船舶穩性
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船舶穩性（Stability of Ship）
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船舶穩性（Stability of Ship），又稱“複原性”。指受外力作用偏離其正浮平衡位置而傾斜的船舶，當外力消失後能恢復到原平衡位置的能力。具有這種能力的船是穩定的，否則是不穩定的或隨遇平衡（即能停留在任何傾斜角狀態）的。
除考慮船舶在正常漂浮狀態下的穩性外，在下水、進塢、擱淺、受鳳浪襲擊、甲板上浪、船上部結冰，以及受武器攻擊、觸礁和碰撞破艙等情況下也需分析其穩性。
不同類型的船還應根據使用特點考慮其穩性。如漁船在捕撈作業中施網和起網時的穩性、拖船在拖帶駁船隊時的拖曳穩性等。船舶穩性是保證船安全的一項重要航行性能，許多國家都訂有船舶穩性規範。在船舶尺度和船體外形方面，船寬、乾舷和上層建築等對穩性的影響較大。
船上的貨物、裝置、設備等載荷的移動或增減，都可引起船舶重量、重心位置和浮力、浮心位置發生變化而影響穩性。未裝滿的液體艙櫃、散裝載荷和懸掛載荷等都會降低穩性。
船舶穩性是保證安全的一項重要性能，各國都制定有船舶穩性規範。近代船舶穩性的研究已關註到船舶在風浪中運動時的穩性。通過計算或用船模進行各種穩性試驗可預報船舶穩性。右圖中，a的狀態是穩定的，b的狀態是不穩定的。
船舶穩性通常可按以下方法分類：
一、按船舶傾斜方向分類
可分為橫穩性和縱穩性。橫穩性指船舶繞縱向軸（x軸）橫傾時的穩性，縱穩性指船舶繞橫向軸（y軸）縱傾時的穩性。由於縱穩性力矩遠大於橫穩性力矩，故實際營運中不可能因縱穩性不足而導致船舶傾覆。
二、按傾角大小分類
可分為初穩性和大傾角穩性。初穩性（小傾角穩性）指船舶微傾時所具有的穩性，微傾在實際營運中將傾斜角擴大至10°～15°；大傾角穩性指當傾角大於10°～15°時的穩性。
三、按作用力矩的性質分類
可分為靜穩性和動穩性。靜穩性指船舶在傾斜過程中不計及角加速度和慣性矩時的穩性；動穩性指船舶在傾斜過程中計及角加速度和慣性矩時的穩性。
四、按船艙是否進水分類
可分成完整穩性和破艙穩性。船體在完整狀態時的穩性稱為完整穩性，而船體破艙進水後所具有的穩性則稱為破艙穩性。
一、船寬對初穩性的影響
增加船寬除可增加初穩性高度外，還對增加大傾角時的恢復力臂起很大作用。船寬增加時出水及入水楔形體積靜矩也增大，因而使船的形狀穩性臂增大。此時如重心及浮心高度基本保持不變，因而重量穩性臂也保持不變，則恢復力臂將顯著增加。但船寬增加，甲板邊緣的入水角減小，因而使恢復力臂的最大值所對應的橫傾角減小，如右圖所示。另外，如果由於船寬增加而引起進水角減小，則會使穩性曲線提前中斷，穩性範圍減小。因此，船寬對大角穩性的影響是：在橫傾角較小階段，增加船寬對大角穩性是有利的，但在橫傾角較大時是否仍然有利，則視具體情況經過具體計算才能確定。
二、型深對靜穩性的影響
在L，B，d均不變的情況下，加大型深D，使船的乾舷F增加了，當船舶大角度橫傾時，形狀穩性臂將增加。此時若船的重心高度Zg不變，如圖所示，最大靜穩性臂及其對應角度和穩性消失角均相應地增大，對穩性有利。但在一般情況下，船的型深加大時，其重心也要相應提高，因而靜穩性曲線不可能增至右圖中曲線b那樣大。當型深增加，船的重心高度相應提高為δZg，則改變後的恢復力臂為
lb＝lbl－δZgsinθ1
式中lb是否仍比原恢復力臂la1大，則視δZg大小而定。但多數情況下，在實用範圍內增加型深，對大角穩性一般是有利的，對初穩性是不利的。
小型沿海船在波浪上的穩性損失對安全性極為不利，而乾舷對保證最大複原力臂、甲板邊緣人水角及穩性消失角有顯著的作用。因此對海洋小型船舶常按保證大角穩性要求來確定。（如右圖）
所有商船在各種裝載狀態下都應滿足上述關於穩性的基本要求。但考慮到船舶在使用過程中，實際可能的裝載狀態是千差萬別、千變萬化的，為了簡化計算工作，法規對各種類型的船規定了應校核的標準裝載情況，只要這些標準載況下船舶的穩性滿足規範的要求，則可認為船舶穩性符合要求。法規同時指出，船舶如有某種裝載情況，比規定計算的標準載況差時，則應加算這種情況的穩性。
在計算各種載況的穩性時，除另有規定外，對燃料及備品的計算重量，一般是這樣規定的：出港取為100%，航行中途為50%，到港為10％。法規對各類船舶規定核算的載況簡述如下：
1.乾貨船
應核算以下四種基本裝載情況的穩性：滿載出港、滿載到港、壓載出港、壓載到港。
甲板上裝貨的乾貨船，如型寬與型深之比超過3，則穩性曲線中最大複原力臂對應的橫傾角可小於25°，但不得小於15°，此時最大複原力臂對應的橫傾角前複原力臂曲線下的面積應不小於0.08m·rad。
油船也計算這四種載況。但對供油船，再加算載有50％貨油，每一品種貨油均存有自由液面，並帶有10％燃料及備品的裝載情況。
2.客船
應核算以下六種基本裝載情況的穩性：滿載出港、滿載到港、滿客無貨出港、滿客無貨到港、壓載出港、壓載到港。
同時規定：乘客集中於船舶一舷時或船舶全速回航時，船舶的靜傾角均不得超過以下的極限靜傾角。
(1)極限靜傾角的規定。航行於遠海航區船舶的極限靜傾角，為不需用特殊扳手可開啟的舷窗下緣進水角、舷門下緣進水角、2/3其他開口進水角、2/3上層連續甲板邊緣入水角或10°，取其中最小者。
航行於非遠海航區船舶的極限靜傾角，為不需用特殊扳手可開啟的舷窗下緣進水角、舷門下緣進水角、4/5其他開口進水角、4/5上層連續甲板邊緣入水角或12°，取其中最小者。
(2)乘客集中於一舷時的分佈及重量規定。乘客集中密度，按每平方米4人計算，乘各重量取每人75kg。乘客的重心，站立者取甲板以上1.0m，坐者取座位以上0.3m。集中的乘客首先應從乘客所能到達的最上一層甲板起由上向下地佈滿一舷的外走道，再由上向下地分佈在同一舷的內走道、梯口等自由活動面積內，但不超過船舶縱中剖麵線。對寬度小於0.7m的狹窄處所，分佈面積按實際面積的50％計算。
當上述自由活動面積不夠分佈全船總旅客數時，多餘旅客應正常分佈在上層的客艙內，以計及其對重心升高的不利影響。
3.集裝箱船
(1)應核算下列基本裝載情況的穩性：滿載出港、滿載到港、壓載出港、壓載到港。
(2)計算滿載狀態時，如滿載出港吃水不到夏季載重線，允許載入使吃水達到夏季載重線。而且應至少計算下述配載情況：集裝箱數為設計的最大貨箱數與空箱數之和，同一型號的貨箱重量取滿載出港時可能達到的同一箱重。
(3)計算集裝箱船的穩性時，每隻集裝箱重心垂向位置應取在集裝箱高度的l/2處。所核算的各載況經自由液面修正後的初穩性高度均應不小於0.3m。
(4)在橫風作用下，從複原力臂曲線上求得的靜傾角應不大於1/2上層連續甲板邊緣入水角，且不超過12°。在確定風壓靜傾角時，假定風壓傾側力矩不隨船舶的橫傾而變化，且取式(2－2)計算值的一半。
(5)計算複原力臂曲線時，不計入甲板上集裝箱浮力的影響。
(6)裝載集裝箱的非專用集裝箱船可按(2)中規定，計算滿載狀態時的最大吃水可允許小於該船相應於夏季載重線的吃水。
(7)集裝箱船設計時和建造完成投入營運後，應採取措施儘可能減小雙層底壓載水艙排空後剩餘液體自由液面的影響，如該影響使船舶在裝卸貨物過程中或航行狀態下的初穩性高度小於0.15m，可要求採取相應的補救措施。
此外，《國內航行船舶法定檢驗技術規則》還對雙體客船、運木船、液貨船、非自航海駁、拖船、起重船、挖泥船、消防船、半潛船、近海供應船、頂推船一駁船組合體及特種用途船的穩性提出了具體要求。
由於散裝穀物具有流動性和錶面下沉性，裝運散裝穀物的船舶在航行中搖擺、顛簸、振動時，會使穀物下沉和橫向移動。穀物的橫移將產生橫傾力矩和橫傾角，貨物重心位置也可能升高。當船舶穩性不足時，會導致翻船事故。據統計，自1898年到1948年的50年間，傾覆的船舶中57％是散貨船，自1954年到1964年的10年間又有150餘艘散貨船發生海損事故。頻繁發生的事故給貨主、航運經營者造成巨大的經濟損失，也促使人們深入分析事故發生的原因，從實踐中總結經驗，提出防止和解決這一問題的辦法，並逐步形成了對散裝穀物船舶穩性的規範要求。這些要求源於國際海事組織1973年大會A1264(Ⅷ)決議的條例及1974年國際海上人命安全公約中對散裝穀物船穩性計算、校核的相關條例。中國海事局於2008年頒佈的《國際航行船舶法定技術檢驗規則》第六章“穀物裝運”的內容與國際公約相符合。
