因素:
船舶排水量:排水量越大,船舶的惯性越大,在相同的初始速度和停车或倒车条件下,船舶的冲程就越长。这是因为质量越大,改变其运动状态就越困难,需要克服的惯性力也就越大,所以在制动过程中船舶会继续向前滑行更长的距离。
船速:初始船速越高,船舶具有的动能就越大,冲程也就越大。根据动能定理,动能与速度的平方成正比,因此较高的船速意味着船舶在停车或倒车后需要消耗更多的能量来克服惯性,从而导致更长的滑行距离。例如,一艘船在高速行驶时突然停车,其冲程会明显大于在低速行驶时停车的情况。
船舶的主机功率和推进效率:主机功率越大,船舶在前进时获得的推力就越大,在停车或倒车后,由于惯性的作用,船舶的滑行距离也会相应增加。同时,推进效率的高低也会影响船舶的制动性能,如果推进系统的效率较低,船舶在制动过程中可能无法迅速有效地降低速度,从而使冲程增大。
船舶的舵效:良好的舵效可以帮助船舶在制动过程中更好地控制航向和调整姿态,减少船舶的偏航和不必要的横向移动,从而在一定程度上缩短冲程。如果舵效不佳,船舶在停车或倒车后可能会出现较大的偏航角度,导致实际滑行距离增加,而且还可能增加与周围物体发生碰撞的风险。
外界环境条件:风向、风力、水流速度和方向等外界环境因素对船舶的冲程也有显著影响。例如,当船舶在顺风顺流的情况下航行时,突然停车或倒车,由于风、流的推动作用,船舶的冲程会比在静水中或逆风逆流情况下更长;相反,在逆风逆流时,风、流会对船舶的运动产生一定的阻力,有助于缩短冲程。此外,海况(如海浪的大小和方向)也会影响船舶的操纵性能和冲程,恶劣的海况可能会使船舶的阻力增加,同时也会影响舵效,从而导致冲程发生变化。
估算方法:
经验公式法:航海者通常会根据船舶的类型、排水量、主机功率等参数,结合长期积累的实践经验,使用一些经验公式来估算船舶的冲程。例如,对于一般的商船,有近似公式:(其中为冲程,为船速,为根据船舶具体情况确定的系数)。这种方法虽然简单,但准确性相对有限,因为它没有考虑到所有的影响因素,而且不同船舶的系数需要通过实际航行数据进行修正和确定。
实测法:在船舶投入运营初期或在特定的航行条件下,可以通过实际测量船舶的冲程来获取更准确的数据。具体做法是,在安全的水域内,让船舶以一定的速度行驶,然后突然停车或倒车,同时使用定位设备(如 GPS、雷达等)精确记录船舶从开始制动到完全停止或达到某一预定速度时重心所移动的距离,经过多次测量(通常在不同的船速和工况下进行),取平均值作为该船舶在相应条件下的冲程参考值,并建立冲程与船速、排水量等因素之间的关系曲线或表格,以便在后续的实际操纵中根据当时的船舶状态和航行条件快速估算冲程。
参考船舶操纵性能资料:船舶的设计建造单位或船级社通常会提供该船的操纵性能资料,其中包括在不同工况下的冲程数据。航海者可以查阅这些资料,根据船舶当前的实际情况(如实际排水量、吃水、主机功率等),结合资料中的数据进行适当的修正和插值计算,来估算船舶的冲程。这种方法相对较为准确,但需要确保所使用的操纵性能资料是最新的且与实际船舶状况相符,同时也要考虑到实际航行中的各种特殊情况(如船舶的装载情况、船体的污损程度、外界环境条件的变化等)可能对冲程产生的影响,必要时进行进一步的调整和估算。
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