CB Z 189-1996 水面舰艇实艇快速性试验方法.pdf

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1、u 11 CB 中国船舶工业总公司部标准CB/Z 189-96 水面舰艇实艇快速性试验方法1996-09-03发布1997-04-01实施中国船舶工业总公司发布中国船舶工业总公司部标准水西藏艇实艇快速性试验方法1 范围1.1 主题内容本标准规定了水面舰艇实艇的快速性试验方法。1. 2适用艳围CB/Z 189:._96 分类号：u11 代替：CB/Z18 82 本标准适用于排水量型的水面舰艇首制舰艇实船快速性试验；其它舰船的实船可参照使用e2 引用标准本章无条文。3定义本章无条文4 般要求4. 1 试验舰船状态试验舰船应调整到试验大纲所规定的试验排水量状态，试验排水量误差应不大于2%；横倾角不大

2、于o.5；不允许蜡顷；幌倾应与规定的状态不大于船长的0.1%。4.2 船体和螺旋桨状况船体水下部分、螺提桨和附体应清清光滑，实船快速性试验一般应在舰船出坞后两周内进行。4.3气象与海况风速不大于5.2m/s（蒲氏风标3级）；液级不大于2级，没有明显涌浪F试验水域能见度良好，可清楚地看到测速叠栋。4.4测速区4. 4.1 测速区水域开阔，有足够的操船回旋余地。传4.4.2测遭区内水流变化应平缀，测速线的方向应尽可能与水流方向一致。4.4.3.测速区内水深应取式(1)或式（2）中的大者：h 2. 75V2/g (1) 式中：h一水深，m;V一航速，m/s;B一型宽，m;T一吃水，m;g一一重力加速

3、度，g= 9. 8lm/s2 中国船舶工业总公司1996-0903批准h 3.V官7于., . (2) 1997-04“01实施CB/Z 189-96 当水深不能满足要求，且h/T大于5时，可按5.4, 4进行修正4.5 主机（柴油机、燃气轮机、蒸气轮机）已经经过磨合试验，运转正常。对双桨舰船两个螺旋桨的轴功率之差一般不大于5%，转速之差应不大于2%。4.6 对于可调距螺旋桨船，通过预试航，使主机负荷，轴转速及螺距指示值设计值基本一致。5 详细要求,5. 1 测速方法5. 1. 1 叠标测速法叠标测速法的测速线如图1所示。测速段距离：航速30kn以下时，取1Znmile；航速30kn以上时，取

4、3nmile。预航段长度：一般取23nmile ，保证舰船进入测速段时，主机转速与航速已经稳定。: 段川甲舰4预| 一段一速i 泊阳| 段气航11预图15.1. 2 差分式全球卫星定位系统（DGPS）测速法通常的全球卫星定位系统（GPS）定位精度为lOOm，差分式全球卫星定位系统（GPS）定位精度为5m。首制舰船建议采用DGPS进行测速。测速段的测速时间应不小于6min。测速预航段长度应满足5.1. 1条的要求。5.1. 3 试验工况从最低稳定工况到额定工况应不少于四个工况点，并且要避开共振区的工况点。5.1. 4 试验航次根据测速时测速区水流情况，确定适当的航次，通常每一工况应不中断地进行顺

5、逆相间的三个航次的试验，各航次间的时间间隔尽量相等。5.1. 5 操作要求5.1. 5. 1 测速时的航向，要求前后叠标的方位成正交，最大允许偏差应不大于2。并尽可能航行于同一测速线上。5.1. 5. 2 损！速时，操舵角应不大于5。，尽量少操舵。5.1. 5. 3 前一航次结束，船舶出测速段后，立即改变航向，航行的距离，以满足5.1. 1条的要求为准。回航舵角小于15。（对于大型舰船应小于10）。5.1. 5. 4，前一工况结束，船舶出测速段后，立即调整主机转速（或螺距角）到下一预定的工况。某一工CB/Z 189-96 况备往返航向的测速时，柴油机的油门或者燃（蒸）气轮机的油（气）阅一经设定

6、，一般不应变动。5.1. 5. 5 可调螺距桨的船测速试验，可采用定螺距变转速或定转速变螺距两种方法中的任一种。试验工况与试验航次同5.1. 3与5.1. 4条。5.2 测试设备5.2. 1 计时秒表测速试验用的计时秒表，应经国家有关计量单位检定合格且在有效期内使用。每小时误差不大于ls。5. 2. 2 轴功率仪测量轴功率的扭矩传感器、转速传感器和二次仪表，应经检测单位进行合法的标定，符合要求的才能使用。扭矩传感器的精度为土1%，转速传感器的精度为土o.2%，轴功率测量系统精度为士1.5%。5. 2. 推力仪若测量推力，应提供推力测量方法，并对推力仪的各组成部件进行标定，要求推力测量精度为土5

7、%。5. 2 4 DGPS（差分式全球卫星定位系统）“DGPS”须按照有关方法进行标定，并给出系统的定位精度，系统应包括接收机、计算机、打印机和绘图机。5.3 测量与记录项目5. 3.1 气象、海况及水文资料测量与记录测速时的气象（天气、气温、风速、风向等、海况（浪高、涌向等及测速区的水温、水密度、水流速度相流向。最好在测速的同时，测量相对风速、风肉。应使用测深仪测量测速区水深，或者根据海图记录。5. 3. 2 舰船状态5. 3. 2.1 记录舰船出坞日期、出坞后停留的水域和时间。记录船体外面油漆的种类，并观测船体水下部分的粗糙度。5. 3. 2. 2 观测试验前、后舰船自由漂浮状态时腊、肿、

8、艇处两舷吃水，计算实际排水量。记录搜航与试航过程中燃料和各种补给品的消耗量，以核算试验过程中排水量变化情况。5. 3. 2. 3 根据所观谢的吃水，计算舰船的纵倾与横倾。5. 3. 3 航速测量5. 3. 3.1 叠标测速法由三位具有测量资格的测试员，用计时秒表测量舰船通过测速段的时间，其平均值即为跑标时间。各秒表读数相互间的偏差应小于ls。由测速段距离和跑标时间，计算船舶对地航速。5. 3. 3. 2 DGP测速法由有上周证的人员对该系统进行操作测量。测量时，应保证该系统能同时接收到至少四颗卫星的讯；曾祖房要放到的卫星几何状态HOOP的讯号（卫星的水平分配应小于或等于5，方可进行测量。测量：

9、.；鼠号的采样时间取l5s；每一航向连续测量时间应不小于6min，先绘制瞬态航速、航向图，经过分析再计算被测船的单程平均对地航速。5.3.4 螺旋桨转速测量在测速的同时，测量螺旋桨转速，螺旋桨转速（或者螺旋桨转速乘以齿轮箱速比）应与主机转速一致。5. 3. 5 轴扭短与轴功率测量在溃！速的同时，翻量轴扭矩和轴功率。为保证测量精度，试验前、后分射测量正、反盘车后扭矩传感器的“0”读数；扭矩仪的安装位置应尽量接近尾端，并远离轴系断面不连续及温度变化不均匀的部位。5.3.6 螺旋桨推力测量3 CB/Z 189-96 在测速的同时，最好能测量螺旋桨的推力。若用应变式推力仪测量推力，还要在每次试验前，在

10、电桥桥路的某臂并联标定电阻进行现场标定。5. 3. 7 幌辅材料扭转弹性模量G、抗拉压弹性模量立的确定最好用仪器直接测量或取样加工成样棒测量，或者根据幌轴材料的抗拉强度取值2高强度合金钢（抗拉强度4070kN/cm2）取：G:8. 21 l03kN/cm2,E = 2.10 lOkN/cm2 0 普通船用钢取：G= 8.15l03kN/cm2、E= 2. 09 l 04kN / cm2. 5.4 测试数据的处理、修正和结果表达形式5.4. 1 航速、螺旋桨转速（或者主机转速、铀扭短、轴功率和推力将同一工况各往返航次的对地航速vg用再再平均法消除水流对航速的影响，其航速v.按公式（3)计算：V,

11、 = V1 + ZV2十V3)/4 (3) 式中：V1几、V3一分别为每个航次艇对地的实测航速值，.kN。螺旋桨转速n、轴捏短M、轴功率P和推力T分别按公式（4）（7）计算：n = (n1 + 2n2 叫）4。叭”？、川”“”t；”. (4) M = (M1 + 2M2 + M3)/4 H.：呐呐.(5) P = P1十2P2+ P 3)/4 .”.句：6)T= T1十ZT2十T3)/4(7) 式中：n1、nz、叫一一分别为每个航次螺旋桨的实测转速值，r/min;M1、M2、M3一一分别为每个航次主机的实测轴扭矩值，kN m; P1、P2、几一一分别为每个航次主机的实测轴功率值，kW;T1,T

12、2、T3一一分别为每个航次螺旋桨的实测推力值，剧。5. 4. 2 排水量修正当试验时的实际排水量与所设计的规定排水量相差不超过士5%时，可以按海军系数法修正测量结果。当铀功率、推力不变，就速按公式（8）修正式中：Vw一修正的航速，kN;V，一一实测航速，kN;.a，一一试验时实际排水量，t;V w = V,(l,/ l,)219 .”. (8) .1，试验大纲规定的试验排水量，t.当航速不变，轴功率Pw和推力Tw，分别按式（9）、(10）修正：式中：Pw一一经修正的轴功率，kW;P，一一实测轴功率，kW;Tw一一经修正的螺旋桨推力，kNT，一一实测螺旋桨推力，kN5. 4. 3 浅水失速修正P

13、w = Ps(.1,/1).,)Z/3 . (9) nTw = Ts(.1,/tl,)213 . . (10) .， ，。、当测速区水深不满足4.4. 3条要求而产生失速时，按式(11)修正相对失速率8V/V:8V/V = 0; 1242(Am/h2-0.05+ l-tanh(gh/v2)112 . (11) 式中：SV/V一一相对失速率；Am一一船中横剖面积，mz;4 CB/Z 189- 96 h一一水深，m;V一一航速，m/s;g一一重力加速度，g= 9. 81m/s2。(11)式中第一项是回流效应修正项，若Am/h2至二0.05时，则第一项取0；第二项是浅水兴波修正项。5. 4. 4 试

14、验结果的表达形式5. 4. 4.1 表格形式将有关内容逐项填人表1表7中。5.4.4.2 关系曲线将处理、修正后的测量数据，以完整的nP、nV、nT、nM关系曲线给出实船快速性试验的最后结果。5 CB/Z 189-96 表1试验舰船概况船名船号，制造厂舰船主尺度参数总长，m设计水线长，m船宽，m设计平均吃水，m设计簸吃水，m设计娓吃水，m排水量，t船中横剖面积，m2梭形系数方形系数水线面系数浮心纵向位置初始纵服，（。）尾附体形式设计航速，kn主机和输系系数导管和螺旋桨参数主机型号螺旋桨类型主机额定功率，kW桨叶数目主机额定转速，r/min螺旋桨数目减速比桨直径，m主机台数漫深比输系材料盘面比剪

15、切模数，kN/cm1o. 7R螺距比轴外径，mm0.7R叶片厚度，mm轴内径，mmo. 7R叶片弦长，mm输倾斜度旋转方向轴系效率导管长径比导管拱度比导管厚度比导管相对位置导管收缩系数导管扩张系数记录.月目校核.月日6 CB/Z 189-96 表2舰船状态记录表试验日期试验吃试3盘前试验后平均值水，m首标尺左舷处吃水右舷肿标尺左鼓处吃水右舷舰标尺左舷处吃水右舷平均吃水横倾角，（。）纵目，m排水量，t精试人员：（签名日期g表3被体舱内油水装载量记录表序液体舱内装载量，t号液体舱名称出港前试验前试验后i口计测试人员：（签名）日期g7 CB/Z189-96 表4试瞌海区水文气象记录表试验自期试、：验

16、海区水深，m叠惊方位，（。）试验条件试验前试验后备注起止时间天气气温，C气压，KPa 风向，（。）风速，m/s风级琅向，（。）混肉，（。）施速，m/s海水温度，海水密度，t/m3捕试入员！（签名）日期：表5航速满定记录表项目名称测试结果主机名义转速，r/min叠标间距离S,m航次1 2 3 进入测试时间航向，（。7、行1号和、表驶2号秒表s 时3号秒表i司, 平均值- 单程航速v.V1+2V2+V3 kn ) V, = 4 测试人员：（签名）日期：8 CB/Z 189-96 表6主机转速、轴功率、推力实测记录亵主机转速输功率推力踉名义转速航向角次测试时间r/min r/min （。kW kN

17、左右左有左有1 2 3 再再平均值机舱瘟度，混试人民：（签名B期z表7主机转速、轴功率、推力及航速实测值总表航名义兢航左主机右主机左有机左右机左右机试验lJ 转速向速平均平均平均排水量序角转速功率推力转速功率推力转速功率推力号r/min （。）kn r/min kW kN r/min, kW kN r/min kW kN t 一气川2 一3 一.4 一5 一6 一7 一8 一9 - . 10 一11 一12 一13 - 14 1-一15 一测试人员z校核人员z9 附加说明本标准由军船理论与实验归口组提出。本标准由七O二研究所归口。本标准由七O二研究所负责起草。本标准主要起草人：费继刚、饶揄超。10 CB/Z 189-96