针对大型双桨双舵船舶的不断发展,对该类船舶操纵性的研究也变得越来越迫切。本文在建立双桨、双舵船舶操纵运动数学模型的基础上,对双桨双舵船舶在港内进行自力操船的性能进行了理论研究,以期为船舶驾、引人员操纵船舶提供参考。 本文首先介绍了课题的背景、意义,及有关双桨、双舵船舶操纵性研究的现状和本文拟采取的研究方法;接着,本文根据MMG分离建模思想,在单桨船操纵运动数学模型的基础上,通过修正双桨双舵船舶的船体、螺旋桨、舵之间相互干扰系数,建立了一个适用于双桨双舵船舶的操纵运动数学模型;第三,本文还考虑浅水、低速、大漂角,对上面运动模型中各水动力系数的影响,建立了双桨、双舵船舶在浅水、低速条件下的港内船舶操纵运动数学模型;第四,本文还利用实船对所建立的数学模型进行了验证,并利用所建立的数学模型,对双桨、双舵船舶港内靠离码头操纵进行了模拟计算。最后,通过对以上内容的总结,得出了针对此类船舶操纵的一些定量结论。 通过本文的研究,取得了下列成果: (1)建立了双桨、双舵船舶的操纵运动数学模型,经与有关实船试验结果比较,具有较好的精度,可以用来模拟计算双桨双舵船舶在港内的操纵运动; (2)利用本文所建立的双桨双舵船舶操纵模型,对双桨双舵船舶港内使用Push-Pull方式靠泊操纵进行了模拟计算; 计算结果表明:当船速低于5节时,Push-Pull操纵(两桨中,一桨正转一桨反转、正转螺旋桨后舵操一舵角,反转螺旋桨后舵角置零、侧推器给出适当的转速转向)能使船舶自力安全靠泊。当船速大于或等于5节时,侧推器的效率已降至40%或以下,侧推效果非常微弱。此时,船舶很难实施Push—Pull操纵。另外,船舶在低速时,该操纵方式能保证双桨双舵船舶在六级风中安全靠泊。 本文所建立的船舶操纵运动数学模型,基本上可以表现双桨、双舵船舶操纵特点模拟计算得到的港内船舶操纵运动性能可为船舶驾、引人员在港内操纵双桨、双舵船提供参考依据。