国内外帆船校核方法对比
英国、美国、德国、法国、意大利,不同国家虽然在规范中对一些参数的要求相似,但因规范修改的时间和基于的试验情况不同,也存在一些差别。
法国帆船稳性规范只考虑了各种参数在横倾角40°之前是否满足规范要求,对于横倾角40°之后的稳性情况并没有做出要求。并且法国帆船稳性规范是基于现在客船的基础上发展而来的,考虑更多的是乘客的舒适性。
对于GL帆船稳性规范,“静风横倾角应小于12°—15°”这个要求过于严格。意大利帆船稳性规范同法国帆船稳性类似,对于横倾角45°以后的稳性并没有做出一些特别的规定。这样就造成一个明显的问题,满足相应规范的帆船其大倾角稳性未必优良。
Lloyd是在美国交通部提出的《帆船安全——稳性指南》(The Safety of Sail Training Ships—Stability Information Booklet)的基础上对稳性进行的修改。Lloyd对于帆船稳性最大的创新在于提出:提出了风的横倾力矩与横倾角的关系为cos1.3θ;允许帆船静风横倾角大于甲板边缘入水角,只要满足小于0.5倍的入水角。
美国海岸警卫队帆船稳性规范是依据自身的1艘三桅帆船Eagle的稳性校核而制定帆船稳性规范。(www.daowen.com)
对于帆船的稳性校核方法,中国学者采用的方法与其他国家有着明显的不同:
帆的面积作用简化归入到横摇角的修正中,此修正系数是通过方帆试验得出。但实际上,帆分为硬帆、软帆2种形式,并且不同的形式有着不同的材料可供选择。由于不同船舶配备的帆的桅数、帆型不同,很难通过有限的试验得出较为全面的对比准则。而其他国家帆船稳性校核方法多采用将帆的面积直接计算到横倾力矩中,这样就可以针对不同的风帆直接依据其特征进行计算,结果相对比较正确。
风帆产生的力矩值不随船舶横倾角的变化而变化,为一个恒定数值。由于风帆面积大及风压形心高,当帆船产生较大的横倾时,风帆实际受风面积及形心位置会产生巨大的变化,虽然风倾力矩为恒定数据有利于作图和计算,但这样选取实际太偏于安全。
由于帆的面积较大、风压中心较高,加之风的作用,帆船在海上航行会产生较大横倾角。在中国传统校核习惯中,没有提及对稳性消失角的要求,这样不利于完善帆船稳性的校核。
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