水产百科

渔船稳性

2023-02-11

stability of fishing vessel使渔船倾斜的外力消除后, 能自行恢复正浮状态的性能。根据倾斜方向, 有横稳性与纵稳性之分; 根据所受外力性质及是否计及倾斜时的角速度和惯性, 有静稳性与动稳性之分; 根据渔船本身有否破损, 有完整稳性与破舱稳性之分。为了研究与实用上的方便, 对横稳性分为两部分, 横倾角小于或等于15°时的稳性,称为初稳性; 横倾角大于15°时的稳性,称为大倾角稳性。

初稳性 由于渔船在小倾角范围内可以认为倾侧的入水楔形与出水楔形大致体积相等, 但是水下部分的形状发生了变化, 所以浮心的座标也有了变动。浮心移动的轨迹为一圆弧,其曲率半径称为稳性半径;其曲率中心则称为稳心。稳心在渔船重心以上的高度称为初稳性高度。初稳性高度越大, 初稳性也越大, 因此可用初稳性高度直接代表初稳性。增大初稳性高度,虽可加大初稳性, 但同时将使横摇周期减小, 影响渔船的耐波性, 不利于船员的工作和生活。所以, 渔船对初稳性的要求应适当, 但应有最小限额的规定。渔船倾斜时,船的重力与水的浮力形成一力偶,相当于浮力对重心的力矩,该力矩有使渔船恢复原位的效能,所以称为复原力矩,其力臂则称为复原力臂。复原力臂的大小与初稳性高度成正比例关系。

大倾角稳性 当横倾角大于15°时,浮心的变化将不规则,稳心也必然随着变化。此时, 重心的位置仍保持不变, 由于出水楔形与入水楔形的体积不再可能按相等来考虑,即不能再按等体积倾斜理论对待,于是排水体积发生了变化。复原力矩或力臂随倾斜角而俱增的斜率逐渐减少,到甲板进水角以后,增加率更显著减小, 当达到最大值后,复原力矩或力臂则反而随着倾斜角的增加而逐渐减少,直到下降为零值,此时渔船已完全丧失稳性。大倾角稳性可区分为静稳性与动稳性两种。在静倾力矩作用下,船的稳性称为静稳性。在动倾力矩作用下,船的稳性称为动稳性。

稳性衡准 分初稳性和大倾角稳性两部分。前者以初稳性高度来衡量,后者则以由复原力矩或复原力臂为纵坐标和以倾斜角度为横坐标构成的静稳性曲线与动稳性曲线来衡量。如果将初稳性高度和稳性曲线形状的要求与渔船的主尺度、主要船型系数、结构型式相联系,则在设计渔船之初,即可估计其所具有的稳性以及不同装载情况对稳性的影响,使之具备应有的稳性衡准。

特点 渔船稳性受到各种渔具渔法施加的影响,而且在许多情况下,渔获物需经堆放在甲板上进行整理,易使舷墙的排水孔受到阻塞,如甲板大量上浪,容易导致复原力矩减少。此外,渔船为了捕捞作业,干舷往往不能设得很高,否则容易上浪和造成甲板进水角减小,加以渔船经常在大风浪中作业,对大倾角稳性有较高的要求。在这种情况下,为满足稳性各衡准值的要求,在结构型式、吃水和纵倾、甲板梁拱、首尾甲板舷弧以及利用密封装置以增加储备浮力和加大进水角方面均应作出相应的补偿。渔船营运中的各种装载情况,因作业方式而异,在任何情况下,均应满足衡准中稳性参数的最低值,包括冬季甲板以上结冰等最恶劣条件下进行捕鱼作业在内。同时,渔船长期在海洋中作业,还必须适当考虑其耐波性,所以在保证安全的前提下,初稳性高度不宜过大,或者适当增加船宽,或者采取这两种方式相结合的措施。

影响因素 渔船的主要尺度、装载情况和风或浪的外力等都会对渔船的稳性发生较大的影响。船宽对渔船稳性的影响十分巨大,船宽增减,水线面的惯性矩随之增减,所以增加船宽,初稳性和静稳性都增大。但增大船宽,甲板边的进水角则减小,所以最大静稳性力臂的对应横倾角也减小,因此从增加船宽提高稳性,并不是有利无弊的。干舷的增减,对稳性曲线的反曲点位置有较大影响,而对初稳性无关。干舷高的渔船复原力矩较大。干舷减小,在一定的波浪条件下,船被淹没的机会将随之增多,对渔船不存在国际公认的干舷,应特别慎重考虑甲板边的进水角。渔船的尺度对稳性的影响是较显著的,小渔船比大渔船更易于丧失稳性, 由此造成的失事数量较多。渔船的装载情况对重心比较敏感。自由液面使渔船的初稳性高度和复原力臂均为之减小,在自由液面较大时,应将舱隔小或将舱装满。渔具索引可能对稳性有不良影响,尤其是当拖网钩住海底障碍物时。当渔船偏离设计的原始纵倾时,往往也会带来有害的影响,过大的首纵倾将加剧首部上浪和甲板积水,并易于形成结冰;尾倾过度,则增加尾浪超越船尾或进入船中的可能性。纵倾过大,可能恶化船的操纵性能。风浪对渔船稳性的影响主要有:①在横风、横浪中倾覆;②随浪中倾覆,在计算渔船复原力矩曲线时,如同时计算其在纵浪中的复原力变化,可为防止渔船倾覆提供有用的数据;③尾斜浪中倾覆。渔船在遇到连续大浪时,应尽量避免左右长周期大幅度横摇,如有过大的横倾或偏航发生,应适当降低航速。