第三章 : 避碰的空间差感识

潜在的碰撞点就是某些有可能同时到达的共同空间。

一条长300米，宽32米的船，在海面上航行，任何时候都会占据，300米长乘上32米宽的空间。另一条150米长、20米宽的船，任何时候也是会占据，150米乘上20米宽的空间。如果这两艘船的航线从不相交，两条船之间就不会有碰撞危机。任何两条船航线相交的点，都是潜在的碰撞点。潜在的碰撞点就是某些有可能同时到达的共同空间。

如果碰撞危机确实存在，表示两船会在同一时间到达潜在的碰撞点。避免这些航线的相交，将有助於减少碰撞危机的发生。如果两条船航线相交，另一条船可能绕路，以避免航线重叠的空间。这是个避免碰撞的第一个观念。在这一章节里，我们将学习观测与感知，绕路时相对位置的改变，例如，当让路船采取绕路避让时，两船占据相对空间的改变。

线性空间的改变

某轮采取手操舵，避让正船头150米距离的目标，当船成功的向前移动了200米后，船头没有发生碰撞，但她还是撞到了这个目标。这有没有可能？当然有，这150米是从正船头直线测量到目标的距离。如果船的全长是285米，它还是有机会在船的后部撞到这个目标。所以说，船必须成功的向前运动150+285=435米才不会撞到这个目标，然后方能说是达到“目标完全清爽”(All Clear) 。当我们采取避碰措施时，我们要意识到整条船的空间。只有考虑到目标的直线距离是不够的，让路船采取避让措施的有效性，是受到船只回旋性能的限制。

(一次性用舵回转曲线图)

如果我们想用舵，去避开危险的碰撞空间。我们应当对用舵时船体的一些反应，具有相当的基本认识。现在让我们看看高速船多舵角回旋曲线图，一条特定船舶，(这是一条单螺旋桨固定螺距，单俥单舵的高速船，其他船只的构造，可能会有不同的特性，读者需要用他们自己的知识，然后去做适当的修正)，在使用不同的舵角回转时的特性。现在让我们仔细研究这个转向弧线(回旋支点的回转轨迹)。有四条蓝色的弧线，是船舶用5度，10度，20度，30度舵角转动时，回旋支点的回转轨迹 (从内到外)。各条虚线是表示，船首转动到20度，30度，40度，50度…时，船只的回旋支点的位置。

请参见上面的图表，船只以正北的航向航行(红色为航向线)，我们可以把回转的过程(蓝色为回转轨迹)，分成三个阶段；

第一阶段：当舵角转到定位的时候，因舵板离开了舯线，左右舷的水下压力场(用舵的这边是正压推力，用舵的另一边是负压吸力)，开始不平衡，但会有一段停滞的时间，这时候船只似乎完全没有反应，船头仍沿著原航线前进，船尾因舵角的横向推力作用，被推向用舵的反侧。船体受水流的阻力，会像用舵的内侧倾斜，船头不动船尾动，这是因为压力场的不平衡，是由船艉开始累积的。船艉是被舵角的推开，推开至原来4分之ㄧ船宽的位置。

第二阶段：舵角横向推力的作用，带船艉离开原航向，船只主机的推力向前，两舷压力场的不平衡，使得水流阻力不在中线上，阻力与推力作用不在同一线上，产生了回转力距，本船的艏向开始改变，回旋支点离开原来的航线(这一点叫做转折点)，但是受压力场作用的船尾，仍然大致沿著，原来的航线前进，这时船体上半部，会因离心力的作用，向用舵的相反一舷倾侧，船头动船尾不动，回转速率开始加快。

第三阶段：船只的艏向，开始以固定的速率回转，然后船头船艉已经离开原来的航线，就是在这一个阶段(第三阶段)，船只才能得到离开原航线的正横距离，以避让他船。

这三个阶段，我们现在的描述比较简单，是为了方便记忆，总的来讲，在第一阶段回转，船头船尾都会留在原来的航线上，船头不动船尾动。这时候如果发生碰撞，一定是撞到船头附近，如铁达尼号撞冰山。大部分时候，此种碰撞，了望都存在著人为的盲区，先是视而不见，后来没时间转向，离开碰撞区域。

在第二阶段回转，船头已经离开原来的航线，但是船尾还是停留在原来的航线上，船头动船尾不动。这时候的碰撞点，都是撞到船尾部位，如歌诗达协和号搁浅撞山。大部分时候，此种碰撞，都存在著人为的操船不当，没有把船艉制住好，因此艉部甩向碰撞区域。因为距离近，想要避碰，需要有很高技术要求。

要到第三阶段回转，本船船头船尾都能够离开了原来的航线时，我们才有可能去闪避，在船头的小船或者是浮标。如果是遭遇到其他较大的船只，这时候就要看我们采取的避碰行动，是不是及早，动作是不是够大，能否制造出足够的避碰空间，不然还是会有碰撞的危机。除了没有及早行动，以致於没有足够的避碰空间，还有可能因人为的误判，不该撞船的，却自己往碰撞区域转向，造成不必要的碰撞。不管是对谁，相信这都是最扼腕的时候。

有此三者，碰撞原因，人为的盲区、操船不当和误判，但牵涉的技术层面太高，对在职海员，便会感觉困难，但是事实就是事实，就像成为金牌选手，我们不见的会赢，就像任何一项技艺，它也不见得会有回报，当成心灵的满足，也未尝不可，很多时候，这是我们一生的骄傲，我们不希望留下任何阴影。

首先我们需要能建立，对空间的警觉性：我们需要能掌握，在避碰操作时，全船整体的感觉。

一条船我们要分成三个部分去关注，船头、船尾与回旋支点。

第一阶段回转撞船头(铁达尼号)，第二阶段回转撞船艉(歌诗达协和号)，第三阶段回转撞船舯。当然这是通论，但前两阶段的准确率很高。另外一个重点是转折点，船头的艏向开始改变，离开原来航线的这一点，因为这是真正产生实际避碰功用，开始作用的这一点。不知道转折点，就不知道如何避碰与回转。现在操船理论已经注意到回旋支点，但对转折点的讨论却没有。再看下图，转折点是在0.25海里处，这是一个极限，任何舵角与操作都无法避让。

任何船只只要是在转折点的距离内，碰撞已是无可避免。

假设有一条285米长的货柜船(巴拿马极限型)，船只的回转圈，一般是沿著船只的回旋中心绘制(回旋支点pivot point PP，就是船只在用舵回转时，船的中线上，没有正横向量的那一点)。回旋中心在本船的位置，在船只前进的时候，从船头算来，大约是四分之一船长处。假设船长是285公尺，回旋支点将会是，在285的四分之ㄧ处，从船头算来，大约72米或公尺(285/4=72 m)。

最近的研究显示，船只的速度跟它的回转轨迹大小是不相关的，一般人的直觉反应是认为，船的初速越高的时候，它的回旋轨迹就会越大，事实上船只的初速，跟他的回旋轨迹无关。船只的初速，只能影响到完成回转，所需要的时间，每条船的操纵特性都不一样，所以船长必须用他自己的知识与海上的实际观察，去评估回旋三个阶段轨迹的实际距离，是几倍的船只长度。10年前，这会是一项很困难的工作。现在船长们，只要能善用电子海图的备份资料，就可以轻易的知道，本船的操纵性能。

依照老一辈的讲法，大船的惯性比较大，小船的惯性比较小，所以在操纵大船的时候，与小船不同，要提早行动，这是泛泛之论。这种讲法不能说是错，但是没有把真正的差异说出来。

依照IMO MSC.137(76)决议对船只的操纵性能规定，是以船只的长度为标准，例如：使用满舵回转时，任何船只都要能在，本船4.5倍船长的前进距离内，完成90度的回转。

大小船的回转轨迹差异，是由本身船只长度的不同所决定，不是可以用惯性，去含糊带过就可以。(如果惯性是由船只的动量或速度而来，因为船只的初速，跟回旋轨迹无关，惯性的说法根本是错的，真正的原因是船在水面下的形体、船宽、吃水、舵板角度、舵板面积、船速与水的阻力，所造成的合力场所决定的。很多人会无法了解，这并不重要，它是可以跳过的，这只证明你不是最好的，所以更需要及早准备，来面对未来的挑战)

在上面这个图表里面，每一个阶段可以用0.25海里(约 0.25 海里, 463 公尺)去代表两倍船长(船长463公尺)的前进距离(白色弧线)，这只是为了我们方便讨论，跟船上的实际回转半径不一定相同。不管怎样，船的回旋半径的大小与船只的长度，密切相关。每一个回转阶段，需要的前进距离假定是两倍船长。这是为了简化我们的讨论，我们会使用两倍船长，去代表每一个回转的阶段，也就是每一个阶段0.25海里都是两倍船长，要完成三阶段的回转，需要6倍船长的前进距离(约 0.75 海里, 1389 公尺)。

在用舵后，2倍船长之内的初期回转

在这个阶段的前进距离，是两倍船长(在0.25海里的距离)，不论我们使用了多少舵角，去改变方向，船头船艉与回旋支点的轨迹，几乎都是沿著原航线前进不变的。请注意，这四条蓝色回转轨迹线，是不论左舵或右舵？5度10度或满舵？在这个阶段，回转轨迹线与原来航线(向正北的红线)都是相重叠的。这代表船体的运动，从船头到船尾，在这个阶段，都是在原来的航线上。在这个阶段，想要用任何舵角的操作来做避碰，都是无效的。这是我们的死穴，表示在任何时刻，我们都需要避免任何目标进入，否则就会出事。

事实上，船体还是有一些小的变化，转向时，当船舵刚开始到达我们要求的舵角时，船艏会向回旋支点轨迹线的内船艉反移动，船艉相反的，受到舵板的作用，会向回旋支点的轨迹线外侧推出，船艉向转舵的相反方向移动，这叫Side Kick船艉反移。船艏在回旋支点的前面，四分之ㄧ船只长度的地方。船艉在回旋支点的后面，四分之三船只长度的地方。所以船艉的船艉反移造成的横向距离是船艏的3倍。如下图，船艏在原航线上，但船艉向反船艉反移动Side Kick。这个作用，在本船人员落水时，是标准操作之ㄧ，以推开螺旋桨，向人员反船艉反移动。

(两倍船长前进回转图)

摇头摆尾

如上图，每条船的船艉反移，大小不一样，一般约在船宽的一半至一倍船宽，即上图，红色与原航线的正横距离。横移的数量大小，是由使用多少舵角来决定，舵角用的越大，横移的作用就会越大。这是在现阶段(两倍船长的前进距离)，船上的船长所能使用的唯一效应。空间警觉如同我们前面所说的，关心的应该是，整条船体的动态(船头、船艉与回旋支点)，船艉反移在两倍船长的距离内，没有用，但是在2-4倍船长的时候，却可以和船头的偏移，一起作用，做到先摇头再摆尾，以避开危险。例如在正船艏的位置，忽然发现有一条小渔船(经常有的情况)，当渔船很多的时候，没有注意到这条船，或者是小船到了船头，才忽然亮起，他手上的手电筒(斯里兰卡，印度沿海)。尤其是在夜间，已经到了非常逼近船艏的情况之下，如果我们只是想要依靠一个简单的回转动作，去避免碰撞。就像我们经常在海上，在4海里以上的长距离，避让较大的船只所做的操纵。我们很可能会避开船艏的碰撞，但是船艉却撞到了目标，就像下图所画的满舵回转一样。这就是告诉我们，操船在近距离时，避碰需要做更多的考虑，而不是单纯的一个回转的动作，就能解决问题，尤其是在近距离，要避免碰撞的时候，并不能只走一个弧度线，要有两个转折点，就是一个满舵船艏偏移，以转开船艏，再加一个反向的满舵，用船艉反移转开船艉，制造两条方向不同的弧线来闪避。

蛇行回转

如果在一条蛇的正前方，有一块小石头挡住去路，这条蛇仍然可以往正前方继续前进，不必改变它原来的前进方向。因为蛇的身体移动，跟他前进的方向，并不是成一直线。它的身体，经常向两边摆动，所以即使在正前方，有一块石头挡住它的去路，它也可以摆动身体，绕过石头，从旁滑过，继续前进。在第一阶段两倍船长的前进距离内，船只是没有办法离开他原来的航迹，在这个时间点，就像我们上一段所看到的，船头船尾都会留在原来的航线上(虽然有船尾反移，但是会先撞到船头)。要经过两倍船长的前进距离，进入第二阶段(从两到四倍船长的前进距离里)，我们的船头与回旋支点，才会离开原来的航线，船尾还是留在原来的航线上，但是船头已经可以别开。如果有一个小的目标，是位於船只2到4倍船长的前进距离之内，我们可以尝试用，摇头摆尾来摆脱它。在这种情境下，适当的操作应该是，利用满舵先把船头转开，在过了2倍船长的距离后，船头开始离开原航线之时，用反向满舵向另外一边做船尾反移(sidekick)，把船尾从原来的航线推离，以避免碰撞。

那到底我们应该，在什么阶段？使用反向的满舵，来做船尾反移推开船艉。在理论上，理想的位置应该是，当船头离开了原航向(即过了转折点，船头开始偏向用舵的一侧)，目标在我们回旋支点的方向时(或是船艏楼的边缘Break of Fore Castle时)，做反向满舵。但是我们应该考虑到，船只可能会转向过度，即使我们打了反向满舵，船只还是保有原来的转向趋势，无法及时将船尾甩开。成功或失败，要看经验与运气(不可抗力即风力与流水的作用)，即便不成功，至少碰撞力道与动量较小，船体受伤也较小。用舵的时机，需要的是经验，这是书本上，所无法一概而论的，要看天时地利人和，那这些讨论又有何用?没有知识，就不可能有进一步的经验与技术。

完美的回转

请参照下面图片，这条大船撞到一条正在锚泊的小船，因为前进距离已不足3倍船长(请实际比较图上，大船的长度与小船的距离)，虽然使用了满舵回转，碰撞仍然发生在回转的第二阶段。依照前面对回转第二阶段的说明，可以预测船头已经离开原来的航线，但是船尾还是停留在原来的航线上。这时候的碰撞点，都是本船的船尾部位。

这时的操作应该是:

1. 1.    当船头离开了原航向(即过了转折点，船头开始偏向用舵的一侧)，目标在我们回旋支点的方向时(或是船艏楼的边缘时)，做反向满舵，
2. 2.    在本船跟抛锚船的方向平行的时候，制动本船的回转，然后看是否本船能够停止回转，保持与锚泊的小船平行通过。
3. 3.    如果本船无法让回转停止，或者是回转的速率太高或者是或过度回转，会造成船尾去碰撞到锚泊船。
4. 4.    制止船只的回转，并不是本船应该使用多大舵角的问题？而是对船只的回转速率，有没有掌握的问题，若是回转速率太高时，就是使用反向满舵，也无法控制航向。这是第六章，操船的艺术要讨论的题目

如果我们要讨论完美的操船，首先要考虑需要转几度？让我们先想想一个简单的事实，如果两条船的航向平行，互不重叠，则不论这两条的船速为何，都不会有碰撞的可能。对一条追越船而言，如果被追越船不在正船头，只要本船能够稳定在与它相同的航向上，即使有碰撞，也只是擦撞。因此，锚泊船艏向是270度，本船是300度，需要转30度并稳定在270度。一个左满舵下去，要等船头开始回转至285度或290度时，就要压反向的右满舵。何时压反舵？要视回转速率而定。如果回转速率是每分钟10度，比较慢，也许在船艏向290度时，才开始回舵压舵。如果回转速率是每分钟15度，比较快，在船艏向在285度时，就要回舵压舵。多少回转速率要用多少反舵角？或是压反舵多久？这些要在平时注意观察，才会心中有数，不可一概而论。

对於一条总长230米航速15 节的船，3 倍船长为690米。船用15 节航行，前进690米距离需要1.5分钟。从上面的讨论，我们知道最初的2倍船长（1.0分钟时间）距离，本船船艏是几乎不动的。如果我们等待转弯速率趋於稳定，我们将只剩下0.5分钟左右，可以去等待和观望。但是我们已经没有时间去等待和观望。所以，当本船的船艏开始转折时，我们只能立刻采用反向满舵去制动。请参照蛇左边的图形。这也是“循环满舵”紧急停船法中一个非常重要的技术。

要在这里讲讲完美的操船，是比较简单的。可是在实际的情况下，这种操船的方法，需要很多的经验与实务。最重要的是，我们需要有这种处境感识、操作的预设、处理船舶的运动、船头与船尾在不同回转阶段的时候，不同的运动方向、如何利用反向满舵去制动回转速率、在目标哪一个角度或是相对方位，该去压反舵？如果说，我们没有具备这一方面的知识，或是这种处境感识的话，当然更不可能了解，正确的操作是甚么？ 这就是我们要在这做纸上谈兵的原因，也是培养我们操船的直觉与灵感，潜意识学习中很重要的一环。现在的船长，要面对太多的挑战，愿意再看看，再研究的意愿不高。各位如果知道人性的三大基本需求，追求刺激也是其中之ㄧ，无聊的时候，在回头看看这篇随笔，将会发现一些乐趣。如果你是前面所说的: 在回转第二阶段发生碰撞，存在著人为的操船不当，回来寻求解答的，将会发现一些痛苦。如果各位只是路过，知道操船存在著简单的物理，也会发现一些兴趣。

少