航速
舰船在单位时间内所航行的里程
航速(英文名:speed of ship),是指船舶航行时,相对于陆地或水的速率。也就是船舶在单位时间内相对于陆地或水所能航行的距离。在不同情况下船舶的航速不同,所以有各种航速的名称,如:设计航速、试航航速、服务航速、拖曳航速、自由航速等。
船舶航速常用的单位为米/秒;公里/小时;海里/小时(简称节)。海船常用节,内河船常用公里/小时;有关的性能计算中常用米/秒。航速的测量仪器计程仪可分为相对计程仪和绝对计程仪两大类。相对计程仪所显示的是船舶相对于水的航速,它只能记录船舶受风影响后的对水航速,但不能显示水流影响后的航速。绝对计程仪可以测量船舶相对于海底的,即船舶受风流影响后的实际航程和实际航速。测量船舶速度的计程仪有电磁计程仪、水压计程仪、多普勒计程仪和声相关计程仪等。
航速最快的舰船是布拉多尔号,该舰属于加拿大海军,于1968年7月23日服役。该型艇该艇的排水量为240吨,最大航速可以达到63节(117千米/小时)。盾牌级导弹艇,也译作盾牌星座级,是挪威新型隐身导弹艇,该艇动力系统由2台燃气涡轮发动机和2台柴油发动机组成,航速可以达到60节。
概念解释
航速是指船舶航行时,相对于陆地或水的速率。也就是船舶在单位时间内相对于陆地或水所能航行的距离。在不同情况下船舶的航速不同,所以有各种航速的名称,如:设计航速、试航航速、服务航速、拖曳航速、自由航速等。
分类
设计航速
预期船舶在设计状态(即设计排水量、设计吃水等)下所能达到的航速。设计航速常为船舶主要设计指标之一,在进行主机功率、螺旋桨要素以至船舶尺度的选择时,都要考虑如何满足设计航速的要求。设计航速是设计阶段通过计算而得的,实际的航速需在船舶建造完工后由试航测定。
试航航速
船舶试航时测得的航速。新建造的或大修后的船舶均需进行试航,以检验其各项航行性能。测定试航航速时,要求船舶为预定排水量,主机在额定工况下横倾不超过1度,无首纵倾,推进器有足够浸深;天气要晴和,试航区水面风力不大于三级,波浪不大于二级;试航水区的水深和航道宽度要满足相应的要求;按规定的试航程序和方法进行。
服务航速
又称常用航速、营运航速。运输船舶在一般海况下经常使用的航速。服务航速用于船舶常年航行,是主要的航速。所以,在船舶设计中确定主机功率或螺旋桨要素时,有时以服务航速为依据服务航速由于风浪和船舶污底的影响略低于试航航速。服务航速下的主机功率一般用持久功率。
拖曳航速
又称拖带航速。船或船模被拖曳或船舶拖曳它船(物)时的航速。船舶不拖它船(物)时的航速则称自由航速。对于实船,拖曳航速和自由航速主要是对拖船而言,视其是否拖带驳船或其它物体而分。设计拖船时,两种航速何者为设计基准则根据具体情况而定。一般拖带航行的情况多,则以拖曳航速为主,兼硕自由航速,拖船多属这一情况;反之,则以自由航速为主,例如某些港作拖船。
经济航速
经济航速指最经济合理的船舶航行速度。其基本概念是利用螺旋桨特性——船舶推进功率大致与转速的3次方成正比这一定理,通过稍许降低航速以取得节油效果。但减速程度,必须对得失要作出量的估计,减速航行在节油及降低运输成本方面的得益,必须大于其付出的代价(船舶运输能力的降低,单位固定成本的提高、航次数减少等)。采用经济航速,是对已有船舶在不作重大改装换新的条件下实现大幅度节油的重大技术措施。
控制航速
控制航速是指根据航道情况,由主管机关规定船舶航行时的限制速度,船舶进入限制航速的航道、地段、港区,根据风流影响,把本船航速控制在限定速度之内。机动船航经内河航道,如遇有:要求减速的船舶、辅助浮船坞、水下工程、险堤险岸、鱼苗捕捞养殖区等,应当尽可能及早降低航速和保持较远距离行驶,以避免浪损。
安全航速
安全航速是指1972年《国际海上避碰规则》第1章第6条规定,每一船舶在任何时候都应使用的一种航速。使用该航速时,要求能够同时达到:每一船在任何时候都应以安全航速行驶,以便能采取适当而有效的避碰行动,并能在适合当时环境和情况的距离以内把船停住。 在决定安全航速时,考虑的因素中应包括下列各点:1.能见度情况;2.通航密度,包括渔船或者任何其他船舶的密集程度;3.船舶的操纵性能,特别是在当时情况下的冲程和旋回性能;4.夜间出现的背景亮光,诸如来自岸上的灯光或本船灯光的反向散射; 5.风、浪和流的状况以及靠近航海危险物的情况; 6.吃水与可用水深的关系。 对备有可使用的雷达的船舶,还应考虑:1.雷达设备的特性、效率和局限性;2.所选用的雷达距离标尺带来的任何限制; 3.海况、天气和其他干扰源对雷达探测的影响; 4.在适当距离内,雷达对小船、浮冰和其他漂浮物有探测不 到的可能性;5.雷达探测到的船舶数目、位置和动态;6.当用雷达测定附近船舶或其他物体的距离时,可能对能见度作出更确切的估计。
航速单位
船舶航速常用的单位为:米/秒;公里/小时;海里/小时(简称节)。一般,海船常用节,内河船常用公里/小时;有关的性能计算中常用米/秒。早在16世纪,海上航行已相当发达,但当时一无时钟,二无航程记录仪,所以难以确切判定船的航行速度。然而,有一位聪明的水手想出一个妙法,他在船航行时向海面抛出拖有绳索的浮体,再根据一定时间里拉出的绳索长度来计船速。那时候,计时使用的还是流砂计时器。为了较准确地计算船速,有时放出的绳索很长,便在绳索的等距离打了许多结,如此整根计速绳上有分成若干节,只要测出相同的单位时间里,绳索被拉曳的节数,自然也就测得了相应的航速。于是,“节”成了海船速度的计量单位;相应地,海水流速、海上风速、鱼雷等水中兵器的速度计量单位,国际上也通用“节”。“节”的代号是英文“Knot”的词头,采用“Kn”表示。1节等于每小时1海里,也就是每小时行驶1.852千米(公里)。
航速测量
船用计程仪的种类很多,它是船舶测定航程和航速的主要仪器。计程仪可分为相对计程仪和绝对计程仪两大类。相对计程仪所显示的是船舶相对于水的航程和航速,它只能记录船舶受风影响后的对水航程和航速,但不能显示水流影响后的航程和航速。因此,人们称它为“计风不计流"的计程仪。绝对计程仪可以测量船舶相对于海底的,即船舶受风流影响后的实际航程和实际航速。
电磁计程仪
电磁计程仪是通过水流(导体)切割装在船底的电磁传感器的磁场,将船舶航行相对于水的运动速度转换为感应电势,再转换为航速和航程。其优点是线性好,灵敏度较高,可测后退速度。
水压计程仪
水压计程仪是利用相对于船舶航行水流的动压力,作用于压力传导室的隔膜上,转换为机械力,借助于补偿测量装置,将机械力转换为速度量,再通过速度解算装置给出航程。这种计程仪工作性能较可靠,但线性差,低速误差大,不能测后退速度,机械结构复杂,使用不便。
多普勒计程仪
多普勒计程仪是利用发射的声波和接收的水底反射波之间的多普勒频移测量船舶相对于水底的航速和累计航程。这种计程仪准确性好,灵敏度高,可测纵向和横向速度,但价格昂贵。主要用于巨型船舶在狭水道航行、进出港、靠离码头时提供船舶纵向和横向运动的精确数据。多普勒计程仪受作用深度限制,超过数百米时,只能利用水层中的水团质点作反射层,变成对水计程仪。
声相关计程仪
声相关计程仪应用声相关原理测量来自水底同一散射源的回声信息到达两接收器的时移,以解算得相对于水底的航速和航程。这种计程仪可测后退速度,兼用于测深。
最快的舰船
布拉多尔号
布拉多尔号是加拿大海军在1960年订购的一种水翼艇,于1968年7月23日服役。该型艇的最大航速可以达到117千米/小时(63节),而高速公路的一般限速为120千米/小时,因此它航行起来,基本上就像高速公路上的汽车一样快。布拉多尔号是截至2016年6月为止,人类建造的最快军舰,与之相比,挪威盾牌级导弹艇号称全球速度最快,其实它的最高航速也比布拉多尔号低了3节。
盾牌级导弹艇
盾牌级导弹艇,也译作盾牌星座级,是挪威新型隐身导弹艇,本艇全由挪威自主设计,采用半气垫船、半双体船设计,不但适合沿岸作业还能避过一些大型水雷。该艇是世界上先进的导弹快速巡逻艇,它的特点就是速度奇快,信号特征小,在小尺寸的舰艇上有重武器负荷能力,能够在奔驰的海面上用强劲的火力击溃敌人。该艇动力系统由2台燃气涡轮发动机和2台柴油发动机组成,航速可以达到60节。
目录
概述
概念解释
分类
设计航速
试航航速
服务航速
拖曳航速
经济航速
控制航速
安全航速
航速单位
航速测量
电磁计程仪
水压计程仪
多普勒计程仪
声相关计程仪
最快的舰船
布拉多尔号
盾牌级导弹艇
参考资料