船舶浮力
船舶在壹定載荷條件下的漂浮能力稱為浮力。
船舶是浮體，決定船舶沈浮的力主要是重力和浮力。它的浮杠是重力和浮力大小相等，方向相反，兩個力要作用在同壹垂直線上。
船的重力是船的總重量。船的浮力是指水對船體的浮力。
根據阿基米德定理，船的浮力等於船體排開的同體積水的重量。
船舶的重心，通常用W表示，通過船舶的重心，也叫重心(G)，其方向是垂直向下的，船舶重心G的位置隨著貨物的移動而變化；船舶的浮力，通常用B表示，通過船舶水下體積的幾何中心，也稱為浮力中心(G)，方向垂直向上。船舶的浮力中心G的位置隨著水線以下船體容積的變化而變化，如圖1-23所示。
船的重力(W)和浮力(B)大小相等，方向相反，作用在同壹垂直線上。這時，船平衡地浮在水面上。
如果增加貨物，船會隨著重力的增加而下沈，這樣吃水就會增加，浮力也會增加，直到浮力和重力相等，船就會達到新的平衡位置；同樣，如果重力減小，船浮起，就會到達另壹個新的平衡點。
船舶的平衡浮態簡稱船舶浮態。船舶的漂浮狀態可分為四種類型。
1.正浮動狀態
指的是船的船頭、船尾、中間左右吃水相等的情況。
2.俯仰狀態
指左右吃水相等但前後吃水不相等的情況。船頭的吃水比船尾大
水稱為第壹傾斜；船尾的吃水大於船頭的吃水，稱為船尾傾斜。為了使螺旋槳保持壹定的深度，提高螺旋槳的效率，所有首航未滿載的船舶都要有壹定的艉傾角。
3.傾側狀態
指的是船的吃水首尾相等，左右不相等的情況，這在航行中是不允許的。
傾側狀態。
4、任何狀態
它指的是橫向傾斜和縱向傾斜的狀態。
船在海上航行時，經常會遇到海浪沖擊甲板，冬天會變得很厚。
冰，相當於給船增加了重量。為了保證船舶的安全，船舶必須保持壹定的儲備浮力(也叫儲備浮力)。儲備浮力是指船舶主甲板與水線之間的水密空間產生的浮力，如下圖所示。
貨物越少，船舶幹舷越高，儲備浮力越大，浮力越好，更有利於航行安全。因此，為了保證船舶的安全，充分利用船舶的載重能力，需要根據不同的季節和航區進行合理配載，使最大吃水不超過載重線標誌上規定的滿載水線。
船舶穩定性
穩性是指船舶在外界力矩(如風、浪等)作用下傾斜的能力。)並在外部扭矩消除後恢復到其原始平衡位置。
船舶穩性按傾斜方向可分為橫向穩性和縱向穩性；按傾角可分為初始穩定(傾角100以下)和大傾角穩定；根據外力矩的性質，可分為靜態穩定和動態穩定。對於船舶來說，縱向傾覆的可能性極小，所以壹般討論橫向穩性。
當船處於平衡位置時，重心(G)在船的中心線上，因為船的結構是對稱的，船上的重量分布也要求對稱。如前所述，重力(W)從重心(G)垂直向下。船的浮力中心(C)是船的水下體積的幾何中心。船舶在漂浮時，也在船舶中心線上，浮力(B)從浮力(C)中心垂直向上，如圖1-25所示。
當外界扭矩迫使船傾斜時，如果貨物不移位，重心位置不變。但由於水下體積形狀的變化，漂浮中心從C點移到C1點。這時，重力和浮力形成壹個抵抗傾斜的力偶，如圖1-26所示。當外部力矩消失後，在上述力偶產生的力矩作用下，船舶回到初始位置。這個時刻叫做恢復時刻。當船處於穩定平衡狀態時，就說船是穩定的。
如果船舶重心過高，或者船舶寬度較窄，當船舶在外力矩作用下發生橫傾時，由於寬度較窄的船舶的浮心距離較短，重力和浮力組成的力偶產生的力矩會使船舶繼續傾斜，甚至傾覆，這種力矩稱為傾覆力矩，如圖1-26所示。當壹艘船處於不穩定的平衡狀態時，就說這艘船沒有穩定性。
從以上兩種情況可以看出，在圖1-26中，M點(船舶傾斜後新浮力作用線與船舶中心線的交點)在重心g點之上，船舶具有穩性，M點稱為穩心。圖1-27中，M點在g點下方，船不穩。通過分析研究，船舶是否穩定取決於G與M之間的相對位置和G與M之間的距離，即GM值是衡量船舶穩定性的標準，稱為初始穩定高度。它與穩性的關系如下:當M點在g點以上，GM > 0時，船舶具有穩性，GM值越大，穩性越好，但船舶的橫蕩會加劇；當M點在G點以下時，GM < 0，船舶不穩定，壹旦受到外力矩，容易傾覆；當M點和g點重合時，GM=0，船舶不穩定，因為壹旦受到外力力矩，船舶處於中性平衡狀態，對船舶來說是極不安全的。
船舶下沈阻力
獨立性是指當壹個或幾個艙被淹沒時，船只保持不沈沒和傾覆的能力。
為了保證抗沈性，除了有足夠的儲備浮力外，壹般有效的措施是設置雙層底和壹定數量的水密艙壁。在發生碰撞或擱淺時，某壹艙室因進水而失去浮力，水密艙壁可以將進水盡量限制在較小的範圍內，防止進水擴散到其他艙室，而不會造成過大的浮力損失。這樣，損失的浮力可以用儲備浮力來補償，保證了船舶的不沈性，為堵漏搶險創造了有利條件。
對於不同用途、不同大小、不同航區的船舶，對防沈的要求是不同的。分為“壹艙”船、“兩艙”船和“三艙”船。“壹艙”船舶是指任何壹個艙室破損進水而未造成沈沒的船舶。壹般遠洋貨船都屬於“壹艙制”。“兩艙”船是指相鄰兩艙破損進水，不至於造成沈沒的船。“三艙制”船等等。壹般化學品船和液體散貨船屬於“兩艙”或“三艙”船舶。對於“壹艙制”船舶來說，第壹艙的水在任何裝載條件下都不是不可能下沈的，因為按照抗沈原理設計的艙室是按照平均滲透率下的艙室進水量計算的。所謂滲透率，是指壹個艙室的進氣量與艙室空間的比值。所以滿載鋼材的普通貨船貨艙進水時，其進水會大大超過儲備浮力，不壹定能保證船不沈。
還需要指出的是，船舶破損進水後是否會傾覆或沈沒，也在壹定程度上與船上船員采取的防沈措施有關。破損船舶進水後有很多措施，如抽水、註水、堵漏、加固、棄船載、移載或轉移壓載水等。抽水、註水、堵漏、加固、棄船載、移載都是為了保證船的浮力。有時為了減少船舶的傾斜，提高船舶的漂浮狀態和穩定性，往往通過註水或轉移到相應的艙室來實現。
船速和阻力
船舶在主機輸出功率壹定的情況下盡可能提高速度的能力稱為船舶快速性。快速包括節能和速度兩層意思，所以提高船舶的快速性也要從這兩方面入手，即增加螺旋槳的推力，減少船舶航行的阻力。
船舶阻力包括水阻力和空氣阻力。由於水的密度比空氣高800多倍，所以船舶在海上航行時主要考慮船體水阻力。船體水阻力由摩擦阻力、渦流阻力(形狀阻力)和興波阻力組成。它們的總和就是船體的總水阻力。即:
摩擦阻力是由水的粘性引起的。當船在水中運動時，總有壹層水附著在船體表面，隨著船體運動。船舶運動帶動水分子運動所消耗的能量，就是船舶克服摩擦阻力所消耗的能量。摩擦阻力的大小與船體的水下表面積、船體表面的光滑度和速度有關。因此，船舶定期靠泊清除臟底是減少摩擦和阻力的重要措施。
除了摩擦阻力，船舶前進時還會產生渦流阻力。當船前進時，會產生相對的水流。由於水的粘性，船舶表面附近的相對水流速度較小。當它到達船尾時，橫截面擴大，流速迅速下降，達到零或逆流，引起船尾的渦流運動，降低船尾的壓力，在船上形成壓差阻力，稱為渦流阻力或形狀阻力。船體曲率較大的部分容易產生渦流，尾部橫截面急劇收縮的船舶產生的渦流阻力更嚴重，而流線型船體不產生渦流阻力或只產生極小的渦流阻力。因此，改善水下船體線型對船舶的快速性有很大影響。
興波阻力是由於船舶的行波，產生與船舶前進方向相反的阻力。船舶行波分為船頭波和船尾波。在船舶行波的傳播中，如果船頭波和船尾波在船尾相互重疊，興波阻力就會很大。如果船頭波和船尾波在船尾相互抵消，興波阻力就小。所以興波阻力取決於大小。，主要跟速度和隊長有關。速度越快，興波阻力越大。在壹定的設計航速下，船長的適當選擇可以減小興波阻力。遠洋船舶常采用球鼻艏型，只是為了調整船長，以達到減小波浪阻力的目的。
至於提高螺旋槳推力，目前主要用在海船上。在主機輸出功率和轉速固定的情況下，螺旋槳幾何形狀的正確設計或選擇與推力有很大關系。因此，運行中的船舶應:適當選擇可調螺距螺旋槳的螺距，調整適當的吃水和吃水差，航行時保持螺旋槳在水下較深的位置。
船搖擺
船舶在外力作用下，作周期性的橫向和縱向搖擺、偏航運動的表現，稱為船舶偏航。這是壹種有害的表現。劇烈的搖晃會降低速度，造成貨損，損壞船體和機械，使乘客暈船，影響船員的生活和工作。
船舶的橫搖可分為橫搖、縱搖、垂直橫搖和垂直升降四種形式。橫搖是船圍繞縱軸的搖擺運動；縱搖是船圍繞水平軸的搖擺運動；垂直橫搖是船舶繞垂直軸的搖擺運動；垂直升降意味著船隨著波浪上下移動。船舶在海上遇到風浪時，往往是上述四種搖擺的復合運動。因為滾動是顯而易見的，影響也很大，所以我們只介紹滾動來了解它的規律性。
船舶橫搖的嚴重程度，從外部條件看與風浪大小有關，但從船舶自身條件看也與穩性有關。
在外力的作用下，船從原來的平衡位置向壹側傾斜。當外力停止時，由於船的穩定性，會產生恢復力矩，使船向原來的平衡位置移動。當船回到平衡位置時，由於慣性會繼續向另壹側傾斜。當慣性力被相應的恢復力矩抵消時，船舶會在恢復力矩的作用下運動到原來的平衡位置。根據這個運動定律，船反復地左右搖擺。只有當船上所有的外力都被水阻力耗盡，船才能停在原來的平衡位置。這種在靜水中的揮桿動作叫做“自由揮桿”。當船從傾斜側經過壹個完整的搖擺周期時，船劇烈搖擺；當船舶自由擺動的周期較長時，船舶擺動較慢。自由擺動的長度與船舶的穩定高度GM值有關。如果船的GM值太大，恢復力矩很強。當恢復速度很快時，擺動周期短，形成劇烈擺動；反之，搖擺周期長，船搖擺慢。當船在波浪中航行時，需要加上波浪引起的強迫搖擺。波峰移動壹個波長距離所需的時間稱為“波周期”。對於運動的船舶，從第壹個波峰到第二個波峰的時間稱為“波浪視在周期”。波浪視在周期的大小取決於波浪周期以及船的航向和速度。
當船舶的自由搖擺周期大於波浪視在周期時，船舶在波浪中的搖擺會減弱；當自由擺動周期小於波浪表觀周期時，擺動將被增強。如果船舶自由搖擺的周期與波浪的視在周期相似，則船舶的搖擺會急劇增大，這種情況稱為“諧搖擺”。諧波搖擺對船舶是壹種危險現象，會對船員、乘客、貨物、船體結構和機械產生不利影響，嚴重時會危及船舶安全。
如果發現船舶發生諧波橫搖，應立即采取措施改變諧波橫搖現象。可以改變航向和速度，從而改變航向與波浪的夾角或改變波浪的視在運動速度，達到避免諧波晃動的目的。
為了減少船舶的橫搖，船尾龍骨壹般安裝在船體外部的船尾，結構簡單，不占用船體內部位置，減搖效果明顯。實踐表明，艉龍骨可以減少20%~25%左右的搖擺，艉龍骨的缺點是增加水阻力，影響航速。大型客船還采用減搖水艙、減搖鰭和陀螺平衡減搖裝置來減少船舶在風浪中的搖擺。
船舶操縱性
船舶保持和改變其運動狀態的能力稱為操縱性。
所謂運動狀態是指航向和航速，所以操縱性應包括船舶快速改變航向和保持規定航向穩定的能力，以及船舶改變和保持航速的性能，以及船舶停止和倒車時的慣性。
船舶的操縱性主要由車舵來實現，但在靠泊和靠泊作業時也輔以錨、纜和拖輪來提高船舶的操縱性。