什么是船舶倾斜定重试验？
船舶倾斜定空试验,通常简称为“倾斜试验”（Inclining Experiment），是一项通过人为将船舶产生一个微小的、可控的倾斜角，来精确测量船舶实际空载排水量和重心高度的专门试验。
核心目的： 获得船舶最关键的两个稳性数据——空载排水量和初稳性高，这些数据是计算船舶在各种装载工况下稳性的基础，是船舶安全航行最根本的依据。
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为什么需要做？
- 理论计算与实际的偏差： 船舶在设计阶段，其重量和重心位置都是基于理论计算和图纸估算的，但在实际建造过程中，由于材料、设备、施工工艺等因素，船舶的实际重量和重心与理论值总会存在差异。
- 安全法规的强制要求： 国际海事组织以及各船级社的规范都明确规定，新船或重大改装后的船舶必须进行倾斜试验，并提交试验报告，以验证其稳性是否符合《国际稳性规则》和船级社的要求。
- 作为船舶稳性计算的基准： 倾斜试验得到的“空载状态”数据，是后续进行装载计算、制定《装载手册》和《稳性计算书》的绝对基准，没有准确的基准数据，一切后续计算都是空中楼阁。
试验原理
倾斜试验的原理基于静力学和力矩平衡。
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核心公式： 试验的核心是利用以下稳性公式：
GM = (P × y) / (Δ × tanθ)- GM: 初稳性高，即船舶重心到稳心的垂直距离，这是我们要求解的核心参数之一。
- P: 移动重物的重量。
- y: 移动重物的水平移动距离。
- 船舶的排水量。
- 船舶产生的倾斜角度。
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试验过程：
（图片来源网络，侵删）- 制造倾斜力矩： 将已知重量的移动重物（通常为生铁块或铸铁块）从船舶的一舷移动到另一舷，或者分批次从中心向两舷移动，这个移动会产生一个已知的横倾力矩，即
P × y。 - 测量倾斜角度： 船舶在力矩作用下会倾斜，并最终在一个新的平衡位置静止，船上的摆锤会指示出倾斜角度 。
- 计算GM值： 将已知的
P、y和测量出的 代入公式，即可计算出在该排水量下的GM值，为了提高精度，通常会进行多次移动（如4次向左、4次向右），取平均值。 - 计算重心高度： 得到
GM后，通过公式KG = KM - GM计算出船舶重心的高度KG。KM（稳心高）可以通过船舶的静水力曲线图，根据当时的平均吃水查到。
- 制造倾斜力矩： 将已知重量的移动重物（通常为生铁块或铸铁块）从船舶的一舷移动到另一舷，或者分批次从中心向两舷移动，这个移动会产生一个已知的横倾力矩，即
试验前的准备工作
准备工作是确保试验成功和结果准确的关键,通常占整个试验工作量的70%以上。
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环境条件：
- 风力： 通常要求风力不大于蒲氏风级2级（风速小于4节），水面平静，无波浪。
- 水流： 船舶应系泊在不受水流、潮汐影响或影响极小的水域，如船坞或平静的港湾。
- 天气： 选择晴朗、无雨的天气，避免因天气变化导致船上积水、结冰等额外重量。
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船舶状态：
- 空载状态： 船舶应处于设计的“空载”或“建造完成”状态，这意味着船上除了为试验必需的设备和人员外，不应有多余的物品。
- 液舱状态： 所有液舱（压载舱、燃油舱、淡水舱、油舱等）应处于测量和记录的特定状态，最理想的状态是：
- 所有液舱为空（但实际很难做到，通常要求测量并修正）。
- 或者所有液舱为满（这样自由液面影响最小）。
- 必须精确测量并记录每个液舱的液位、温度和密度，以便后续计算自由液面对稳性的影响。
- 船上物品： 清理所有非固定物品，所有可移动设备（如吊臂、克令吊）应固定在其设计位置，所有人员应集中在指定的甲板区域。
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设备与仪器：
（图片来源网络，侵删）- 移动重物： 重量准确已知（通常用磅秤称重），总重量约为船舶排水量的1%~2%，需要足够数量的重物，以便进行多次移动。
- 倾斜仪： 通常使用摆式倾斜仪，由一个重锤、一根带有刻度的标尺和一根悬挂重锤的细钢丝组成，船上会安装2~3台倾斜仪，分别设置在船的首、中、尾，以相互校验。
- 测量工具： 精密的吃水标尺、钢卷尺、液位计等。
- 通讯设备： 对讲机，确保总指挥和各操作点之间通讯畅通。
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人员组织：
- 成立试验小组,包括总指挥、重量移动小组、吃水观测小组、倾斜仪读数小组、记录员等。
- 所有参与人员必须提前进行培训,明确各自职责和操作流程。
试验步骤
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初始状态测量：
- 船舶处于正浮状态时,由吃水观测小组精确测量船首、船中、船尾的左、右舷共6个点的吃水。
- 由倾斜仪读数小组读取并记录初始摆锤读数。
- 记录所有液舱的液位、温度等数据。
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移动重物产生倾斜：
- 按照预定计划,将重物分批次、对称地移动，先移动总重量的1/4到右舷，待船舶静止后，记录所有数据。
- 再移动1/4到右舷，记录数据。
- 然后将所有重物移回中心,再分批次移动到左舷，重复上述过程。
- 通常会进行“左-右-左-右”或类似的循环，以消除系统误差。
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数据记录：
- 每次移动重物后,必须等待船舶完全静止，然后同步记录以下数据：
- 所有倾斜仪的读数。
- 所有六个点的吃水。
- 所有液舱的液位。
- 船上所有可变重量（如人员、工具）的位置和数量。
- 每次移动重物后,必须等待船舶完全静止，然后同步记录以下数据：
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试验结束：
- 完成所有预定移动后,将重物移回初始位置。
- 再次测量船舶是否恢复正浮状态,并与初始数据进行比对，以检查试验的准确性。
试验后的数据处理与报告
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计算排水量和重心：
- 根据记录的吃水数据,计算出船舶的平均吃水。
- 利用船舶的《静水力曲线图》或《静水力计算书》，查得该吃水下的排水量和稳心高KM。
- 根据试验数据计算出初稳性高GM。
- 最终计算出船舶实际的重心高度KG。
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修正计算：
- 对试验状态与理想“空载”状态之间的差异进行修正，主要包括：
- 移动重物未完全归位的修正。
- 船上人员、工具等未固定重量的修正。
- 液舱内自由液面影响的修正。
- 对试验状态与理想“空载”状态之间的差异进行修正，主要包括：
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编写《倾斜试验报告》：
- 这是一份具有法律效力的官方文件,必须提交给船级社和船级社主管机关审批。
- 通常包括：
- 试验日期、地点、参与人员。
- 试验时的环境条件。
- 船舶状态和所有测量数据。
- 详细的计算过程和结果。
- 最终确定的空载排水量和重心高度。
- 确认船舶稳性是否符合规范要求。
重要性与意义
船舶倾斜定重试验是船舶从“建造品”变为“航行器”前，对其“生命体征”——稳性——的一次“体检”，它的重要性体现在：
- 保障生命财产安全： 准确的稳性数据是船舶抵抗风浪、避免倾
