速正如１９９９年４月２８日的　ｚ形操纵试验在一个长２２０　ｍ，宽１５　ｍ　Ｅ—ｍａｉｌ中所定的那样，相当于足尺寸时１５．０　的浅水池中进行。组合回转／拨正（舵）试验　。／ｓ。ＭＡＲＩＮ库存桨５８１０　Ｒ＋Ｌ号可调螺距桨　和螺线旋回试验在一个长６０　ｍ，宽３８　ｍ的　被选用为在操纵性试验中的船模推进。螺旋　兴波水池中进行。　桨旋向由Ｈａ—ＣｅＭａｒｉｎｅ公司在开始试验前　两个水池的水深均调节为１．０　ｍ，相当　定为内旋过顶点。其前（拉力）桨螺距为Ｐｏ＝　于全尺寸时的３８　ｍ水深。按实船吃水７．０ｍ　０．９９７ｍ；而后（推力）桨螺距为Ｐｏ＝１．１６０ｍ。　计算，吃水、水深比为５．４．从操纵性方面来　２．１　试验结果展示和研讨　考虑，所有试验均在深水中进行。　（１）ｚ形操纵试验　广船科技２００２年第１期（总第７５期）　９　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｚ形操纵试验结果是通过设有Ｉ、Ⅱ、Ⅲ　型尾柱底梁的船模，在航速约为１４．５　ｋｎ的　情况下进行试验得到。对于每一种尾柱底梁　的设计，都进行了一个１０。／１０。和２０。／２０。的　ｚ形操纵试验　当脉冲偏转角为１０。／１０。和２０。／２０。时，　记录设有不同尾柱底梁设计的７９３３号船模　在航速约１４．５　ｋｎ时的试验数据，并与ＩＭＯ　建议值相比较，可　得到表２的概况。　表２　ｚ形操纵试验结果　７９３３号船模，航速１４．５　ｋｎ（Ｌ／Ｖ＝１９　４ｓ　衡】Ｏ。／１Ｏ。　１Ｏ。／１　对于Ｉ型尾柱底梁，其固有回转能力是　１．５４Ｌｐｐ，Ⅱ型的是１．７０Ｌｐｐ，Ⅲ型的是　１．８５Ｌｐｐ。这些数值与同类船舶相比较大，表　明船舶对操舵的反应较为迟缓。　大的尾柱底梁面积，可以改善船舶性　能。其不同尾柱底梁的影响，可　在最大横　倾角和回转速度中清楚看见。Ⅲ型尾柱底梁　与Ｉ型相比，横倾角下降了约２０％，回转速度　下降了１４％。表３的数据中可　看到对比。　表３　横俺角与最大回转速度　尾柱底粱　Ｓ／　（。／。　最大横倾角（。）　最大回转速度【　／ｓ）　Ｉ型　Ⅱ型　Ⅲ型　１Ｏ／ｌｏ　２Ｏ／２０　准　２ｏ。／２０。　３．４　３　８　１　４４　２　２３　首次超越　第＝改超越　固有回转圈　首敬超越　ｌＭＯ决议　Ｉ　Ⅱ　１Ｏ／ｌ０　２０／２０　２．８　３．１　１　２６　１　９６　ｌ４　７　ｌ５　３　１５　１　２９　７　２９　３　２５　４　２．５０　１．５４　１．７０　２５　０　ｌ８　１　２０　９　１Ｏ／ｌｏ　２Ｏ／２０　２　４　３　１　ｌ　ｌ４　１　７４　Ⅲ　ｌ５　０　２３　６　１．８５　ｌ８　１　在ｚ形操纵试验的结果的基础上，用具　从上面的对比可以得出７９３３号船模不　满足ＩＭＯ决议建议的偏转校对和航向稳定　性衡准的结论。　如果与ＭＡＲＩＮ已有的同类船舶数据相　比较，其超越角可以认为偏大，因而偏转校　对和航向稳定性判断为较差。　所有尾柱底梁设计的１０。／１０。的首次超　越角均太大。然而衡准值和各试验值都彼此　十分接近。当尾柱底梁面积增加时，首次超　越角下降。当尾柱底梁面积增加时，第二次、　第三次超越角减少更多。　Ⅱ型尾柱底梁在２０。／２０操作中，其超越　角结果与Ｉ型与Ⅲ型的不成线性关系。这个　面积的尾柱底梁效果较差。　有最佳的ｚ形操纵试验结果的Ⅲ型尾柱底梁　继续进行回转／拨正（舵Ｊ试验。该型设计具有　最大的侧面积。Ⅳ型尾柱底梁也用于回转／拨　正（舵）试验。它由两条舷侧尾柱底梁组成，每　一条梁的侧面积与ｌ型尾柱底梁相同。　（２）超小ｚ形操纵试验　由设有Ｉ、Ⅱ、Ⅲ型尾柱底粱的船模，在航　速约ｌ４．５　ｋｎ时进行超小ｚ形操纵试验。对　于每种尾柱底梁设计，都会进行一个０。／５。　的超小ｚ形操纵试验。　进行超小ｚ形操纵后的变化与船舶被人　为操舵来维持笔直航向十分相似。因为船模　不会十分轻易地对吊舱的运动反应，暴露的　问题是实船是否能够在小吊舱转角下保持航　向。如果船舶在超小ｚ形操纵时会使偏转角　对于所有尾柱底梁的设计而言，十分明显　的是所有首次超越角在ｌＯ　ｌ０。ｚ形操纵的　数值几乎相同，尽管不同设计的侧面积十分不　同。因此，可以认为在键箱或支柱设计中相对　较小的变化不会导致结果的明显不同。如果键　箱不是圆形，而是具有锐边，试验结果会有一　增加，这将表明船舶在测试的吊舱转角下，不　能保持航向稳定。更大的吊舱转角将被要求．　和能够表明船舶直线航向无控制性能。超小ｚ　形操纵试验重点在于长时间后的超越角。　用Ｉ、Ⅱ、Ⅲ型尾柱底梁进行了超小ｚ形　操纵试验。　在表４中，给出了最后４次测量到的超越　角。　陈家远：半潜船操纵性试壁及试航问题探论　点点改善。然而，其效果是很可能是微小的，因　为键箱的某部分接合在船舶的边界层上。　１０　维普资讯 http://www.cqvip.com

表４超小Ｚ形操纵试验结果　在与ＭＡＲＩＮ类似船舶的回转数据相比　ＮＳＺＺ　超越角ｆ。Ｊ　超越时间（ｓ）　较后，对于同类船型而言，本船回转性能优　Ｉ型　Ⅱ型　Ⅲ型　ｌ型　Ⅱ型　Ⅲ型　异　０。／５　‘ｎ一３１　超越　３　８　０．３　２１　２５　ｌ＿　在回转试验过程中连续进行拨正ｌ舵）　‘ｎ一２　Ｊ　超越　４．２　８　１　０　６　３ｌ　４５　Ｉ４　试验，其结果表明在吊舱返回中心位置后，　｛ｎ一１１反超越　９．３　１８　５　２．８　５０　７７　２５　ｎ敬超越　＞３７　０　＞４０　＞１００　＞Ｉｏｏ　一　和操作达到稳定状态后，其剩余回转速度衰　减到平均ｏ．３２。／ｓ。船舶的剩余回转速度在　｛ｎ一３１攻超越　８　２　４１　左右舷均为非零值，这意味着船舶处于动态　ｆｎ一２ｌ敬超越　１１．５　４７　１ｎ—ｌ】次超越　】４．５　５２　不稳定中。然而从研究中可知，船长和操舵　ｎ捩超越　１９．５　７３　指挥员通常会有在操舵时是轻微动态不稳　定的经历。　在上表中，可能看到超越角和超越转向　在回转回程中，剩余回转速度与稳定回转　时间在每次超小ｚ形操纵后增加。船舶对于　小吊舱转角反应较差，这意味着船舶在小吊　速度的比值为０．１９（左舷）和０．１８（右舷Ｊ是可　以接受的。通常，在０．３以下是可以接受的　舱转角时不能保持航向稳定　对于５。／０唯　验，Ⅲ型尾柱底梁具有最佳　回试验中的回转速度与吊舱转角的关　系叫做ｒ—ｓ曲线。对于不稳定圈，该曲线为　结果，其次是Ｉ型　Ⅱ型的结果与Ｉ型、Ⅲ型的　估算的　直线稳定性常由ｒ一８曲线表示，表　不成线性关系。对于这种不同没有解释原因。　明船舶的直线稳定性或直线不稳定性。特别　用Ⅲ型尾柱底梁进行８。／０￣／￣验后表明　要说明的是ＩＭＯ没有提及任何关于航向稳　吊舱转角等于或小于８。，船舶不能以不变的　定性在动态直线稳定性方面的衡准。大　操作进行直线航行。　的直线不稳定性圈不利于航向稳定。小的直　（３）组合回转／拨正（舵）试验　采用Ⅲ和Ⅳ型尾柱底材设计的组合回　线不稳定圈被认为是可以接受的。　船舶的不稳定性由不稳定曲线的宽度　转／拨正（舵）试验。吊舱转角在左舷或右舷　方向从ｌ０。变化到３５。；对于每一种尾柱底梁　和高度来表示　圈高代表剩余回转速度一对　于本船而言，圈高为０．６４。／ｓ，即约０．３６。／ｓ　的设计，航速都约为ｌ４．５　ｋｎ　的回转速度在较大吊舱转角时。　当３５。回转圈的前进距离ＡＤ和回转圈　表６列出了不同尾柱底梁设计下不同的回　直径ＴＤ，在船模以对应ｌ４．５　ｋｎ航速下得　转速度。　到，经与船舶垂线问长相除后得到的无量钢　数值结果，将与ＩＭＯ吃水操纵标准相比较，　襄６　回转速度结果　概览如表５。　尾拄底梁　吊舱转角　ｒ执行　ｒ稳定　ｒ剩余　ｒ剩余／ｒ稳定　５ＳＢ　ｌ　０Ｉ　０　８５　０．４３　０　５ｌ　襄５　组台回转／拨正（舵）试验结果　１０ＰＳ　Ｉ　４４　ｌ　ｌ７　０．３７　０．３２　ＩＯＳＢ　ｌ　５Ｉ　ｌ　ｌ７　０．３５　０　３０　衡　准　ＩＩＩ型　２ＯＰＳ　ｌ　９５　Ｉ　５５　０．４３　０　２８　ＡＤ／Ｌｐｐ　ｌ回转罔ＴＤ／ＬｐＩ　２０ＳＢ　２　０４　１．４９　０．４２　０　２８　ＩＭＯ决议　　。４．５０　　ｌ５．０　３５ＯＳ　２　３ｌ　Ｉ．７３　０．３３　０　ｌ９　Ⅲ型尾柱底梁试验结果　『　ｌ　１．　３５５Ｂ　２．４２　Ｉ．６９　０　３ｌ　０　Ｉ　８　５ＳＢ　０．９６　０．８２　０　４７　０　７２　从上述比较中可以得出结论：本船满足　ｌｖ型　ｌ０Ｐｓ　Ｉ＿２２　ｌ　０６　０　５２　０　８３　ＩＭＯ有关回转性能的规定。试验值大大低于　ｌ０ＳＢ　１．１７　ｌ　０４　０　４６　０　６２　建议衡准。　对于Ⅲ型尾柱底梁，它的在进行回转时　广船科技２Ｏ０２年第１期（总第７５期）　维普资讯 http://www.cqvip.com

的转速和定常回转时的转速高于Ⅳ型尾柱底　最大横倾角相当小，但对于这类船舶而　言，考虑到具有６．０　ｍ的大ＧＭ值，当与同　类船舶相比时，最大横倾角相应也较大。　当在开阔水域（非港口操纵）航行时，吊　舱转速为４．５。／ｓ是经常使用的，从操纵的　角度来看，也是可以接受的。通过增加操作　梁Ⅲ型尾柱度梁的剩余转速低于Ⅳ型的。由　于剩余转速表示了不稳定圈的高度，而一个　较大的不稳定圈并不值得推荐，从而可以认　为Ⅲ型尾柱底梁的结果佳于Ⅳ型尾柱底梁。　Ⅳ型尾柱底梁的剩余回转速度与定常　回转速度的比值大于Ⅲ型的。以易于操纵的　角度来看，建议比值尽可能小。从这个角度　看来，也可以认为Ⅲ型尾柱底梁具有比Ⅳ型　更好的性能。　吊舱的次数，船舶将反应更快，当考虑吊舱　操作时引起的偏离加速度时，这并不总是人　们所期望的。另外，左操纵过程中的最大横　倾角，是吊舱动作速度直接作用的结果和在　操纵过程开始时，是一种动态的影响结果，　它随着吊舱操作速度的增加而增加。对于港　口内操纵或低速操纵，几乎可以与近海的动　态位置相比，吊舱转速可取为低值上ｌ５。／　ｓ。因为船舶几乎没有前进速度，它不得不对　吊舱的驱动产生反应。当以几乎零速航行　时，吊舱上的力较小，吊舱操作速度可以毫　无问题地加快。如果转动速度更高，在事故　发生时，船舶可以期望反应得更快和更短的　反应时间。　如果吊舱操作速度减少，预计最大横倾　角也会减不，在全速航行中常会遇上这种情　况。如果吊舱操作速度几乎为零，最大横倾　角将会减少到定常横倾角值。　另外，在稳定的回转圈内测到的定常横　倾角也相当小。因为ＧＭ值在操纵过程中直　尽管Ⅳ型尾柱底粱的侧面积大于Ⅲ型　的５０％，在转速方面的差别却不大。因此，可　认为键箱或支柱相对较小的设计差异很可　能不会导致一个十分不同的结果。如果键箱　不光顺，而有锐边，其结果可能稍有改善。当　键箱也部分地固定在船舶的边界层上，然　而，这种改善可能是十分微小的。　直线不稳定圈的宽度代表了吊舱转角，　即在此角度下直线航行的船舶不会对吊舱　有反应。稳定性曲线具有这种反复圈的船　舶，有可能向右舷、左舷转向，甚至能够直线　前进，这一切均取决于环境干扰因素。　２．２横倾角　在表７中，记录试验中所测量到的最大　和定常横倾角。　裹７试驻　种龚　最大和定常横倾角　尾柱　底粱　８（。１　６／　ｆ。／。】　ｆ。１　ｆ。）　ｆｋ．　士　Ｋ　ｌＩ眦　ｎ’　ＩＯ／ＩＯＺ形操纵　２０／２ｏｚ形操纵　ｌＯ／Ｉｏｚ形操纵　２０／２ｏｚ形操纵　ｌＯ／Ｉｏｚ形操纵　２ｏ／２ｏｚ形操纵　Ｉ　Ｉ　Ⅱ　Ⅱ　Ⅲ　Ⅲ　一　ｌ０／１０　３．４　一　一　２０／２０　３．８　一　一　ｌ０／１０　２．８　一　一　２０／如　３．Ｉ　一　一　ｌ０／１０　２．４　一　一　２０／２０　３．１　一　一　一　一　一　一　一　接影响到横倾角，可以得出结论是在操纵过　程中船舶横向稳性可判定为相当好。与其它　船舶相比较而言，本船定常横倾角较小和对　于这类船舶而言，是可以接受的。　在横倾角、前进速度、ＧＭ值在回转圈中　的关系如下：　ｇ×ＧＭＳｉｎ￣ｂ／Ｕ　＝Ｋ　ｘ（Ｌｐｐ／Ｒ）ｌ１】　ＳＢ回转／拨正试验　Ⅲ　一５　一　Ｐｓ回转／拨正试验　Ⅲ　＋１　一　ＳＢ回转／拨正试验　Ⅲ　—１ｔ　一　Ｐｓ回转／拨正试验　Ⅲ　＋２Ｃ　一　ｓＢ回转／拨正试验　Ｐｓ回转／拨正试验　ｓＢ回转／拨正试验　Ⅲ　—ＩＣ　一　Ⅲ　＋３５　一　Ⅲ　—３５　一　２．５　１　２　１０．１　２．９　１　１　６．６　３．１　Ｏ　９　６．７　３　３　０　８　５．０　３　４　０　２　４．９　３　８　０　４　３．３　４　０　０　２　３　１　在这条公式中，十分清楚时看到ＧＭ值　对回转圈中的横倾角具有直接影响。如减少　ＧＭ值，在同样前进速度下会增加横倾角。　因为影响因子ｇ、ＧＭ、ｋ和Ｌｐｐ在回转过　程中为常数，和Ｒ，在不同速度几乎不变，人　们也可以将公式重写为：　阵家远：半潜船操纵性试验盈试航同题撵论　ｓＢ回转／拨正试验　Ⅳ　—５　一　Ｐｓ回转／拨正试验　Ⅳ　＋ｌ０　一　ｓＢ回转／拨正试验　Ⅳ　—１０　一　２　５　ｌ　８　ｌ０：　２　４　２　０　９　６　２　９　１．８　９　６　１２　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｓｉｎ￣，／Ｕ　＝Ｃ　【２　Ｊ　（５）根据回转试验结果，在与同型及尺　寸相近的其它船舶相比较后，本船的回转性　能非常好。　（６）通过进行回转试验验证比较的两种　尾柱底梁（Ⅲ、Ⅳ型尾柱底梁）中，Ⅲ型尾柱　底梁，即中心线处的尾柱底梁，表现出了最　小的横倾角和剩余回转速度。　（７）本船将具有轻微的动态直线不稳定　性，因为其在拨正试验中剩余回转速度是非　零值。该剩余回转速度在允许范围之内。　（８）总而言之，可以得出结论的是本船　其中ｃ为稳定线，与吊舱转角成比例。　可以认为Ｉ型尾柱底粱具有最大的最大　横倾角。Ⅱ型尾柱底梁的横倾角Ｉ型与Ⅲ型尾　柱底梁ｚ形操纵试验时的横倾角之间。Ⅲ型　和Ⅳ型黾柱底梁几乎表现出同样的横倾角。　关于最大横倾角，可以得出结论的是Ⅱ、Ⅲ和　Ⅳ型尾柱底梁具有最小的横倾角。　对于大的吊舱转角，最大横倾角显然更　大，但定常横倾角（　）对应于较大的吊舱　转角时反而更小。这可以由回转圈中大吊舱　转角时的速度下降来解释。　操纵特性参数并不在ＩＭＯ　Ａ．７５１（１８）包含　因此，定常横倾角表现为与定常回转圈　的ＩＭＯ操纵性标准草案中相关的衡准之内。　速率相反。ｕｓ一这是稳定回转时的速率，它　（９）通过ｚ形操纵试验和回转试验可以　可看作是在回转过程中定常横倾角的一种　得出的结论是Ⅲ型尾柱底梁给出了操纵性　尺度。在回转圈中，较高的速率具有较大的　方面最佳的结果。　横倾角。　（１０）这些操纵试验表明在操纵过程中　在同样的吊舱转角下，Ⅲ型尾柱底梁比　船舶的横倾角将会停留在允许值范围之内。　Ⅳ型具有更高的速度损失（见ｌＯｏ时的值）。　因为横倾角由ＧＭ值直接影响，在操纵过程　然而，在同样的定常回转速率（ｕ…）下，Ⅳ型　中，船舶横稳性被判定为非常好。　尾柱底梁比Ⅲ型具有更大的横倾角。对于定　常横倾角，可以认为Ⅲ型尾柱底梁给出了最　３　试航有关问题讨论　小的横倾角。　在船舶总体性能试验和试航中，要注意　２．３　结论　有关环境因素的影响。综合考察广船国国际　在７９３３号船模和５８１０Ｒ＋Ｌ号螺旋桨　的几个常用的测速海域，在桂山东、万山口　模型上，状态为对应实船吃水为７．０　ｍ时进　测速时，要关注海流的走向。在架岛屿　行的操纵性试验的基础上，可以得出在试验　附近的海流较为复杂，对船舶测速有较大影　状态下的操纵性能：　响。　（１）在ｚ形操纵试验的结果上，经与同　３．１递增测速试验　型、同尺寸的其它船舶相比较，船舶的摇摆　在规格书中没有明确试航测速状态的　检查和航向稳定性被判定为相当差。　吃水，如无例外，应对应做航模试验时相应　（２）经用不同的ｚ形操纵试验对三种尾　实船的平均吃水７．０　ｍ。ＳＳＰ单元在预定的　柱底梁设计（Ｉ、Ⅱ、Ⅲ型尾柱底梁）的测试，Ⅲ　转速下进行递增测速试验。如何确定航速　型尾柱底梁，具有最大侧面积，给出了最小　——功率曲线的功率仍有待讨论决定。我个　的偏转角、横倾角，回转速度和最高的固有　人观点是ＳＳＰ单元电动机消耗的电流和电　回转能力。　压是可以测定，其在一段时间内平均功率可　（３）船舶的固有回转能力非常好。　以求得，只要能够确定一个合理的损失因　（４）根据超小ｚ形操纵试验结果，本船　子，就可以求出电动机的平均输出功率。　在小吊舱转角时的航向稳定性是比较差的。　３．２　在船舶操纵性试验中　广舶科技２００２年第１期（总第７５期）　ｌ３　曩　———～潍　　维普资讯 http://www.cqvip.com

要注意有关主管部门对试验条件的定　义。在以前，我厂惯于在螺旋计点功率附近　进行操纵试验，可引用Ａ７５１（１８）决议案中　规舵在失去动力后仍具有较好的舵效应：　舵升力　Ｆ　＝０．５★Ｐ－ｋＣ　★Ｖ２。ｓ　其中ｓ为舵侧投影面积。　当船舶以一定的航速ｖｏ航行时，ｓｓＰ推　进单元在失去动力后不具有较好的舵效应　（２）当船舶的航速　＝ｏ时，常规舵没有　舵效应。　《船舶操纵性过渡标准》有关定义。引用ＩＭＯ　《船舶操纵性过渡标准》中３　２．１条款，可以　避开本船难以测定主机负荷的难题，直接以　航速定义标准操纵试验状态。　３．３　操舵通过对ＳＳＰ推进单元来进行　在本船中，由于没有常规的舵，其操舵　通过对ＳＳＰ推进单元来进行。常规舵由机翼　舵升力　Ｆ　＝０．５★Ｐ－ｋＣ　★Ｖ２０★Ｓ＝０　当船舶的航速Ｖ。＝０时，ＳＳＰ推进单元　不受航速为零的影响，可以迅速产生最大控　制力，达到最佳的舵效应。　可见设有ＳＳＰ推进单元的船舶在获窄　水道或以低速进、出港时具有非常好的操纵　性和防碰撞能力。　剖面产生的升力来形成回转力矩，ＳＳＰ推进　单元的工作原理是通过吊舱转角的变化来　产生的矢量推力，矢量推力在沿垂直船长方　向具有分力，从而达到舵的偏转柞效用。与　舵不同的是，在ＳＳＰ推进单元产生的矢量推　力为零或很小时（推力或吊舱转角任一因子　３．４　ＳＳＰ推进单元的控制力、对旋转轴的　力矩和消耗功率曲线　的数值较小时），转动吊舱不具备明显的操　舵特性。如船舶对于小吊舱转角反应较差，　这意味着船舶在小吊舱转角时不能保持航　向稳定。可以认为ＳＳＰ推进单元在船舶操纵　方面是～组推力舵。　当ＳＳＰ推进单元的螺旋转桨轴线与来　流方向成一个ｎ夹角时，产生的合力Ｆｎ可　．　帅　／　南　丫。　崩　，　，分为Ｒ，Ｆ　两个分力，同时产生一个绕竖轴　的扭矩０，消耗一定的功率Ｐ。图１、图２、图３　，～　葡　叭　中以无因次形式给出了其理想状态关系曲　线　ＦＲ／　（１）当船舶以一定的航速ｖｏ航行时，常　＼　＼　一　＼、／　，、，、一，／　一　　　¨　佩　Ｊ‘　图ｌ　ＳＳＰ单元台力示意图　图２扭矩与攻有ａ关系　图３受力和功率相对攻角ｑ关系　★图中ｑ有为理想状态；　，Ｐ０，　为ａ＝０时对应的Ｆ，Ｐ，Ｑ值。　收稿日期：２００】一１２—２９　１４　胨家远－半潜船撵馘性试蛩厦试航』可嚣探论