简介

“比例一微分一积分”调节系统是比较完善的自动舵，但系统构造较复杂。有的自动舵以“压舵”环节替代复杂的积分环节，从而使控制系统得到简化，所谓“压舵”，指的是船舶航行受到持续的单侧横向力的干扰(如风浪、推进器、船舶装载不对称等)，使船舶形成向某一侧的小偏航。估计这种情况可能发生，则在自动舵放大环节的输入端加入某一极性的固定信号，这样产生一个相应的固定偏舵角，对船舶形成一个固定的转船力矩，用以平衡单侧横向干扰力。这一固定大小的舵角被称为“压舵角”。1

压舵角的大小

舰艇在风力的作用下将向下风舷横移，同时在风压力矩的作用下又使舰首向下风舷偏转，从而使舰艇离开原始直航线而发生偏离。为了保持舰艇重心原直线航迹，应向上风舷压舵，修正一个风压角。压舵角的大小，与风速、风向及艇速有关。但压舵角的大小只能从舵角反馈器上读出，压舵大小根据实际需要来决定，总之要使船舶左右摆动对称。当操满舵也无法保持原航迹时，应增速，以便提高舵效，保持舰艇的原直线航迹。2

压舵角的大小一般船舶取所操改向舵角的大小，即取15°；超大型船可根据其转头惯性的大小略作增加，一般情况下也多取15°。操压舵角的时机可根据预定的转头角(例如预定值可取为20°、30°、40°……)值加以确定，即船舶自操舵开始起算，当船舶的转头角度一达到预定值，迅即正舵并接着压相反舵角。3

风帆对船舶压舵角的影响

由风帆助航船舶的受力分析可知，由于风帆横向力的作用，使得船舶产生横倾角，船舶的前进速度不在其纵中对称平面内，而是有一个小的偏角，称为漂角。船体的这种状态相当于一个有限翼展的机翼在一定攻角下的运动。于是船在这种状态下，不仅受到原先所受的阻力而且还受到垂直于前进速度的横漂力和与前进速度方向相反的附加阻力，从而使得船的流线变坏和船体阻力增加。为了使船舶平稳地运行，船舶航行时会使舵偏移一定的舵角来平衡垂直于前进速度的横漂力，但是这会使船舶阻力加大。

从相关的试验来看，设计良好的辅助风帆对船舶的横向漂移不会产生大的影响，压舵角也很小，只要合理选择帆向角，完全可以克服船舶操纵中的问题，不会对船舶的航行性能产生大的影响。

为保证在加装辅助风帆的船舶在受风的情况下有良好的操纵性，可增大舵面积。为避免增加漂角和压舵角，帆的布置位置应考虑到作用在船力矩的动力平衡点。4

狭水道中的船舶压舵

图1

在浅窄航道航行时，往往同时受到水深较浅、航道较窄的影响而产生浅水效应和岸壁效应。在船舶距离岸壁较近时，岸壁效应更明显。为了抑制船首向深水侧偏转．保持船舶沿航道航行，需向岸壁侧压舵。压舵将有效地抑制船首向外偏转，并控制船体成斜航状态，利用船体斜航中产生的横向力和舵力的横向分量来抵消岸吸力，此时作用于船体的各力和力矩达到平衡，如图1所示。因为航行中水深、船速、船岸问距会发生变化，上述平衡状态是一种不稳定的平衡状态，所以应根据当时实际情况调整压舵角大小，从而调整船岸间距和斜航漂角，控制船舶的横漂运动。岸壁效应越明显，保向所需压舵量越大。5

参考资料