漁船耐波性

漁船耐波性是指漁船在風(fēng)浪中的運動性能與失速性能以及為船上的人員和各種系統(tǒng)、裝備提供良好的船體運動條件的能力。

漁船耐波性主要包括橫搖（繞x-x′軸的搖動）、縱搖（繞y-y′軸的搖動）、艏搖（繞z-z′軸的搖動）、垂蕩（沿z-z′軸的上下垂直運動）、橫蕩（沿y-y′軸的左右平移運動、縱蕩（沿x-平移運動）以及因各種運動造成的甲板上浪、失速、艏底碎擊等（見圖）。搖蕩運動的主要參數(shù)是搖蕩幅度和搖蕩周期。搖蕩分為自由搖蕩和強制搖蕩。自由搖蕩是漁船在靜水中受外力的作用而傾側(cè)，當(dāng)外力消失后，由于復(fù)原力矩和慣性作用而產(chǎn)生的搖蕩。搖蕩周期在整個搖蕩過程中是不變的，只取決于漁船的重量分布與船體形狀，和外力沒有關(guān)系，所以稱為固有搖蕩周期（亦稱自搖周期）。強制搖蕩是由波浪等周期性外力作用于船體使其產(chǎn)生的搖蕩，其周期等于外力的周期（亦即波浪的周期）。

漁船搖蕩運動示意圖

主要有：①船體搖蕩要緩慢，幅度和加速度要小，否則船員易暈船，影響作業(yè)，甚至因船體橫傾過大而喪失穩(wěn)性，使船傾覆。②船體在風(fēng)浪中的運動不能太劇烈，以免增加船體阻力，或螺旋槳出水，主軸負荷不均勻而顯著地降低船速，亦即失速?？v搖和垂蕩運動要小，迎浪時能騎浪而不鉆浪，否則甲板嚴重上浪和浸水，影響捕撈操作和安全。③在風(fēng)浪中不要發(fā)生艏底碰擊，以免造成船艏結(jié)構(gòu)應(yīng)力增加和振動，縮短大修周期或影響儀器設(shè)備的正常工作。④艏搖運動要小，使在各種不同的風(fēng)向下，既有保持航向的能力，也能操縱自如。

主要有：①船體主尺度。船長與縱搖、垂蕩運動有很大關(guān)系。船長與常遇波浪波長之比L/λ最好＞1.3，則縱搖和垂蕩不會很劇烈。如L/λ≤1，即小船遇長波時，不論航速如何，均不能避免較大的縱搖和垂蕩。船長、船寬和吃水都對艏底碰擊有一定影響。船長要大于常見波長，若略小于波長發(fā)生劇烈縱搖和垂蕩時，則最為不利。較寬的船或L/B小的船，則發(fā)生艏底碰擊的次數(shù)較多。吃水深，則碰擊壓力強度和碰擊面積都有所減少。②初穩(wěn)性高度。要求盡可能小，以加大固有橫搖周期，減小橫搖的速度和加速度，使橫搖緩和，且橫搖衰減亦快。但初穩(wěn)性高度過小，將影響漁船安全。由此可見，在耐波性與穩(wěn)性間有一定的矛盾。當(dāng)固有橫搖周期與波浪周期接近時，橫搖幅度將急劇增大，因此固有橫搖周期是評價漁船耐波性的一項重要指標，一般中小型漁船在5～8秒之間。③重量分布。盡可能將重的設(shè)備布置在船的兩舷，這樣可在不減少初穩(wěn)性高度的情況下，增加橫向慣性半徑以增加橫搖周期，降低橫搖加速度，改善橫搖。為改善縱搖和垂蕩，最好將重的載荷布置在中央二分之一船長內(nèi)，以減小縱向慣性半徑，減小縱搖和垂蕩的固有周期，以免與常遇波浪周期接近，即使諧搖也只發(fā)生在小波時，搖蕩亦較小。④船型設(shè)計。為改善橫搖，應(yīng)采用較大的舯剖面系數(shù)和較小的舭部半徑，通過增大方形系數(shù)以增大橫搖衰減系數(shù)，但航行阻力也將相應(yīng)增加，影響漁船的快速性。亦可在方形系數(shù)不變的條件下，加大舯剖面系數(shù)，從而減小棱形系數(shù)，既有利于快速性，又可增加橫搖阻尼。水線面系數(shù)和水線面形狀對垂蕩有一定影響，要求漂心不宜過后，水線面系統(tǒng)不宜過大。為改善縱搖和碰擊，艏部橫剖面形狀宜用V形，以增加抗縱搖阻尼。水線以上應(yīng)從較低處開始就有適度外漂，最好成直V形剖面，以迅速增加浮力。較小的棱形系數(shù)對艏底碰擊和失速有利，棱形系數(shù)越小，碰擊壓力越小，壓力中心位置亦越向后移。

主要采用減搖裝置。它分被動式和主動式兩類。漁船常用的是被動式，主要有豎龍骨和舭龍骨，用以產(chǎn)生同橫搖方向相反的橫搖阻尼，一般可以減少橫搖幅度20%～30%。也有少數(shù)大中型漁船使用被動式減搖水箱，并在兩水箱的流體通道中分別設(shè)頻率和阻尼調(diào)節(jié)活門，可以調(diào)節(jié)箱內(nèi)液體流動的頻率，使?jié)O船因裝載變化，在穩(wěn)性高度不同的大范圍內(nèi)，都有很好的減搖效果，一般可減少橫搖幅度60%～70%，甚至可達85%。

傳統(tǒng)的方法是在漁船設(shè)計階段，通過對船體各種搖蕩或諧振搖蕩的估算，以估計或比較耐波性的優(yōu)劣，或通過船模耐波性系列試驗比較確定，但后者工作量大，時間長，費用高。隨著船舶運動的理論計算方法日趨成熟和電子計算機的應(yīng)用，已開始用計算程序，對一定波浪條件下的各種耐波性基本因素進行計算；同時還可選擇尺度相近、耐波性較好的幾艘參考漁船，用耐波性綜合評估的計算程序，求出各船的單項和綜合運行效率，與設(shè)計船的同類指標相比較，從數(shù)值上確定耐波性的優(yōu)劣。另外還可用漁船在規(guī)定海域和計算航速時，在各項耐波性基本因素不超過預(yù)定標準的前提下，以所能經(jīng)受的最高浪高來衡量，能達到的浪高越高，耐波性越好。