可回轉雙槳船舶的等效舵效模型

黃輝, 褚建新, 魏宏磊，高迪駒

(上海海事大學 航運技術與控制工程交通部重點實驗室，上海 201306)

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可回轉雙槳船舶的等效舵效模型

黃輝, 褚建新, 魏宏磊，高迪駒

(上海海事大學 航運技術與控制工程交通部重點實驗室，上海 201306)

摘要：常規船舶通過操舵獲得舵效來控制船舶航向，而對于可回轉雙槳船舶，由于槳-舵合一，船舶的回轉運動依靠雙槳的回轉或雙槳的推力差所產生的舵效完成。針對這種取消了常規舵的可回轉雙槳的船舶運動，根據船舶分離型運動建模方法，建立了可回轉雙槳船舶的運動方程及其在船舶縱蕩、橫蕩和艏搖3個自由度上的作用力；通過分析船舶常規舵受力情況，并與可回轉雙槳船舶回轉力進行比較，提出可回轉雙槳船舶等效舵效的概念，導出了可回轉雙槳作用下的船舶等效舵效模型。對可回轉雙槳船舶在此等效舵模型下的運動狀態進行了數值仿真，對比了不同舵效下船舶運動的差異，驗證了可回轉雙槳船舶等效舵效模型的有效性。

關鍵詞：可回轉雙槳；槳-舵合一；分離型運動建模；船舶運動模型；等效舵

可回轉雙槳電力推進船舶是一種新型電力推進船舶，區別于常規的尾軸推進船舶的是其動力和舵向均由推進電機提供。由于取消了船舵，可回轉螺旋槳在船舶作回轉運動時通過槳的回轉或槳的轉速差(推力差)產生不同的舵效，即可看作船舶的“等效舵”，因此研究在此“等效舵”作用下電力推進船舶的運動具有實用價值和現實意義?！?br>