二现代船舶的基本设备及有关知识

二、现代船舶的基本设备及有关知识磁罗经利用自由支持的磁针在地磁作用下稳定指北的特性，取得方位基准，测出船舶航向或物标方位的一种仪器。从构造来分，磁罗经有四种，即台式、桌式、移动式和反映式。磁罗经有构造简单、不依赖于电源、不易损坏和价格低廉等优点，所以它至今仍然是不可缺少的航海仪器之一。磁罗经使用时必须进行误差修正。误差随时间、地点、航向而变化，修正比较复杂。陀螺罗经一种以陀螺仪为核心元件，指示船舶航向的导航设备，又称电罗经。陀螺罗经依靠陀螺仪的定轴性和进动性，借助于其控制设备和阻尼设备，能自动指北并精确跟踪地球子午面。它的功用与磁罗经相近，但其精度更高，而且不受地球磁场和钢质船体等铁磁物质的影响，是船舶指示航向基准的主要设备。自动*舵仪船舶在水面航行主要是依靠舵来控制航向。自动*舵仪指代替舵手*舵，保证船舶自动跟踪指令航向，达到自动保持与改变航向的目的。自动*舵仪不仅可以减轻舵手的劳动，而且在远航时，在相同的航行条件下可以减少偏航次数，减少偏航值和偏舵角，因而可提高实际航速，缩短航程和航行时间，节省燃料，提高经济效益。回声测探仪通过测量超声波自发射经水底反射至接收的时间间隔来测量船舶所处位置的水深的一种水声仪器。其主要作用是发现水中障碍物，以保证船舶安全航行;其次当船舶在沿岸航行时，如果不可能用比较准确的方法来测定船位，则可以利用观测某一物标的方位和根据当时所测得的水深，求出近似船位。回声测深仪除助航外，还可用来进行水底地形的调查。如航道测绘、海图测绘，海洋调查中水深数据都是由精密回声测深仪提供的。无线电测向仪无线电测向仪是最早的一种无线电导航设备。它以岸上两个以上全方向发射的无线电指向标台或无线广播电台的来波方向，来决定船位，也可用于测定发射无线电波的目标所在方位。无线电测向仪由于其作用距离和定位精度等方面远远不如其它一些无线电导航设备，当前在航海中已退居辅助地位，但其测定无线电发射台方位的能力仍然是独一无二的。计程仪计量船舶航速和船舶累计航程的航海仪器。有拖曳式、转轮式、水压式、电磁式等多种。电磁计程仪根据电磁感应原理来测量船舶航程。优点是线性好，灵敏度较高，因此使用较广。多普勒计程仪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，精度高，但价格昂贵。声相关计程仪应用相关技术处理水声信息来测量航速和累计航程，测量精度不受海水温度和盐度的影响，还可兼作测深仪使用。船用雷达装于船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达，又称航海雷达。当能见度低时，船用雷达能提供必需的观察手段。船用雷达一般工作于x波段或s波段，少数工作于c波段或ka波段。发射功率一般在几千瓦至几十千瓦之间。自动雷达标绘仪(arpa)结合雷达和电子计算机技术应用的一种船舶避碰仪器。能人工或自动录取和跟踪目标，并显示目标的航向和速度，根据设定的最近会遇距离和到最近会遇距离的时间的允许界限，给出警示信号或显示预测危险区，提醒驾驶员采取避让措施。如有必要，还可进行试*船，以决定所需采取的避让措施。双曲线定位系统利用双曲线原理建立的无线电导航系统。有罗兰a、罗兰c、台卡和奥米加等系统。其中，台卡为中近程的无线电导航系统，定位精度较高，为几十至几百米;罗兰a为中远程系统，定位精度为0.5~3海里;罗兰c为远程系统，定位精度在几十至几百米;奥米加为全球系统，定位精度较低，为2~4海里。子午仪卫星导航系统一种利用多颗低轨道导航卫星提供的导航信号来测定船位，覆盖全球的无线电导航系统。船舶航行时，其定位精度为0.3~0.5海里;船舶停航时，定位精度可达0.05海里。其主要缺点在于无法连续定位，一般需要间隔一至二小时才能测定一次准确的卫星更新船位。全球定位系统(gps)利用多颗高轨道卫星，测量距离和距离变化率来精确测定用户位置、速度和时间等参数的卫星导航系统。船舶利用gps接收机进行导航定位，其精度为100米，且使用方便。广泛应用于远洋船舶。资料:滚装船一种运输船舶。又称开上开下船。滚装船的特点是装卸效率高，船舶周转快和水陆直达联运方便。但其缺点是重心高，稳性较差;横格舱壁少而影响抗沉性，甲板的强度也受到影响等。自1958年美国建造第一艘滚装船后，在北欧发展应用较多，世界海运发达国家也在使用。舰船动力装置的含义及组成为驱动舰船以一定航速航行，必须给其以推力。这个推力是由推进器工作时产生的。推进器可以是螺旋桨、平旋轮或明轮等。推进器由原动机驱动。原动机有柴油机、蒸汽机、燃气轮机及由它们组成的联合动力装置等。上述原动机称之为主机。主机再加上为保证这些主机工作所需的辅机、管路、设备，以及将主机功率传给推进器的轴系等统称为舰船动力装置。它主要由下列几部分组成:1、主机。它是推动舰船航行的动力机，有内燃机(主要是柴油机和燃气轮机)、蒸汽轮机、推进电机组以及核动力装置等。2、传动设备和轴系。它是主机到螺旋桨之间的传动设备的总称，包括:离合器、减速箱、轴系、推力轴承等。3、机舱机械设备和动力管路。它包括发电机组、空压机、燃油泵、滑油泵、冷却水泵、机舱内各箱柜、维修设备、滑油管路、燃油管路、冷却水管路、压缩空气管路和排气管路等。4、为实现无人机舱所设置的自动控制系统。从广义上讲，舰船动力装置还包括甲板机械、特种机械和船舶系统(包括保船系统和生活系统)。船吸现象1912年秋天，";奥林匹克";号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰";豪克";号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得较拢，平行着驶向前方。忽然，正在疾驶中的";豪克";号好像被大船吸引似地，一点也不服从舵手的*纵，竟一头向";奥林匹克";号闯去。最后，";豪克";号的船头撞在";奥林匹克";号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。我们知道，根据流体力学的伯努利原理，流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小;反之亦然。用这个原理来审视这次事故，就不难找出事故的原因了。原来，当两艘船平行着向前航行时，在两艘船中间的水比外侧的水流得快，中间水对两船内侧的压强，也就比外侧对两船外侧的压强要小。于是，在外侧水的压力作用下，两船渐渐靠近，最后相撞。又由于";豪克";号较小，在同样大小压力的作用下，它向两船中间靠拢时速度要快得多，因此，造成了";豪克";号撞击";奥林匹克";号的事故。现在航海上把这种现象称为";船吸现象";。鉴于这类海难事故不断发生，而且轮船和军舰越造越大，一旦发生撞船事故，它们的危害性也越大，因此，世界海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定，它们包括两船同向行驶时，彼此必须保持多大的间隔，在通过狭窄地段时，小船与大船彼此应作怎样的规避，等等。1897年5月，约翰；霍兰又研制成功了一艘被后人称为“霍兰艇”的潜艇。这艘在水面航行时采用汽油发动机推进的潜艇在水下航行时用电动机，为电动机提供动力的蓄电池一旦用完，汽油发动机在潜艇浮出水面时可为蓄电池充电。这种水面动力和水下动力的巧妙结合成了现代潜艇动力装置的一种模式。此外，“霍兰艇”上首次装备了当时海军的最新武器--“白头”鱼雷，从而使潜艇具备了击沉水面舰船的能力。“霍兰艇”的出现，标志着现代潜艇的诞生。为此，约翰；霍兰被后人称为“现代潜艇之父”。据记载，海战史上第一次无线电侦听发生在1904年日俄战争时期。当时，日俄双方都把发明不久的马可尼无线电发报机装备到了大中型舰只上。俄国人还在岸上基地安装了一些经过改进的无线电发报机。战争初期，俄国海军基地的报务员突然从耳机中收听到日军舰船之间发出大量的无线电联络信号。俄国海军情报部门分析，这可能是日军发动进攻的预兆。俄军司令官根据这一判断，下令所有军舰和岸炮进入戒备状态。果然不久，日军就开始炮击俄军的重要目标。由于俄军已有准备，立即给予猛烈还击，使日军的偷袭未能得逞。蒸汽舰船海战时代主要指19世纪中叶至第二次世界大战时期。在这一时期，海军舰船发生了根本性的变化，蒸汽装甲舰船逐步取代了风帆战舰，军舰吨位增大，机动性、续航力得到很大提高，线膛炮代替了滑膛炮，装甲舰、战列舰、战列巡洋舰成为海战的主力，“巨舰大炮制胜”的战略思想占据了统治地位。克里木海战、甲午海战、对马海战、日德兰海战都发生在这一时期。这个时期一直持续到第二次世界大战。潜艇、海军航空兵的出现，大量新式武器的问世，使海战样式开始向诸兵种?同进行立体作战的模式转变。海战开始发生质的变化。远航中的舰艇最常用的测位法有以下几种:一是推算舰位法，即利用舰艇航行的航向，用计程仪所指示的里程数，在海图上推算出来。或者根据船速和航行时间在海图上标示出来。二是天体定位法，用天文航海的方法求出舰位。即根据太阳、月亮和各种星球在不同时间的不同的天体高度和不同的方向，以“六分仪”测出它们当时与舰艇之间的角度，然后通过查阅航海天文历和天体高度方位表进行计算，就可以知道舰艇当时的位置。但这种方法只能在天气条件较好的情况下才能使用。三是无线电导航定位法。即由岸上无线电导航台发出固定频率的电波，指示方向，由舰艇上的无线电定向仪的天线把信号接收下来，在海图上按导航台所指示的方向划出一条方向线;然后，按同样的方法，去接收其他两个或三个导航台发出的无线电信号;这样，在海图上，就会出现两条或三条方向线同时交叉在一个点上，这个交叉点就是舰艇当时的位置。四是卫星导航定位法，即利用卫星等专用设备，接收、测量其相对于导航卫星的位置参数，获得舰艇的地理坐标。利用卫星确定舰位是一门新兴的航海定位技术，获得了日益广泛的应用，其精度通常可达到十几米，甚至是几米。舰载电子设备主要分为六类:一是导航系统设备，该系统主要为舰艇提供舰位、航向、航速、水平基准和方位基准等数据，如导航雷达、无线电导航仪、卫星导航仪、惯性导航仪、计程仪、测向仪、回声探测仪等;二是通信设备，主要有无线电收发报机、超短波通信设备、卫星通信设备以及数据链等;三是探测系统设备，主要包括各种搜索雷达、声纳等;四是火控系统设备，主要包括用来指挥火炮、导弹和反潜武器射击的专用雷达和指挥装置等;五是电子对抗设备，主要有电子干扰设备、敌我识别器和其他电子对抗设备;六是自动化指挥设备，其核心是电子计算机。鱼雷:鱼雷是一种能在水中自行推进航行并能自动导向攻击目标的水中兵器。按动力可分为电动力鱼雷和热动力鱼雷。按制导方式可分为线导鱼雷、声自导鱼雷(主动式和被动式)和尾流自导鱼雷。按作战功能可分为反潜鱼雷和反舰鱼雷。按装载平台可分为航空鱼雷、舰艇鱼雷、潜艇鱼雷和火箭助推鱼雷(也称反潜导弹，分弹道式和飞航式两种)。按直径可分为大型鱼雷(直径400-550毫米)和小型鱼雷(直径245-400毫米)。按鱼雷战斗部装药可分为核鱼雷和常规鱼雷。