理论教育 国内帆船稳性校核分析:郑和宝船技术剖析

国内帆船稳性校核分析:郑和宝船技术剖析

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:帆船的稳性该如何校核,至今国内还没有明确的规范规定。在20世纪末期,国内有专家学者针对帆船的稳性该如何校核进行过探讨。所提出的校核方法,主要是参考中华人民共和国船舶检验局1992年颁布的《海船法定检验技术规则》“完整稳性篇”及帆模试验和实船试验结果分析修改得到的。是所核算装载情况下船舶未计及自由液面修正的初稳性高度。横摇角θ的计算借用《法规》中的公式,同时也给予修正:式中,。

国内帆船稳性校核分析:郑和宝船技术剖析

帆船的稳性该如何校核,至今国内还没有明确的规范规定。在20世纪末期,国内有专家学者针对帆船的稳性该如何校核进行过探讨。所提出的校核方法,主要是参考中华人民共和国船舶检验局1992年颁布的《海船法定检验技术规则》(简称《法规》)“完整稳性篇”及帆模试验和实船试验结果分析修改得到的。

《法规》对船舶稳性的要求:

(1)帆船在收帆航行时满足《法规》对船舶动稳性的要求;

(2)帆船在张帆航行时,在限定风速25 m/s下(航行于沿海航区的船)应使其稳性衡准数K不小于1.0,同时其进水角应小于或等于动倾角;

(3)在计算风压倾侧力臂时,分别为风帆风压倾侧力臂和船体风压倾侧力臂。对应的风压倾侧力矩为:由帆产生的风帆风压倾侧力矩Mf b;由船体产生的船体风压倾侧力矩Mf s

其中,帆的迎风位置的选取应为帆正对侧面来风的位置,此位置为帆船最危险的状态。依据空气动力学原理,风压与风速的关系如式②所示。其中,船体部分Cp依据海协资料取1.2,实取p=0.076V2;风帆部分依据风帆极限图和最佳帆角图谱取1.208,实取p=0.076V2

式中,ρ为空气密度;V为风速。(www.daowen.com)

(4)自摇周期Tθ的计算也借用规范中的公式,但需给予修正:

(5)横摇角θ的计算借用《法规》中的公式,同时也给予修正:

此式与《法规》中常规船横摇角计算公式相比,多了帆的修正系数Cs。C1,C2,C3,C4分别与横摇自摇周期及航区,所核算装载情况下船舶重心基线的垂向高度及船舶型吃水,船宽吃水比,船舶类型及舭龙骨尺寸有关。

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