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船舶的漂浮性

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发表于 2011-9-27 11:02:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
为了安全和有效航行,船舶要有足够的结构强度和良好的航海性能。船舶的航海性能包括漂浮性、稳定性、操纵性、不沉性、快速性、摇摆平稳性等。舰船模型同真实的船舶相比结构要简单得多,又没有恶劣的自然条件影响。但是,为了使舰船模型安全、稳定、快速地在水面上航行,也要对船舶的航海性能有所了解。
        1.船舶的漂浮性
        船舶的漂浮性是指船舶在满载的时候仍能漂浮在水面上的能力。船舶漂浮在水面上,一方面受到船体本身的重力作用,另一方面受到水的浮力作用。船体受到的重力和浮力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。重力的作用叫重心,它取决于船体和货物的重量分布情况。浮力的作用中心叫做浮心,它取决于船体浸没在水中的几何形状,它是船体在水下部分的几何中心。如果船体的重心在船体中央,船体呈水平漂浮状态,这是浮心也在船体的中央。如果船体的重心移到船体前部,船体向前倾斜,浮心也在船体的中央。如果船体的重心移到船体后部,船体向后倾斜,浮心也移到后部。
        根据阿基米德定律,船舶受到的浮力等于它所排开的水的重量。在体积相同的情况下,如果船体比较轻,浸没在水面以下的体积就比较小,或者说吃水浅;如果船体比较重,浸没在水下的体积就比较大,或者说吃水深。当船体重量增大到一定程度后,整个船体就会淹没在水面以下,甚至下沉。为了使船舶有足够的漂浮能力,一般船舶浸没在水下的体积只占船体体积的一半。
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发表于 2011-10-12 20:29:13 | 显示全部楼层
船舶的稳定性是指船舶在有限的作用下不会倾覆,倾侧力消失后能恢复到正常状态的能力。

               

    船舶在航行中受到侧面风浪作用倾侧。假设船体向右倾斜,如果船上的货物不移动,重心位置就不会有变化。但由于左面一部分体积露出水面,右边同样大小的体积浸入水中,因此浮心向右移动。如果重心比较低,或者船身比较宽,浮心向右移动相对比较大,浮力作用线就会移到重力作用线的右侧。这时候,浮力的力矩会使船体回复到正常状态。如果重心比较高,或者船体比较窄,浮力向右移动相对较小,浮力作用线在重力作用线的左侧。这时候,浮力的力矩会继续使船体倾侧。这两种情况,前一种是稳定的,后一种是不稳定的。

               

    如果重心在浮力的下面,船体倾侧后,浮力的力矩一定会使船体回复到正常状态。因此,重心低于浮力的船舶一定是稳定的。为了使船舶具有良好的稳定性,要设法增加船体的宽度,并且尽可能降低船舶的重心位置。

    浮力的作用线同船体的中心线相交于M点,M点叫稳心。当稳心高于重心的时候,船舶是稳定的;当稳心低于重心的时候,船舶是不稳定的。稳心到重心的距离叫做稳心高度。稳心高低越大,船体的稳定性越好。一半船舶在倾侧10°~15°的情况下,稳心高度大约从零点几米到几米。舰船模型的稳心高度可以按比例缩短。

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