9 在各种情况下操船及操控船舶
9
在各种情况下操船及操控船舶
失去动⼒
回旋⽀点不是⼀个固定的点,是各种⼒量消⻑,所产⽣的⼀个想像位置。假设船只静⽌状
态的时候,因为没有主机的动⼒,所以甲板下⽔流阻⼒,是与甲板上的⾵⼒在做对抗。所以在
回转到某⼀船艏向时,⾵⼒的中⼼点与⽔流阻⼒的中⼼点重和,这就是停⾞漂流时的回旋⽀
点。下图上
⾵⼒中⼼点
W
点与阻⼒中⼼点
CLR
不在同⼀个点上,船只就会回转,直到⾵⼒与阻
⼒的作⽤相抵消,船艏向就会稳定在⼀个⽅向不动,船体与⾵⼒成⼀稳定⾓度后退。
⼀般船只驾驶台在后,船艉的受⾵⾯积较⼤,如图上所⽰船艏向向上⾵转向,停⾞漂流时
的⽅向是左舷受⾵向左后⽅漂流,右舷受⾵向右后⽅漂流。驾驶员应该在平常海上漂流等码头
时,注意观察本船的漂流⽅向,谨记在⼼,当主机刚故障,还有剩余舵效时,注意⾵向⽔流的
来向与下⾵处是否有碍航⽬标,调整受⾵舷
(
利⽤剩余舵效或是头俥
)
,避免后续事故。
停⾞漂流的⼒学本质:
回旋⽀点(
Pivot Point
)并⾮固定位置,⽽是⾵⼒中⼼点( )与⽔流阻⼒中⼼点(
)在动态消⻑下形成的平衡点。当两者不在同⼀直线上时,船舶会持续回转,直到⾵⼒与
⽔流阻⼒作⽤完全相抵消,船艏向才会稳定,并与⾵⼒形成特定夹⾓后退。
受⾵结构与后退特性:
多数商船的驾驶台与上层建筑位於船后⽅,导致船艉受⾵⾯积⼤於船艏。这会使船艏⾃动
向上⾵处转向,其停⾞漂流的规律为:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
驾驶员的⿈⾦处置原则:
平⽇观察:
应在⽇常海上漂流或等候进港(
Waiting for Berth
)时,主动观察并牢记
本船在不同⾵向下的实际漂流轨迹。
善⽤残余舵效:
当主机刚发⽣故障、尚存微弱惯性与舵效时,必须⽴刻观察⾵流来向
与下⾵处的障碍物,并利⽤剩余舵效或点放⾞令(头俥)调整受⾵舷,抢先避开下⾵
处的浅滩或危险⽬标。
此图主要分析在⾵⼒作⽤下,船舶的⾵⼒作⽤点(
W
)与⽔中侧阻⼒中⼼(
CLR
)的相对
位置,如何影响船舶的偏转与回旋特性。
以下为详细的结构分析:
核⼼物理概念
W
(⾵的作⽤⼒点):⾵吹袭船体时,⾵⼒的合⼒作⽤中⼼。
CLR
(⽔中侧阻⼒中⼼):船舶在⽔中移动或受侧向⼒时,⽔流阻⼒的合⼒中⼼(在
停⾞时常作为回旋⽀点)。
Turning lever
(转向⼒臂):
W
与
CLR
之间的⽔平距离。距离愈⼤,产⽣的转矩
(偏转⼒道)愈强。
两种情境对⽐
1.
上图:
W
在
CLR
之后(
W behind CLR
)
配置:⾵从上⽅吹来,⾵⼒作⽤点
W
位在⽔中阻⼒中⼼
CLR
的后⽅(靠近船尾)。
物理效应:此时存在⼀个较⼩的转向⼒臂(
Small turning lever
)。
船舶运动:⾵⼒推动船尾偏向下⽅,以
CLR
为⽀点,迫使船头向上(迎⾵)偏转
(如⿊⾊箭头所⽰)。
下图:
W
与
CLR
重合(
W and CLR coincide
)
配置:当船体转动到特定⾓度,或因船速、吃⽔变化,使得
W
与
CLR
的位置完全重
叠(
CLR*W
)。
物理效应:两点重合意味著转向⼒臂消失(
No turning lever
),⼒矩为零。
船舶运动:船舶不会再产⽣额外的⾃转偏转,此时的
CLR
即为停⾞时候的回旋⽀
点,船体状态趋於相对稳定。
主机故障时,使⽤循环舵减速操作,以控制船只最后的船⾸向
这是主机故障时紧急操船的⼀种,船只最后的船⾸向,在主机故障的时候,是⼀个⾮常重
要的因素,因为它会影响到船之后续漂流的路径,所以有经验的船⻑,就会注意到这个效应,
以便能让他的船只,在后续的漂流中,能够避开危险的⼀侧。请⾒下图,不同的船⾸向造成不
同的漂流路径,也就决定了船只后续的命运。这似乎是⼀个常识,但知道的⼈很少,在紧急操
船的时候,却很容易忽略。各位只要仔细观察下列的图例,就会知道有什么不同
:
船失速后会横⾵,左舷受⾵就向左船尾漂流,右舷受⾵就向右船尾漂流。
船艏向与流⽔⾓度越⼤,船体飘流⾓度就越⼤。
不要与危险⽬标同舷受⾵
**
,危险在左边,就保持右舷上⾵,向右漂流。
核⼼防御逻辑(避免同舷受⾵):
当主机故障且船只失速时,绝对不能让危险⽬标与本船处於同⼀
侧受⾵舷。若危险浅滩或岸壁在左侧,必须透过剩余舵效或循环舵操作,将船体调整为右舷上⾵,让船
随⾵向与⽔流向右后⽅漂流,利⽤宽阔的⽔域远离危险源。
漂流轨迹的物理规律:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
动态夹⾓效应:
船艏向与流⽔(或⾵流合⼒)的夹⾓越⼤,船体横向与后退的飘流速率与⾓
度就越⼤。
循环舵减速与转向的操作价值:
在主机故障、动⼒尽失的瞬间,利⽤仅存的船速与循环舵(
Cyclic
Rudder /
点放操舵)技巧,强⾏控制并锁定最后的船⾸向,是决定船舶后续漂流命运的关键。这能让船
⻑在危急中「主动选择」安全的漂流路径,避开灾难性的搁浅或碰撞
在各种情况下操船及操控船舶
失去动⼒
回旋⽀点不是⼀个固定的点,是各种⼒量消⻑,所产⽣的⼀个想像位置。假设船只静⽌状
态的时候,因为没有主机的动⼒,所以甲板下⽔流阻⼒,是与甲板上的⾵⼒在做对抗。所以在
回转到某⼀船艏向时,⾵⼒的中⼼点与⽔流阻⼒的中⼼点重和,这就是停⾞漂流时的回旋⽀
点。下图上
⾵⼒中⼼点
W
点与阻⼒中⼼点
CLR
不在同⼀个点上,船只就会回转,直到⾵⼒与阻
⼒的作⽤相抵消,船艏向就会稳定在⼀个⽅向不动,船体与⾵⼒成⼀稳定⾓度后退。
⼀般船只驾驶台在后,船艉的受⾵⾯积较⼤,如图上所⽰船艏向向上⾵转向,停⾞漂流时
的⽅向是左舷受⾵向左后⽅漂流,右舷受⾵向右后⽅漂流。驾驶员应该在平常海上漂流等码头
时,注意观察本船的漂流⽅向,谨记在⼼,当主机刚故障,还有剩余舵效时,注意⾵向⽔流的
来向与下⾵处是否有碍航⽬标,调整受⾵舷
(
利⽤剩余舵效或是头俥
)
,避免后续事故。
停⾞漂流的⼒学本质:
回旋⽀点(
Pivot Point
)并⾮固定位置,⽽是⾵⼒中⼼点( )与⽔流阻⼒中⼼点(
)在动态消⻑下形成的平衡点。当两者不在同⼀直线上时,船舶会持续回转,直到⾵⼒与
⽔流阻⼒作⽤完全相抵消,船艏向才会稳定,并与⾵⼒形成特定夹⾓后退。
受⾵结构与后退特性:
多数商船的驾驶台与上层建筑位於船后⽅,导致船艉受⾵⾯积⼤於船艏。这会使船艏⾃动
向上⾵处转向,其停⾞漂流的规律为:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
驾驶员的⿈⾦处置原则:
平⽇观察:
应在⽇常海上漂流或等候进港(
Waiting for Berth
)时,主动观察并牢记
本船在不同⾵向下的实际漂流轨迹。
善⽤残余舵效:
当主机刚发⽣故障、尚存微弱惯性与舵效时,必须⽴刻观察⾵流来向
与下⾵处的障碍物,并利⽤剩余舵效或点放⾞令(头俥)调整受⾵舷,抢先避开下⾵
处的浅滩或危险⽬标。
此图主要分析在⾵⼒作⽤下,船舶的⾵⼒作⽤点(
W
)与⽔中侧阻⼒中⼼(
CLR
)的相对
位置,如何影响船舶的偏转与回旋特性。
以下为详细的结构分析:
核⼼物理概念
W
(⾵的作⽤⼒点):⾵吹袭船体时,⾵⼒的合⼒作⽤中⼼。
CLR
(⽔中侧阻⼒中⼼):船舶在⽔中移动或受侧向⼒时,⽔流阻⼒的合⼒中⼼(在
停⾞时常作为回旋⽀点)。
Turning lever
(转向⼒臂):
W
与
CLR
之间的⽔平距离。距离愈⼤,产⽣的转矩
(偏转⼒道)愈强。
两种情境对⽐
1.
上图:
W
在
CLR
之后(
W behind CLR
)
配置:⾵从上⽅吹来,⾵⼒作⽤点
W
位在⽔中阻⼒中⼼
CLR
的后⽅(靠近船尾)。
物理效应:此时存在⼀个较⼩的转向⼒臂(
Small turning lever
)。
船舶运动:⾵⼒推动船尾偏向下⽅,以
CLR
为⽀点,迫使船头向上(迎⾵)偏转
(如⿊⾊箭头所⽰)。
下图:
W
与
CLR
重合(
W and CLR coincide
)
配置:当船体转动到特定⾓度,或因船速、吃⽔变化,使得
W
与
CLR
的位置完全重
叠(
CLR*W
)。
物理效应:两点重合意味著转向⼒臂消失(
No turning lever
),⼒矩为零。
船舶运动:船舶不会再产⽣额外的⾃转偏转,此时的
CLR
即为停⾞时候的回旋⽀
点,船体状态趋於相对稳定。
主机故障时,使⽤循环舵减速操作,以控制船只最后的船⾸向
这是主机故障时紧急操船的⼀种,船只最后的船⾸向,在主机故障的时候,是⼀个⾮常重
要的因素,因为它会影响到船之后续漂流的路径,所以有经验的船⻑,就会注意到这个效应,
以便能让他的船只,在后续的漂流中,能够避开危险的⼀侧。请⾒下图,不同的船⾸向造成不
同的漂流路径,也就决定了船只后续的命运。这似乎是⼀个常识,但知道的⼈很少,在紧急操
船的时候,却很容易忽略。各位只要仔细观察下列的图例,就会知道有什么不同
:
船失速后会横⾵,左舷受⾵就向左船尾漂流,右舷受⾵就向右船尾漂流。
船艏向与流⽔⾓度越⼤,船体飘流⾓度就越⼤。
不要与危险⽬标同舷受⾵
**
,危险在左边,就保持右舷上⾵,向右漂流。
核⼼防御逻辑(避免同舷受⾵):
当主机故障且船只失速时,绝对不能让危险⽬标与本船处於同⼀
侧受⾵舷。若危险浅滩或岸壁在左侧,必须透过剩余舵效或循环舵操作,将船体调整为右舷上⾵,让船
随⾵向与⽔流向右后⽅漂流,利⽤宽阔的⽔域远离危险源。
漂流轨迹的物理规律:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
动态夹⾓效应:
船艏向与流⽔(或⾵流合⼒)的夹⾓越⼤,船体横向与后退的飘流速率与⾓
度就越⼤。
循环舵减速与转向的操作价值:
在主机故障、动⼒尽失的瞬间,利⽤仅存的船速与循环舵(
Cyclic
Rudder /
点放操舵)技巧,强⾏控制并锁定最后的船⾸向,是决定船舶后续漂流命运的关键。这能让船
⻑在危急中「主动选择」安全的漂流路径,避开灾难性的搁浅或碰撞
售价 NT$ 400
9
在各种情况下操船及操控船舶
失去动⼒
回旋⽀点不是⼀个固定的点,是各种⼒量消⻑,所产⽣的⼀个想像位置。假设船只静⽌状
态的时候,因为没有主机的动⼒,所以甲板下⽔流阻⼒,是与甲板上的⾵⼒在做对抗。所以在
回转到某⼀船艏向时,⾵⼒的中⼼点与⽔流阻⼒的中⼼点重和,这就是停⾞漂流时的回旋⽀
点。下图上
⾵⼒中⼼点
W
点与阻⼒中⼼点
CLR
不在同⼀个点上,船只就会回转,直到⾵⼒与阻
⼒的作⽤相抵消,船艏向就会稳定在⼀个⽅向不动,船体与⾵⼒成⼀稳定⾓度后退。
⼀般船只驾驶台在后,船艉的受⾵⾯积较⼤,如图上所⽰船艏向向上⾵转向,停⾞漂流时
的⽅向是左舷受⾵向左后⽅漂流,右舷受⾵向右后⽅漂流。驾驶员应该在平常海上漂流等码头
时,注意观察本船的漂流⽅向,谨记在⼼,当主机刚故障,还有剩余舵效时,注意⾵向⽔流的
来向与下⾵处是否有碍航⽬标,调整受⾵舷
(
利⽤剩余舵效或是头俥
)
,避免后续事故。
停⾞漂流的⼒学本质:
回旋⽀点(
Pivot Point
)并⾮固定位置,⽽是⾵⼒中⼼点( )与⽔流阻⼒中⼼点(
)在动态消⻑下形成的平衡点。当两者不在同⼀直线上时,船舶会持续回转,直到⾵⼒与
⽔流阻⼒作⽤完全相抵消,船艏向才会稳定,并与⾵⼒形成特定夹⾓后退。
受⾵结构与后退特性:
多数商船的驾驶台与上层建筑位於船后⽅,导致船艉受⾵⾯积⼤於船艏。这会使船艏⾃动
向上⾵处转向,其停⾞漂流的规律为:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
驾驶员的⿈⾦处置原则:
平⽇观察:
应在⽇常海上漂流或等候进港(
Waiting for Berth
)时,主动观察并牢记
本船在不同⾵向下的实际漂流轨迹。
善⽤残余舵效:
当主机刚发⽣故障、尚存微弱惯性与舵效时,必须⽴刻观察⾵流来向
与下⾵处的障碍物,并利⽤剩余舵效或点放⾞令(头俥)调整受⾵舷,抢先避开下⾵
处的浅滩或危险⽬标。
此图主要分析在⾵⼒作⽤下,船舶的⾵⼒作⽤点(
W
)与⽔中侧阻⼒中⼼(
CLR
)的相对
位置,如何影响船舶的偏转与回旋特性。
以下为详细的结构分析:
核⼼物理概念
W
(⾵的作⽤⼒点):⾵吹袭船体时,⾵⼒的合⼒作⽤中⼼。
CLR
(⽔中侧阻⼒中⼼):船舶在⽔中移动或受侧向⼒时,⽔流阻⼒的合⼒中⼼(在
停⾞时常作为回旋⽀点)。
Turning lever
(转向⼒臂):
W
与
CLR
之间的⽔平距离。距离愈⼤,产⽣的转矩
(偏转⼒道)愈强。
两种情境对⽐
1.
上图:
W
在
CLR
之后(
W behind CLR
)
配置:⾵从上⽅吹来,⾵⼒作⽤点
W
位在⽔中阻⼒中⼼
CLR
的后⽅(靠近船尾)。
物理效应:此时存在⼀个较⼩的转向⼒臂(
Small turning lever
)。
船舶运动:⾵⼒推动船尾偏向下⽅,以
CLR
为⽀点,迫使船头向上(迎⾵)偏转
(如⿊⾊箭头所⽰)。
下图:
W
与
CLR
重合(
W and CLR coincide
)
配置:当船体转动到特定⾓度,或因船速、吃⽔变化,使得
W
与
CLR
的位置完全重
叠(
CLR*W
)。
物理效应:两点重合意味著转向⼒臂消失(
No turning lever
),⼒矩为零。
船舶运动:船舶不会再产⽣额外的⾃转偏转,此时的
CLR
即为停⾞时候的回旋⽀
点,船体状态趋於相对稳定。
主机故障时,使⽤循环舵减速操作,以控制船只最后的船⾸向
这是主机故障时紧急操船的⼀种,船只最后的船⾸向,在主机故障的时候,是⼀个⾮常重
要的因素,因为它会影响到船之后续漂流的路径,所以有经验的船⻑,就会注意到这个效应,
以便能让他的船只,在后续的漂流中,能够避开危险的⼀侧。请⾒下图,不同的船⾸向造成不
同的漂流路径,也就决定了船只后续的命运。这似乎是⼀个常识,但知道的⼈很少,在紧急操
船的时候,却很容易忽略。各位只要仔细观察下列的图例,就会知道有什么不同
:
船失速后会横⾵,左舷受⾵就向左船尾漂流,右舷受⾵就向右船尾漂流。
船艏向与流⽔⾓度越⼤,船体飘流⾓度就越⼤。
不要与危险⽬标同舷受⾵
**
,危险在左边,就保持右舷上⾵,向右漂流。
核⼼防御逻辑(避免同舷受⾵):
当主机故障且船只失速时,绝对不能让危险⽬标与本船处於同⼀
侧受⾵舷。若危险浅滩或岸壁在左侧,必须透过剩余舵效或循环舵操作,将船体调整为右舷上⾵,让船
随⾵向与⽔流向右后⽅漂流,利⽤宽阔的⽔域远离危险源。
漂流轨迹的物理规律:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
动态夹⾓效应:
船艏向与流⽔(或⾵流合⼒)的夹⾓越⼤,船体横向与后退的飘流速率与⾓
度就越⼤。
循环舵减速与转向的操作价值:
在主机故障、动⼒尽失的瞬间,利⽤仅存的船速与循环舵(
Cyclic
Rudder /
点放操舵)技巧,强⾏控制并锁定最后的船⾸向,是决定船舶后续漂流命运的关键。这能让船
⻑在危急中「主动选择」安全的漂流路径,避开灾难性的搁浅或碰撞
「主机故障(
Blackout/Engine Failure
)紧急操船与漂流控制」原理图。
您的说明点出了⾮常关键的航海⼼法:在主机失效、船只丧失动⼒(
NUC, Not Under Command
)
的瞬间,操船者利⽤剩余舵效或船艏向的微⼩差异,决定船只接下来的漂流轨迹。
以下为结合您提供的实务核⼼,重新对此图进⾏的深度分析:
⚓主机故障紧急漂流机制分析
潮流与⾵向特性:图中上⽅「
Tidal Stream
」代表⽔流(或⾵向)由北向南压迫。
船舶失速横⾵效应:船只完全丧失动⼒后,最终必定会转为「横⾵横流(
Beam to the
wind/stream
)」的状态。但在完全横过来之前,最初的船艏向(
Heading
)决定了船体哪⼀舷
先受⼒,进⽽决定向左后⽅还是右后⽅漂移。
�
�两侧情境:⽣死攸关的受⾵舷选择
1.
左侧情境:危险⽬标(已锚泊船)在左舷
错误决策(紫⾊路径):主机故障时,船头偏向左侧,导致左舷受⾵
/
受流。船只随即转为向左
后⽅侧向漂流,直接撞上位於左侧的危险⽬标,造成碰撞事故。
正确决策(红⾊路径):有经验的船⻑在失速前将船头带向右侧,使右舷受⾵
/
受流。此时船只
会顺著流向往右后⽅漂流,成功避开左侧的危险⽬标。
右侧情境:危险⽬标(已锚泊船)在右舷
错误决策(红⾊路径):船头偏向右侧,导致右舷受⾵
/
受流。船体开始向右后⽅⼤⾓度漂移,
最终不幸撞上右侧的锚泊船。
正确决策(紫⾊路径):控制船头偏左,让左舷受⾵
/
受流。船只随即向左后⽅漂流,安全通过
危险区域。
�
�实务操船三⼤⾦律(如您所述)
1.
横⾵漂流规律:失速后必定横⾵,左舷受⾵向左尾漂,右舷受⾵向右尾漂。
2.
流向夹⾓效应:船艏向与流⽔(⾵向)⾓度越⼤,船体受⼒⾯积越⼤,侧向漂流的速度与⾓度
就越剧烈。
3.
避险避同舷:「危险在左,右舷上⾵;危险在右,左舷上⾵」。绝对不要让危险⽬标与受⾵舷在
同⼀侧。
这张图充分证明了,在紧急⿊灯(
Blackout
)时,船⻑若能保持冷静,在船只还有最后⼀丝余速与
舵效时「把船头引向正确的⼀侧」,就能利⽤⾃然的⾵流⼒将船只带离险境。
⼤型柴油机
Crashing Astern
紧急倒⾞机制
船⽤⼤型柴油机须利⽤压缩空气起动,原理是将压缩空气按柴油机各缸的点⽕顺序引⼊气
缸,压缩空气在缸内膨胀,推动活塞,使柴油机达到起动转速,完成⾃动发⽕。压缩空气起动
的起动能量⼤,起动顺序可靠,在紧急情况下,可⽤压缩空气进⾏煞⾞,适⽤於⼤型柴油机。
⼤型柴油机「
Crashing Astern
(紧急倒⾞)」的运作机理与安全限制:
⾼速时的保护机制(防⽌严重损坏):
当船舶处於⾼速前进时,若盲⽬扳动⾞令⾄
紧急倒⾞(
Crash Astern
),主机控制系统(
Safety Interlock System
)会强制拒绝
执⾏倒⾞动作,仅会切断燃油供应。这是为了防⽌曲轴、连杆与轴系承受毁灭性的
巨⼤机械应⼒(反向扭矩冲击)。此时若单靠⾃然降速,船舶往往会滑⾏⻑达
6
⾄
7
倍船⾝⻑度,因此必须同时配合舵效(如循环满舵)利⽤⽔流阻⼒来协助减速。
压缩空气煞⾞的启动⾨槛:
必须等到船速降⾄微进俥(
Dead Slow Ahead
)、且主
机无燃料供应下的转速⾃然掉落⾄低转速区(约
30 RPM
左右)时,控制系统才会
解锁并启动压缩空气紧急制动程序。
两阶段气动煞⾞与反转程序:
1.
正转归零:
利⽤⾼压空气灌⼊气缸膨胀,强⾏将原本正转的曲轴煞停⾄
0
RPM
。
2.
建⽴反转与喷油:
再次引⼊压缩空气推动活塞建⽴反向转动(负转速),
当反转转速达到约
30 RPM
时,系统才会喷⼊燃油。
成功判断:
若点⽕成功,转速表指针会越过
30 RPM
并稳定攀升,即代
表倒⾞⽣效,可源源不绝输出倒⾞动⼒;若喷油失败,负转速会再度掉回
零。
惊⼈的冲⽌距(
Head Reach
)数据:
当⼤型商船以全速前进时拉下
Crash Astern
(紧急
倒⾞),从下达指令到船⾝完全在⽔中静⽌,往往需要前进⾼达
12
到
13
倍船⻑(
Ship
Lengths
)的距离。这项关键数据是依据
IMO
规范计算并强制张贴在驾驶台的实测资料。
「先停⾞、后倒⾞」的时间差:
由於主机保护机制的限制,在⾼速时拉倒⾞仅形同「
Ring
Stop Engine
(停⾞)」。单靠⽔流与螺旋桨阻⼒⾃然滑⾏,直到转速降⾄可使⽤压缩空气煞⾞的
⾨槛前,船只就已经⽩⽩前进了
6
⾄
7
倍船⻑;随后经过气动煞⾞归零、建⽴反转与点⽕倒
⾞,⼜会消耗掉后半段的距离。
寻求更短冲⽌距的战术需求:
⾯对前⽅突发的浅滩、障碍物或碰撞危机,⻑达
12-13
倍船
⻑的冲⽌距往往是致命的。因此,纯粹依赖
Crash Astern
缓不济解,实务上必须结合其他⾼效
减速战术(例如前述利⽤循环满舵
/Zig-Zag
操舵产⽣的强⼤流体阻⼒,或果断抛锚),才能将冲
⽌距压缩到安全极限内。
在船速⼩於五节的船,舵效很差,要⽤紧急倒⾞来减速。
低速下的操作逻辑转变:
当船速⼩於
5
节(或已降⾄微进俥速度)时,船舶失去⾜够的动
⽔压通过舵叶,舵效会变得极差。此时若再利⽤循环舵(
Zig-Zag
)制造横向阻⼒来避碰或减速
已无实益,必须改以紧急倒⾞(
Crash Astern
)作为主要的减速与煞⾞⼿段,这对慢速航⾏中的
船舶(如接近领航站或准备下锚)特别有效。
「下锚」与「避碰」的倒⾞⽬的差异:
下锚减速:
倒⾞的⽬的是将船完全停住,并顺势建⽴微⼩的倒退速度(
Astern
Way
),以便让放出的锚链能够⾃然受⼒拉紧、发挥抓地⼒。
避碰减速:
倒⾞不单是为了让船静⽌,往往需要制造出实质的倒退速度,拉开与障碍
物的安全距离。
抵销螺旋桨横向推⼒(
Propeller Walk
):
当单桨船执⾏倒⾞时,侧向⼒(
Sideways Force
/ Propeller Walk
)会强烈将船艉推向右侧(右旋⾞)或左侧(左旋⾞),导致船⾸朝反⽅向偏
转。此时若正值低速进港或紧急避碰,单靠舵叶已无⾜够⽔流产⽣转向⼒(舵效极差),必须即
时点放、启动船艏推进器(
Bow Thruster
),主动推动船艏抵销偏航,确保船体在倒⾞过程中
维持笔直或预期的航向。
进港靠泊与狭窄⽔域的机动控制:
在靠泊码头减速或狭窄⽔道微调⾞令时,结合「倒⾞制
动」与「艏侧推进器(
Bow/Stern Thrusters
)」的操作,能让船⻑在低速或无前进动量时,依然
精准控制船舶的平⾏位移与转向速率,避免因侧向⼒过⼤⽽擦撞码头或邻近船舶。
应急操船学的三⼤⽅法
应急操船时,有三个⽅法满舵回转,紧急倒⾞与循环舵,
来处理空间不⾜的问题,本船可
能因为疏忽,进⼊前后左右都有船的空间,随著船只⼤型化,操船空间不⾜的情况,随时都会
发⽣,⼀般满舵回转,紧急倒⾞都是以联合国海事组织的标准来测试的,这些资料必需张贴在
驾驶台的墙壁上,
让当值海员与领港们参考,循环舵就没有要求公布,循环舵的优点最多,但
是充满各种误解,需要深⼊了解。
满舵回转是最有效的减速措施,可以在最短的距离,减下最多的速度,⽽且可以创造最多
的正横距离。都⽐其他两种⽅法好,这个就是他的优点。其缺点是当船只回转速率超过本船有
效控制的范围,船只就会失控,碰撞经常发⽣在满舵回转后回转速率太⾼。
•
对超⼤型油轮
/
圆船系列,船只⼀旦开始回转,要控制回转就⽐较⿇烦,或是无法控制,就
像过⼭⾞⼀样,满舵回转失控的危险,⽐超⼤型货柜船来得严重,只能眼睁睁的看碰撞发⽣。
•
虽然如此,在限制⽔域,还是应该⽤满舵的舵⾓来启动回转,虽然本船并不是要完成
90
度
以上的回转。舵⾓刚打到满舵的时候,主要影响的是船尾的动态,舵⾓的⼤⼩,对於船只整体
的回转还没有多⼤的影响,只会加快产⽣漂流⾓与⽔流的阻⼒。
•
使⽤满舵在回转的初始阶段,只是创造船体的⾓度,来产⽣离⼼⼒,使船只能够在第⼆阶
段继续回转。本船船⾸向回转
10
度左右之后,船体在回旋⽀点后的动量,与此时船头受到⽔流
的阻⼒,会让船只继续回转。
•
对於各种圆船,超⼤型油轮要停⽌转动的时间,需要⽐超⼤型货柜船早得多。如果超级油
轮需要停⽌回转,反舵的舵⾓也要⽤的更⼤。
•
在实际的海上,我们看到油轮航⾏的时候,船⾸向改变的⾮常快,⽽且很难回到稳定的航
向,对地的航迹并不像⼤型货柜船那般的平顺,犹如蛇⾏。
•
如果船⻑⾃⼰来操纵本船的船⾸向,这些
“
前置作业
”
,⽤多少舵⾓
?
何时回舵
?
何时压舵
?
就要由船⻑来做估计,这些资讯,并没有包括在驾驶台张贴的资料里⾯。
短
•
停⽌回转的时候,需要使⽤多少反舵的舵⾓
?
这并不是⼀个常数,需要使⽤反舵的时间⻑
?
也是取决於很多因素。像是⾵⼒⽔流的⼤⼩跟⽅向,船只的装载,吃⽔,吃⽔差,岸边地形
的影响等等。
回转的⼒矩⼤⼩有两个显⽰,⼀是回转的速率
RATE OF TURN
,⼀是漂流⾓
DRIFT
ANGLE
。
在回转的时候,我们可以在雷达或是阿帕的萤幕上,看出漂流⾓的显⽰,漂流⾓是本船对
地的航向跟船⾸向之间的差别,这是
GPS
时代的产物,所以对漂流⾓的讨论与应⽤,还不充
分。
回转的第⼀阶段漂流⾓是几乎没有,因为船⾝没有受到⽔流阻⼒。
到第⼆阶段的回转,漂流⾓会开始增加到
10
到
20
度之间,对地航向
COG
就是我们船只实际
前进的⽅向,也是回旋曲线的切线⽅向。
漂流⾓是转向时,留在原航线上的惯性。除⾮维持航向航速,或是维持航向加速,或是使
⽤另⼀侧的回转来抵销
(
循环舵抵销
)
,如果放任不管,就会继续偏移。
•
第⼆个就是船只的回转速率,在操舵的舵机上或是驾驶台的抬头指⽰器上,我们经常能看
到回转速率指⽰器,
在回转第⼀阶段,回转速率少於每分钟
10
度,
在第⼆阶段回转速率⼤约是
30
度,
在第三阶段,回转速率很可能就会超过每分钟
30
度。
圆船的回转速率⼤於尖船,也就是油轮的回转速率⼤於货柜船,圆船可以达到每分钟
60
度
以上,这取决於船只⽔⾯下的船体的形状。
船⻑应该知道,在什么回转速率或是什么样的漂流⾓,本船就有稳舵的困难,无法稳定在
新的航向上,即使我们⽤反向的满舵去压制。
就算是同⼀条船在同样的地点作回转,受到的外⼒,需要反舵的⼤⼩与时间,都不是⼀样的,所以
在回转前,知道本船需要回转多少度
?
就⾮常重要,我们没有办法让船只说停就停,如果没有随时确认
回转速率与漂流⾓的习惯,要适时的停⽌回转在特定的航向,就需要操船的技术与经验。
三⼤应急⽅法总览:
⾯对空间不⾜的紧急状况,可运⽤满舵回转(
Hard-Over Turning
)、紧急倒⾞
(
Crash Astern
)与循环舵(
Cyclic Rudder
)来处理。其中满舵与倒⾞的性能数据需依
IMO
标准张贴於
驾驶台供随时参考。
满舵回转的优缺点与⾵险:
优点:
是最有效的减速措施,能在最短距离内消除最多速度,并创造最⼤的正横离岸
/
离障距
离。
致命缺点(回转失控):
当回转速率(
Rate of Turn, ROT
)超过控制极限时会导致失控。特别
是超⼤型油轮(
VLCC/
圆船系列)惯性极⼤,⼀旦回转速率过⾼便难以压制,宛如过⼭⾞,碰
撞⾵险远⾼於超⼤型货柜船。
满舵回转的三阶段动态与⼒学:
初始阶段(第⼀阶段):
刚打满舵时主要影响船尾动态,透过创造船体⾓度来产⽣离⼼⼒,⽔
流阻⼒开始形成。此阶段漂流⾓(
Drift Angle
)趋近於零,回转速率⼩於
10
度
/
分。
发展阶段(第⼆阶段):
船⾸向改变约
10
度后,回旋⽀点后的动量与船头受⽔流阻⼒使船体
持续回转。漂流⾓增加⾄
10°~20°
(对地航向
COG
与船⾸向的差值,
GPS
时代的重要导航指
标),回转速率约达
30
度
/
分。
⾼速阶段(第三阶段):
回转速率往往超过
30
度
/
分(圆船
/
油轮甚⾄可达
60
度
/
分以上)。
关键控制指标(
ROT
与
Drift Angle
):
回转速率(
ROT
):
可从驾驶台转向速率指⽰器读取。
漂流⾓(
Drift Angle
):
船⾸向与对地航向(
COG
)的夹⾓。若放任不管,会带著旋转惯性持
续横向偏移。
实务要求:
船⻑必须清楚掌握本船在特定
ROT
或漂流⾓下会失去稳舵能⼒的临界点。反舵煞
⾞所需的时间与舵⾓不是常数,极度依赖⾵流、装载、吃⽔差与岸形,必须透过经验精准预判
「转向⽬标⾓度」与「提前回舵时机」。
如果让船时,我们要回转到与⽬标船的航向平⾏,或是靠码头时,要停平靠,漂流⾓就会
对我们好不容易稳定下来的船⾸向,造成⼀些⿇烦,其实发⽣碰撞的时候,只要还有漂流⾓,
就是还有横向速度,船⾸向跟船体前进的⽅向不⼀样,虽然表⾯上看起来,船⾝已经稳定在需
要的⽅向,可是横向的碰撞仍然会发⽣,这个在应急操船,尤其是特别困难,除⾮有⾜够的时
间,来消除这些我们不需要的横向速度
(
漂流⾓)。
近年来,最出名的是
2020
年
MILANO
BRIDGE
进釜⼭港右转调头失败与
2021
的
OOCL DURBAN
在⾼雄港
。这与前⾯超⼤型货柜船
搁浅⼀样,同样是无知造或。
在不紧急的状况,试著在回转的每⼀个阶段,正舵,然后让船只⾃⾏回转,是⼀个很好的
实务,可以让我们知道本船的回转性能,当我们需要⾮常精确的控制船⾸向。这个测试是在三
个阶段中正舵后,让船只⾃⼰去转,可以给我们⼀个简单的概念,对於本船的回转稳定性有个
了解。
动态稳定的船是在转动⼀个⾓度后正舵,回转速率会慢慢归零,稳定在新的航向上,也就
是船⾸向不会继续回转,回转速率能够归零。
如果是动态不稳定的船,虽然回转速率会减少,但是会留下⼀些残余的回转速率,也就是
会继续转向,残余的回转速率在向左转时,或是向右转时是多少
?
可以指⽰本船不稳定的程
度。即使是在正舵后,仍然有回转的速率,或是漂流⾓。
知道本船的动态稳定性,在回转的时候,可以⽤来决定在什么时间?⽤多⼤的舵⾓,或是
反舵?来控制本船的回转,不会失控,不要忘记船可能会继续回转,即使已经使⽤反向的满
舵。
下了舵令之后,船⻑可以检查⼀下回转速率的指⽰,是增加或是减少?这是⼀个良好的实
务,舵⼯可能使⽤错误的满舵,在这种关键的时刻,船⻑检查⼀下回转速率,是⼩⼼谨慎的优
良船艺。
漂流⾓(
Drift Angle
)隐藏的撞击杀机:
当船舶在让船或靠码头停平靠时,即使表⾯上船
⾸向(
Heading
)已经转到与⽬标平⾏或对准码头,只要漂流⾓尚未归零,船体就依然带有「横
向滑⾏速度」。这正是许多碰撞与撞击码头事故的元凶(如
2020
年
MILANO BRIDGE
进釜⼭港
与
2021
年
OOCL DURBAN
在⾼雄港的事故教训)。应急操船时,必须预留⾜够时间与空间来
彻底消除这项横向残余动能。
动态稳定(
Dynamically Stable
)与不稳定(
Unstable
)船型的判别:
在⾮紧急状况下,
透过「转向后将舵放正(
Midships
),观察船⾸回转表现」可以测试本船的动态稳定特性:
动态稳定船:
正舵后,回转速率(
ROT
)会逐渐衰减⾄零,船⾸⾃动稳定在新航向
上。
动态不稳定船:
正舵后,虽然
ROT
会减弱,但会残存部分旋转惯性继续向原⽅向偏
转。船⻑必须熟知本船残余
ROT
的数值,以此作为预判何时该「提前反舵、⽤多⼤
反舵⾓」的关键依据。
船⻑的关键检查优良船艺:
下达舵令后,当值船⻑随时核对「转向速率指⽰器(
ROT
Indicator
)」数值是增加还是减少,是防范舵⼯误打反舵或操舵失误的最后⼀道安全防线。
应急操船:循环舵
循环舵结合了减速跟转向的优点,在紧急的时候,是⽐较有效的⽅法。但是这需要有⼀些
正确的操作步骤,才能产⽣功⽤。作为⼀个船⻑,我们需要了解所有的紧急操船的⽅法,使⽤
时的时间跟空间的限制,在避碰时,⼀个适任的当值船副,最少在
6
分钟之前,需要采取避碰⾏
动。在船⻑级,要采取避碰的时间,即使是碰撞前
3
分钟,也要能够采取正确的⾏动,这并不是
船⻑的选择,这是船⻑所要⾯临的真实状况。
•
船⻑可以运转的时间,是在碰撞的
3
分钟前,要使⽤阿帕的
3
分钟真运动向量线作为碰撞
线,来决定碰撞点与碰撞危机。
•
对⼀条⼤型油轮,
3
分钟的时间,⾜够完成
3
阶段的回转,对⼀条⼤的货柜船,
3
分钟就不
太⾜够。
•
无论如何,在转向
3
分钟之后,能否稳定住船只的船⾸向,是船⻑对回转性能的了解,技
术跟本能,与在现场反应的直觉
(KUP)
。因为现场的天气,⾵向,⽔流,船只的密度,可能每⼀
次都不⼀样。这就是⼈脑⽐电脑强的
“
潜意识
”
,能配合回转的环境参数,做出不同的操纵。
•
循环舵的操作,需要
3
到
4
分钟的时间,才能够完成它的操作。这是它需要的时间限制,分
解来看,就像本船必须使⽤
3
次的满舵回转,然后每⼀次满舵需要做到第
1
阶段的回转。也就是
连续做
3
次船头开始反向转向。
我们作为海员,对⽬标的距离⽐碰撞的时间更为敏感,时间是看不到摸不著,⽬标的距离
却是显⽽易⾒,循环舵需要的距离,是本船⻑度的
6
到
7
倍,才能够有效的制动本船。
•
满舵回转,本船可以在
3
分钟左右完成
90
度的回转。使⽤循环舵
3
分钟,本船可能仍然在停
船位置的半路上,正在使⽤半速前进,或是对我们的原始航线,取得⼀些正横距离。
•
操作循环舵到⼀半时,⼤概是前进
3
倍船⻑的距离,本船正在使⽤第
1
个反向的满舵,就像
上图形的警急操船,这是减速最有效的阶段,循环舵的原理是利⽤⽔流的阻⼒,挡掉本船的对
⽔速度,本船船壳的作⽤就像⼤型的挡板,使船只停⽌在⽔中。
•
第⼀个循环舵使⽤左满舵或是右满舵?很重要,因为后续的动作,都无法改变此时决定后
的命运,第⼀个舵取决於本船旁边的航⾏障碍,哪⼀舷较为清爽。
•
使⽤循环舵时,过度回转不⼀定
OK
,使⽤第⼆个反向满舵时,船⻑应该检查回转速率是否
正在减少,如果船⻑可以确定本船的回转速率已经慢慢降低到
0
,就可以证明本船是在他的控制
之下。
•
循环舵并不需要,每次都要向左右舷转向超过
10
度以上,才去压反向的满舵,只要⾮常⼩
的锯⿒形操作,像是向左右两舷各作
5
度的转向,就可以⽤来降低本船的速度。
时间与空间限制:
避碰时间窗:
虽然适任船副应在碰撞前⾄少
6
分钟采取避碰⾏动,但⾝为船⻑,往
往需⾯临碰撞前仅剩
3
分钟的极端残酷现实。此时必须利⽤
ARPA
雷达的「
3
分钟真
运动向量线(
True Motion Vector
)」精准判定碰撞点与危机。
船型差异:
3
分钟的时间⾜够让超⼤型油轮完成
3
阶段回转,但对⼤型货柜船⽽⾔往
往时间不⾜。
空间距离:
⼈类对「距离」⽐对「时间」敏感;循环舵完整操作需要耗费约
3
⾄
4
分钟,且⼤约需要
6
⾄
7
倍船⻑的纵向推进距离才能有效制动本船。
核⼼运作原理(⽔流阻⼒煞⾞):
循环舵的本质是连续进⾏
3
次类似满舵回转的第⼀阶段
操作(连续三次让船头反向转向)。在操作到⼀半(约前进
3
倍船⻑距离)正值第⼀个反向满舵
时,是减速最有效的阶段。其原理是利⽤倾斜的船壳作为巨⼤的⽔下挡板,藉由强⼤的横向⽔
流阻⼒来「刷掉(挡掉)」本船对⽔速度,达到减速效果。
关键操作步骤与战术决策:
第⼀舵的⽣死抉择:
⾸次下达左满舵或右满舵⾄关重要,⼀旦决定便无法回头。⾸要
依据是本船两侧的航⾏障碍物,哪⼀舷较为清爽(
Clear
)就往哪⼀舷打舵,绝对不
能让危险⽬标与⾸舵⽅向同侧。
控制⼒的验证:
当执⾏第⼆个反向满舵时,船⻑必须透过转向速率指⽰器(
ROT
Indicator
)严格检查回转速率是否正在衰减。若能确定
ROT
顺利归零,即代表本船
完全受控。
微调式循环舵:
循环舵并不⼀定要每次都把船⾸转向超过
10
度才打反舵。在实际操
作中,透过左右各
5
度左右的微型锯⿒形(
Zig-Zag
)操作,就能达到显著降低本船
对⽔航速的⽬的。
现在基隆领港的说法是,在港里⾯的空间有限,循环舵使⽤左满舵或是右满舵后,只要船
头开始向左右转,就⽴刻压反向的满舵,来改变原来的回转趋势,也就是看到回转速率显⽰
是,刚由红变绿时
(
开始向右转
)
,就压左满舵,当回转速率显⽰开始由绿变红时
(
开始向左转
)
,
就压右满舵,来回四次,速度可以降低⼀半,
10
节可以减到
5
节,依照⼤陆的讲法,
5
节以下,
就是安全速度。
VSZZ
就是
IMO
推荐,⽤来取代⼤⾓度的循环舵操作。
在这个案例,本船可以使⽤两种变通的⽅式,
第
1
就是⾮常⼩的⾮常⼩的锯⿒形操作
VSZZ
:
Very Small Zig Zag
,使⽤⾮常⼩幅度船⾸
向的循环改变,取代传统三个
10
度转向的循环舵操作,也许
10
次左右,来取代传统的扇形船⾸
向的改变,
第
2
循环舵的替代⽅案,是左右不平衡的循环舵操作,在第⼀次使⽤右满舵的时候,向右
舷转到原航向的
5
度就好,然后向左舷转向的时候,转向⾓度可以放⼤到原航向的左舷
10
度,避
让右舷的船只,只要注意回转速率的变动,经常⼩⼼,不要有过度回转或是回转速率太⾼产
⽣。
我们在使⽤循环舵时,不单要注意航向的改变,同时对於天候因素,本船的操纵性能,或
是避碰的⾓度等等,这些都要在我们考虑的范围,向上⾵回转的舵效总是⽐下⾵好,要向下⾵
启动回转⽐较难,船⻑是不是有检查漂流⾓是多少?左舷的漂流⾓是否⼤於右舷的漂流⾓?我
们对这⼀切细节的注意⼒,注意的时间点?舵⾓的⼤⼩?船体的反应等等,对我们的操船,都
会有很⼤的影响。
基隆引⽔⼈实务与「红绿灯」判断法:
在港内狭窄空间中,引⽔⼈常采⽤敏锐的动态回馈
来操作:当看⾒转向速率指⽰器(
ROT Indicator
)显⽰刚由红变绿(代表开始向右转)时,⽴
刻果断压左满舵;反之当转向速率由绿变红(开始向左转)时,⽴刻压右满舵。如此连续来回
约四次,即可将航速⼤幅削减⼀半(例如将
10
节降⾄
5
节),达到进⼊⼤陆航海实务所谓⼩於
5
节的「安全减速区」。
VSZZ
(
Very Small Zig-Zag
,极⼩锯⿒形操作):
这是
IMO
推荐⽤来取代传统⼤⾓度循环
舵的现代替代⽅案。它舍弃了传统动辄
10
度以上的⼤幅度扇形转向,改以⼗次左右、极⼩幅度
(如左右各
2
⾄
5
度内)的连续微幅操舵,在不⼤幅改变船⾸向与侵占横向安全空间的前提
下,透过频繁的舵叶阻⼒剥离船速。
不平衡循环舵(
Unbalanced Cyclic Rudder
):
当港内避让空间受限时可采⾏的变通战
术。例如:第⼀次右满舵时,为了避开右舷障碍,仅让船⾸向右偏转
5
度即回舵;随后向左舷
转向时,再将⾓度放⼤⾄
10
度。此法兼顾了空间闪避与减速需求,但核⼼关键依然是随时监控
ROT
,严防过度回转(
Over-turning
)失控。
⾵流环境与漂流⾓的物理限制:
实际操船时必须将外⼒纳⼊计算:向上⾵⽅向回转的舵效
通常优於向下⾵,要强制向下⾵启动回转相对困难。同时,船⻑必须随时监控左右舷的漂流⾓
(
Drift Angle
)差异(例如确认左舷漂流⾓是否⼤於右舷),并将⾵向、⽔流、吃⽔差及转向速
率等所有细节纳⼊综合决策,才能在港内极限空间中安全脱困。
根据您提供的图表数据(以⼤型船舶满载状态为基准),我们可以从横向避让距离、纵向冲
程变化、船速损耗以及最终航向偏移四个维度,来精确分析左图使⽤「反覆满舵避让
(
RUDDER CYCLING
)」的实际效果与限制:
1.
显著扩⼤横向避让距离(最核⼼效果)
数据表现:图中横轴以「链(
Cables
,
1
链
185.2
公尺)」为单位。当船舶在第
1
分
钟由右满舵改为「满左舵」后,船体因强⼤的横移惯性,使避让航向(紫红⾊轨迹)
向右侧⼤幅荡出。
最终效果:在第
3
分钟恢复稳舵时,新的避让航线与原始计画航线之间,制造出了将
近
4.2
个链(约
780
公尺)
的横向安全间隔。这在狭窄⽔道或紧急避让时,能提供
极为宝贵的正横避让空间。
缩短纵向冲程与争取反应时间
对⽐传统操船:⼤型船只若仅采取「减速停⾞」,因惯性极⼤,往往需要前进数公⾥
才能减速。
此法效果:左图显⽰,从
0
分钟开始操舵到第
3
分钟完全恢复原航向,纵向⾏进距离
约为
10.5
个链(约
1.95
公⾥)。反覆打满舵会迫使船体发⽣严重的「横倾与横移」,
船侧受⽔阻⼒⼤增,能在极短的时间内强⾏压低船只的前进速度(通常可瞬间削弱
30%
以上的纵向速度),进⽽争取更多应变时间。
轨迹⾮对称性:无法直接回到原计画航线上
这是实务上最容易被忽视的特点:
盲点:许多⼈误以为「先右打、再左打」之后,船只会像汽⾞变换⾞道⼀样,回到原
本的直线航道上。
实际结果:图中清楚显⽰,在第
3
分钟船只虽然「恢复原航向」(即船⾸向与原航向
平⾏),但整条船的航迹已经彻底平⾏位移(
Offset
)到了原航道的右侧。此时船只
正沿著⼀条全新的「避让航向」前进。
操作时序与舵令时机(
Timeline
)
0~1
分钟:最初的右满舵主要是让船头避开正前⽅的碰撞区域,并开始累积横移能
量。
1~3
分钟:改打「满左舵(
ROT=20
)」,这个动作⾮常关键,它负责踩住刹⾞并修正
船头,阻⽌船只无限向右旋回,迫使船体侧著往右前⽅「甩」出去。
3
分钟之后:船只稳舵,沿著新航线继续前进。
�
�实务总结
反覆满舵避让(
RUDDER CYCLING
)是⼀种「以速度换取空间」的⾼阶应急操船法。它
的效果是⽤最短的时间榨出最⼤的横向位移,并强⾏迫使船速下降。
⼤⾵浪中操船
:
强⾵急流进基隆港
从外海进基隆港的减速操船,有强劲的东北⾵
(
⿈⾊箭头
)
,如下图
•
在位置
1
的时候,本船要稳定在船艏向上
(
回转速率
=0)
时,才能停⾞。先停⾞,再回舵。
•
东北⾵的时候,船只向上⾵转向容易,也就是向左转快,向右转慢,所以⼀有左转趋势,
换成回转速率来说,就是⼀有左转的回转速率,就快⽤右满舵来压,但是没有俥叶的排出流,
右满舵的效果有限,船位很可能就偏往上⾵,如同位置
2
。
•
是否船位也有可能,被⾵吹向下⾵
?
这当然也是有可能,毕竟⾵是从上⾵来的,怎么会,
船位反⽽跑到上⾵去了,这就是船速低时,无法压住回转速率,船艏继续向上⾵转,虽然有向
下⾵漂流的趋势,但是船位还是往上⾵移动。
•
对船位的掌握,以前也是领港的饭碗,没有把握的时候,就要有两个领港,来相互确认,
现在有了
COG
对地速度向量线,看船位就如同上帝,⾼⾼在上,⼀⽬了然,还可以把船头船尾
的形状秀出来,有了
ECDIS
的俯视图,每个船⻑,都有上帝之眼,要多加利⽤。
•
操船的重点是,保持在预定的航道上,如下图,船只始终都在正确的航线上⾏进,⼜能够
适时把速度减下来。
东北⾵进基隆港,右图本船船位
1
时。应该尽量抢上⾵,本船船位
2
与
3
是正确操作,船艏向
与船只移动⽅向
COG Course Over Ground
不同,他们的夹⾓,就是漂流⾓
DRTFT ANGLE
,船
只的对地速度向量线
COG
所指的⽅向,就是我们要前往的⽅向。
本船船位在
4
,
5
,
6
是错误操作,要靠东码头,却被⾵吹到西码头,动弹不得。
⼀、
核⼼操船盲点:为什么低速时船反⽽「逆⾵」往上⾵跑?
⽂字中提到⼀个看似反常、却是实务上最常发⽣的物理现象:明明⾵从东北(上⾵)吹来,船位不
往下⾵漂,反⽽跑到上⾵去(如左图位置
2
)。
物理机制(⾵压转矩):东北⾵吹袭船体时,⾵⼒对船体产⽣的合⼒作⽤点通常位在回旋⽀点
(
PP
)之后,这会给船只⼀个强烈的「迎⾵转向⼒矩」(船头极度想向左舷
/
上⾵转)。
减速停⾞的代价:在位置
1
时,如果船⻑在船头还在左转、回转速率(
ROT
)未归零时就急
著停⾞,没了⾞叶排出的动态⽔流(
Propeller slipstream
),舵效会瞬间暴跌。此时即使打满
右舵,也压不住强烈的左转惯性。
结果:船头持续硬⽣⽣往左(上⾵)转,即便整艘船因为⾵阻也在向下⾵漂移,但船艏向的偏
转会直接把船整艘「带往上⾵侧」(左图位置
2
),导致航迹偏离计画航线。
⼆、
正确与错误航迹的科学解构
1.
右图
1 ➔ 2 ➔ 3
:抢上⾵与「漂流⾓」的正确应⽤
操作要领:东北⾵进港,船⻑必须主动「抢上⾵」。
上帝之眼的科学看守:透过
ECDIS
,船⻑可以清楚看到船艏向(
HDG
,船头指的⽅向)与对
地速度向量线(
COG
,船只真正前进的⽅向)分道扬镳。
漂流⾓(
Drift Angle
):这两条线的夹⾓就是漂流⾓。船只看似以斜著、横著的姿态前进,但
只要控制
COG
向量线始终黏在预定航道(绿⾊虚线)上,船只就能⼀边抵抗强⾵、⼀边安
全、适时地把速度减下来,顺利切⼊东码头。
右图
4 ➔ 5 ➔ 6
:未抢上⾵的灾难轨迹
操作失误:在位置
4
时,船只采取正对航道(无预留漂流⾓)或未能成功压住回转速率。
结果:船只完全丧失了对抗东北⾵的横向分⼒。在位置
5
与
6
的过程中,整艘船直接被强⾵
「横向吹袭」,⼀路压往下⾵侧。当船体被吹到西码头时,由于失去了调整空间与⾜够的舵效
速度,最终陷⼊瘫痪、动弹不得。
三、
现代航海科技带来的操船⾰命
诚如您所⾔,过去掌握这种微妙的平衡是⽼领港或资深船⻑的「独⾨饭碗」,极度考验海上眼⼒。然
⽽现代化驾驶台给了船⻑极⼤的优势:
1.
动态预判:
ECDIS
不仅显⽰⼀条线,还能将船头船尾的真实轮廓(
Ship Contour
)秀出来,
操船者能预判几分钟后船尾会不会扫到防波堤。
2.
科学减速:只要监控回转速率(
ROT = 0
)稳定后,再实施停⾞,并紧盯
COG
向量⻑度的缩
短(减速),就能彻底杜绝盲⽬停⾞导致的船头失控。
落潮流东北向进基隆港
进防波堤⼝⼦或⼤⾓度转向,需要维持航向,⼜要维持船位,就要有预留舵效的观念。如
下图,本船接近防波堤,流⽔在位置
1
与位置
2
,⽅向相同,⼤⼩却差很多,这是因为在位置
1
防
波堤外,流⽔不受空间限制,流速较为和缓。在位置
2(
防波
)
堤⼝时,流⽔受防波堤限制,空间
压缩到堤⼝上,流速急速增加。
•
在位置
1
防波堤外,对船体来说,船头船尾都受到流⽔推⼒,所以船艏要向防波堤的上流
修正,但是回旋⽀点在船艏后的
1/4
船⻑处,船艏本来有向上流转的趋势,但是船体却整个被流
⽔,带往下游。
(
⽔流的⼒道与⾵⼒作⽤的部位不同,⽔流作⽤在船体的⽔下部位,船只⽔下的体积是中间
胖两头尖,⽔流很容易作⽤到船的重⼼,造成船⾝往下游漂移。⾵⼒作⽤在船体的受⾵⾯,受
⾵⾯船头船尾前后都很平均,⾵⼒作⽤在
PP
回旋⽀点后⾯⽐较多,造成船艏向上⾵回转快,船
只往上游开去。
)
•
在位置
2
的堤⼝上,流⽔受防波堤限制,空间压缩到⼝⼦上,流速急速增加。各位仔细
看,此时所有的流⽔,都作⽤在转⼼
(PP
回旋⽀点
)
的后⾯,就是船尾啦,这是不是⽕上加油,
⽔流急⼜单压船艉⼀边。
•
此时再打满舵,⽤⼤⾞都稳不住,稳不住就不能停⾞,不能停⾞,就会冲过头,到位置
3
•
正确的操作
:
要加上船速与船位的考虑
舷
1.
在位置
1
防波堤外,船头船尾都受到流⽔推向下流,所以船位要向防波堤的上流开
(
本船左
)
,这时的船速,⼀般都是减速或慢速
(SLOW AHEAD)
,利⽤船艏向来抵抗流⽔
(SETTING)
。
船位是宁上
(
流
)
勿下
(
流
)
,也就是宁可偏向上游,也不要被推到下游。
2.
⾒图上位置
2
,船位先靠右,距离堤⼝
1.5
⾄
2
倍船⻑时,本船开始加俥加舵,等船头进了
堤⼝,打⼀点左舵,带著慢速左转惯性过堤⼝,船尾受左舵⼒往右舷移动,右船尾受流⽔向左
舷推顶。
在各种情况下操船及操控船舶
失去动⼒
回旋⽀点不是⼀个固定的点,是各种⼒量消⻑,所产⽣的⼀个想像位置。假设船只静⽌状
态的时候,因为没有主机的动⼒,所以甲板下⽔流阻⼒,是与甲板上的⾵⼒在做对抗。所以在
回转到某⼀船艏向时,⾵⼒的中⼼点与⽔流阻⼒的中⼼点重和,这就是停⾞漂流时的回旋⽀
点。下图上
⾵⼒中⼼点
W
点与阻⼒中⼼点
CLR
不在同⼀个点上,船只就会回转,直到⾵⼒与阻
⼒的作⽤相抵消,船艏向就会稳定在⼀个⽅向不动,船体与⾵⼒成⼀稳定⾓度后退。
⼀般船只驾驶台在后,船艉的受⾵⾯积较⼤,如图上所⽰船艏向向上⾵转向,停⾞漂流时
的⽅向是左舷受⾵向左后⽅漂流,右舷受⾵向右后⽅漂流。驾驶员应该在平常海上漂流等码头
时,注意观察本船的漂流⽅向,谨记在⼼,当主机刚故障,还有剩余舵效时,注意⾵向⽔流的
来向与下⾵处是否有碍航⽬标,调整受⾵舷
(
利⽤剩余舵效或是头俥
)
,避免后续事故。
停⾞漂流的⼒学本质:
回旋⽀点(
Pivot Point
)并⾮固定位置,⽽是⾵⼒中⼼点( )与⽔流阻⼒中⼼点(
)在动态消⻑下形成的平衡点。当两者不在同⼀直线上时,船舶会持续回转,直到⾵⼒与
⽔流阻⼒作⽤完全相抵消,船艏向才会稳定,并与⾵⼒形成特定夹⾓后退。
受⾵结构与后退特性:
多数商船的驾驶台与上层建筑位於船后⽅,导致船艉受⾵⾯积⼤於船艏。这会使船艏⾃动
向上⾵处转向,其停⾞漂流的规律为:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
驾驶员的⿈⾦处置原则:
平⽇观察:
应在⽇常海上漂流或等候进港(
Waiting for Berth
)时,主动观察并牢记
本船在不同⾵向下的实际漂流轨迹。
善⽤残余舵效:
当主机刚发⽣故障、尚存微弱惯性与舵效时,必须⽴刻观察⾵流来向
与下⾵处的障碍物,并利⽤剩余舵效或点放⾞令(头俥)调整受⾵舷,抢先避开下⾵
处的浅滩或危险⽬标。
此图主要分析在⾵⼒作⽤下,船舶的⾵⼒作⽤点(
W
)与⽔中侧阻⼒中⼼(
CLR
)的相对
位置,如何影响船舶的偏转与回旋特性。
以下为详细的结构分析:
核⼼物理概念
W
(⾵的作⽤⼒点):⾵吹袭船体时,⾵⼒的合⼒作⽤中⼼。
CLR
(⽔中侧阻⼒中⼼):船舶在⽔中移动或受侧向⼒时,⽔流阻⼒的合⼒中⼼(在
停⾞时常作为回旋⽀点)。
Turning lever
(转向⼒臂):
W
与
CLR
之间的⽔平距离。距离愈⼤,产⽣的转矩
(偏转⼒道)愈强。
两种情境对⽐
1.
上图:
W
在
CLR
之后(
W behind CLR
)
配置:⾵从上⽅吹来,⾵⼒作⽤点
W
位在⽔中阻⼒中⼼
CLR
的后⽅(靠近船尾)。
物理效应:此时存在⼀个较⼩的转向⼒臂(
Small turning lever
)。
船舶运动:⾵⼒推动船尾偏向下⽅,以
CLR
为⽀点,迫使船头向上(迎⾵)偏转
(如⿊⾊箭头所⽰)。
下图:
W
与
CLR
重合(
W and CLR coincide
)
配置:当船体转动到特定⾓度,或因船速、吃⽔变化,使得
W
与
CLR
的位置完全重
叠(
CLR*W
)。
物理效应:两点重合意味著转向⼒臂消失(
No turning lever
),⼒矩为零。
船舶运动:船舶不会再产⽣额外的⾃转偏转,此时的
CLR
即为停⾞时候的回旋⽀
点,船体状态趋於相对稳定。
主机故障时,使⽤循环舵减速操作,以控制船只最后的船⾸向
这是主机故障时紧急操船的⼀种,船只最后的船⾸向,在主机故障的时候,是⼀个⾮常重
要的因素,因为它会影响到船之后续漂流的路径,所以有经验的船⻑,就会注意到这个效应,
以便能让他的船只,在后续的漂流中,能够避开危险的⼀侧。请⾒下图,不同的船⾸向造成不
同的漂流路径,也就决定了船只后续的命运。这似乎是⼀个常识,但知道的⼈很少,在紧急操
船的时候,却很容易忽略。各位只要仔细观察下列的图例,就会知道有什么不同
:
船失速后会横⾵,左舷受⾵就向左船尾漂流,右舷受⾵就向右船尾漂流。
船艏向与流⽔⾓度越⼤,船体飘流⾓度就越⼤。
不要与危险⽬标同舷受⾵
**
,危险在左边,就保持右舷上⾵,向右漂流。
核⼼防御逻辑(避免同舷受⾵):
当主机故障且船只失速时,绝对不能让危险⽬标与本船处於同⼀
侧受⾵舷。若危险浅滩或岸壁在左侧,必须透过剩余舵效或循环舵操作,将船体调整为右舷上⾵,让船
随⾵向与⽔流向右后⽅漂流,利⽤宽阔的⽔域远离危险源。
漂流轨迹的物理规律:
左舷受⾵:
船舶会向左后⽅漂流。
右舷受⾵:
船舶会向右后⽅漂流。
动态夹⾓效应:
船艏向与流⽔(或⾵流合⼒)的夹⾓越⼤,船体横向与后退的飘流速率与⾓
度就越⼤。
循环舵减速与转向的操作价值:
在主机故障、动⼒尽失的瞬间,利⽤仅存的船速与循环舵(
Cyclic
Rudder /
点放操舵)技巧,强⾏控制并锁定最后的船⾸向,是决定船舶后续漂流命运的关键。这能让船
⻑在危急中「主动选择」安全的漂流路径,避开灾难性的搁浅或碰撞
「主机故障(
Blackout/Engine Failure
)紧急操船与漂流控制」原理图。
您的说明点出了⾮常关键的航海⼼法:在主机失效、船只丧失动⼒(
NUC, Not Under Command
)
的瞬间,操船者利⽤剩余舵效或船艏向的微⼩差异,决定船只接下来的漂流轨迹。
以下为结合您提供的实务核⼼,重新对此图进⾏的深度分析:
⚓主机故障紧急漂流机制分析
潮流与⾵向特性:图中上⽅「
Tidal Stream
」代表⽔流(或⾵向)由北向南压迫。
船舶失速横⾵效应:船只完全丧失动⼒后,最终必定会转为「横⾵横流(
Beam to the
wind/stream
)」的状态。但在完全横过来之前,最初的船艏向(
Heading
)决定了船体哪⼀舷
先受⼒,进⽽决定向左后⽅还是右后⽅漂移。
�
�两侧情境:⽣死攸关的受⾵舷选择
1.
左侧情境:危险⽬标(已锚泊船)在左舷
错误决策(紫⾊路径):主机故障时,船头偏向左侧,导致左舷受⾵
/
受流。船只随即转为向左
后⽅侧向漂流,直接撞上位於左侧的危险⽬标,造成碰撞事故。
正确决策(红⾊路径):有经验的船⻑在失速前将船头带向右侧,使右舷受⾵
/
受流。此时船只
会顺著流向往右后⽅漂流,成功避开左侧的危险⽬标。
右侧情境:危险⽬标(已锚泊船)在右舷
错误决策(红⾊路径):船头偏向右侧,导致右舷受⾵
/
受流。船体开始向右后⽅⼤⾓度漂移,
最终不幸撞上右侧的锚泊船。
正确决策(紫⾊路径):控制船头偏左,让左舷受⾵
/
受流。船只随即向左后⽅漂流,安全通过
危险区域。
�
�实务操船三⼤⾦律(如您所述)
1.
横⾵漂流规律:失速后必定横⾵,左舷受⾵向左尾漂,右舷受⾵向右尾漂。
2.
流向夹⾓效应:船艏向与流⽔(⾵向)⾓度越⼤,船体受⼒⾯积越⼤,侧向漂流的速度与⾓度
就越剧烈。
3.
避险避同舷:「危险在左,右舷上⾵;危险在右,左舷上⾵」。绝对不要让危险⽬标与受⾵舷在
同⼀侧。
这张图充分证明了,在紧急⿊灯(
Blackout
)时,船⻑若能保持冷静,在船只还有最后⼀丝余速与
舵效时「把船头引向正确的⼀侧」,就能利⽤⾃然的⾵流⼒将船只带离险境。
⼤型柴油机
Crashing Astern
紧急倒⾞机制
船⽤⼤型柴油机须利⽤压缩空气起动,原理是将压缩空气按柴油机各缸的点⽕顺序引⼊气
缸,压缩空气在缸内膨胀,推动活塞,使柴油机达到起动转速,完成⾃动发⽕。压缩空气起动
的起动能量⼤,起动顺序可靠,在紧急情况下,可⽤压缩空气进⾏煞⾞,适⽤於⼤型柴油机。
⼤型柴油机「
Crashing Astern
(紧急倒⾞)」的运作机理与安全限制:
⾼速时的保护机制(防⽌严重损坏):
当船舶处於⾼速前进时,若盲⽬扳动⾞令⾄
紧急倒⾞(
Crash Astern
),主机控制系统(
Safety Interlock System
)会强制拒绝
执⾏倒⾞动作,仅会切断燃油供应。这是为了防⽌曲轴、连杆与轴系承受毁灭性的
巨⼤机械应⼒(反向扭矩冲击)。此时若单靠⾃然降速,船舶往往会滑⾏⻑达
6
⾄
7
倍船⾝⻑度,因此必须同时配合舵效(如循环满舵)利⽤⽔流阻⼒来协助减速。
压缩空气煞⾞的启动⾨槛:
必须等到船速降⾄微进俥(
Dead Slow Ahead
)、且主
机无燃料供应下的转速⾃然掉落⾄低转速区(约
30 RPM
左右)时,控制系统才会
解锁并启动压缩空气紧急制动程序。
两阶段气动煞⾞与反转程序:
1.
正转归零:
利⽤⾼压空气灌⼊气缸膨胀,强⾏将原本正转的曲轴煞停⾄
0
RPM
。
2.
建⽴反转与喷油:
再次引⼊压缩空气推动活塞建⽴反向转动(负转速),
当反转转速达到约
30 RPM
时,系统才会喷⼊燃油。
成功判断:
若点⽕成功,转速表指针会越过
30 RPM
并稳定攀升,即代
表倒⾞⽣效,可源源不绝输出倒⾞动⼒;若喷油失败,负转速会再度掉回
零。
惊⼈的冲⽌距(
Head Reach
)数据:
当⼤型商船以全速前进时拉下
Crash Astern
(紧急
倒⾞),从下达指令到船⾝完全在⽔中静⽌,往往需要前进⾼达
12
到
13
倍船⻑(
Ship
Lengths
)的距离。这项关键数据是依据
IMO
规范计算并强制张贴在驾驶台的实测资料。
「先停⾞、后倒⾞」的时间差:
由於主机保护机制的限制,在⾼速时拉倒⾞仅形同「
Ring
Stop Engine
(停⾞)」。单靠⽔流与螺旋桨阻⼒⾃然滑⾏,直到转速降⾄可使⽤压缩空气煞⾞的
⾨槛前,船只就已经⽩⽩前进了
6
⾄
7
倍船⻑;随后经过气动煞⾞归零、建⽴反转与点⽕倒
⾞,⼜会消耗掉后半段的距离。
寻求更短冲⽌距的战术需求:
⾯对前⽅突发的浅滩、障碍物或碰撞危机,⻑达
12-13
倍船
⻑的冲⽌距往往是致命的。因此,纯粹依赖
Crash Astern
缓不济解,实务上必须结合其他⾼效
减速战术(例如前述利⽤循环满舵
/Zig-Zag
操舵产⽣的强⼤流体阻⼒,或果断抛锚),才能将冲
⽌距压缩到安全极限内。
在船速⼩於五节的船,舵效很差,要⽤紧急倒⾞来减速。
低速下的操作逻辑转变:
当船速⼩於
5
节(或已降⾄微进俥速度)时,船舶失去⾜够的动
⽔压通过舵叶,舵效会变得极差。此时若再利⽤循环舵(
Zig-Zag
)制造横向阻⼒来避碰或减速
已无实益,必须改以紧急倒⾞(
Crash Astern
)作为主要的减速与煞⾞⼿段,这对慢速航⾏中的
船舶(如接近领航站或准备下锚)特别有效。
「下锚」与「避碰」的倒⾞⽬的差异:
下锚减速:
倒⾞的⽬的是将船完全停住,并顺势建⽴微⼩的倒退速度(
Astern
Way
),以便让放出的锚链能够⾃然受⼒拉紧、发挥抓地⼒。
避碰减速:
倒⾞不单是为了让船静⽌,往往需要制造出实质的倒退速度,拉开与障碍
物的安全距离。
抵销螺旋桨横向推⼒(
Propeller Walk
):
当单桨船执⾏倒⾞时,侧向⼒(
Sideways Force
/ Propeller Walk
)会强烈将船艉推向右侧(右旋⾞)或左侧(左旋⾞),导致船⾸朝反⽅向偏
转。此时若正值低速进港或紧急避碰,单靠舵叶已无⾜够⽔流产⽣转向⼒(舵效极差),必须即
时点放、启动船艏推进器(
Bow Thruster
),主动推动船艏抵销偏航,确保船体在倒⾞过程中
维持笔直或预期的航向。
进港靠泊与狭窄⽔域的机动控制:
在靠泊码头减速或狭窄⽔道微调⾞令时,结合「倒⾞制
动」与「艏侧推进器(
Bow/Stern Thrusters
)」的操作,能让船⻑在低速或无前进动量时,依然
精准控制船舶的平⾏位移与转向速率,避免因侧向⼒过⼤⽽擦撞码头或邻近船舶。
应急操船学的三⼤⽅法
应急操船时,有三个⽅法满舵回转,紧急倒⾞与循环舵,
来处理空间不⾜的问题,本船可
能因为疏忽,进⼊前后左右都有船的空间,随著船只⼤型化,操船空间不⾜的情况,随时都会
发⽣,⼀般满舵回转,紧急倒⾞都是以联合国海事组织的标准来测试的,这些资料必需张贴在
驾驶台的墙壁上,
让当值海员与领港们参考,循环舵就没有要求公布,循环舵的优点最多,但
是充满各种误解,需要深⼊了解。
满舵回转是最有效的减速措施,可以在最短的距离,减下最多的速度,⽽且可以创造最多
的正横距离。都⽐其他两种⽅法好,这个就是他的优点。其缺点是当船只回转速率超过本船有
效控制的范围,船只就会失控,碰撞经常发⽣在满舵回转后回转速率太⾼。
•
对超⼤型油轮
/
圆船系列,船只⼀旦开始回转,要控制回转就⽐较⿇烦,或是无法控制,就
像过⼭⾞⼀样,满舵回转失控的危险,⽐超⼤型货柜船来得严重,只能眼睁睁的看碰撞发⽣。
•
虽然如此,在限制⽔域,还是应该⽤满舵的舵⾓来启动回转,虽然本船并不是要完成
90
度
以上的回转。舵⾓刚打到满舵的时候,主要影响的是船尾的动态,舵⾓的⼤⼩,对於船只整体
的回转还没有多⼤的影响,只会加快产⽣漂流⾓与⽔流的阻⼒。
•
使⽤满舵在回转的初始阶段,只是创造船体的⾓度,来产⽣离⼼⼒,使船只能够在第⼆阶
段继续回转。本船船⾸向回转
10
度左右之后,船体在回旋⽀点后的动量,与此时船头受到⽔流
的阻⼒,会让船只继续回转。
•
对於各种圆船,超⼤型油轮要停⽌转动的时间,需要⽐超⼤型货柜船早得多。如果超级油
轮需要停⽌回转,反舵的舵⾓也要⽤的更⼤。
•
在实际的海上,我们看到油轮航⾏的时候,船⾸向改变的⾮常快,⽽且很难回到稳定的航
向,对地的航迹并不像⼤型货柜船那般的平顺,犹如蛇⾏。
•
如果船⻑⾃⼰来操纵本船的船⾸向,这些
“
前置作业
”
,⽤多少舵⾓
?
何时回舵
?
何时压舵
?
就要由船⻑来做估计,这些资讯,并没有包括在驾驶台张贴的资料里⾯。
短
•
停⽌回转的时候,需要使⽤多少反舵的舵⾓
?
这并不是⼀个常数,需要使⽤反舵的时间⻑
?
也是取决於很多因素。像是⾵⼒⽔流的⼤⼩跟⽅向,船只的装载,吃⽔,吃⽔差,岸边地形
的影响等等。
回转的⼒矩⼤⼩有两个显⽰,⼀是回转的速率
RATE OF TURN
,⼀是漂流⾓
DRIFT
ANGLE
。
在回转的时候,我们可以在雷达或是阿帕的萤幕上,看出漂流⾓的显⽰,漂流⾓是本船对
地的航向跟船⾸向之间的差别,这是
GPS
时代的产物,所以对漂流⾓的讨论与应⽤,还不充
分。
回转的第⼀阶段漂流⾓是几乎没有,因为船⾝没有受到⽔流阻⼒。
到第⼆阶段的回转,漂流⾓会开始增加到
10
到
20
度之间,对地航向
COG
就是我们船只实际
前进的⽅向,也是回旋曲线的切线⽅向。
漂流⾓是转向时,留在原航线上的惯性。除⾮维持航向航速,或是维持航向加速,或是使
⽤另⼀侧的回转来抵销
(
循环舵抵销
)
,如果放任不管,就会继续偏移。
•
第⼆个就是船只的回转速率,在操舵的舵机上或是驾驶台的抬头指⽰器上,我们经常能看
到回转速率指⽰器,
在回转第⼀阶段,回转速率少於每分钟
10
度,
在第⼆阶段回转速率⼤约是
30
度,
在第三阶段,回转速率很可能就会超过每分钟
30
度。
圆船的回转速率⼤於尖船,也就是油轮的回转速率⼤於货柜船,圆船可以达到每分钟
60
度
以上,这取决於船只⽔⾯下的船体的形状。
船⻑应该知道,在什么回转速率或是什么样的漂流⾓,本船就有稳舵的困难,无法稳定在
新的航向上,即使我们⽤反向的满舵去压制。
就算是同⼀条船在同样的地点作回转,受到的外⼒,需要反舵的⼤⼩与时间,都不是⼀样的,所以
在回转前,知道本船需要回转多少度
?
就⾮常重要,我们没有办法让船只说停就停,如果没有随时确认
回转速率与漂流⾓的习惯,要适时的停⽌回转在特定的航向,就需要操船的技术与经验。
三⼤应急⽅法总览:
⾯对空间不⾜的紧急状况,可运⽤满舵回转(
Hard-Over Turning
)、紧急倒⾞
(
Crash Astern
)与循环舵(
Cyclic Rudder
)来处理。其中满舵与倒⾞的性能数据需依
IMO
标准张贴於
驾驶台供随时参考。
满舵回转的优缺点与⾵险:
优点:
是最有效的减速措施,能在最短距离内消除最多速度,并创造最⼤的正横离岸
/
离障距
离。
致命缺点(回转失控):
当回转速率(
Rate of Turn, ROT
)超过控制极限时会导致失控。特别
是超⼤型油轮(
VLCC/
圆船系列)惯性极⼤,⼀旦回转速率过⾼便难以压制,宛如过⼭⾞,碰
撞⾵险远⾼於超⼤型货柜船。
满舵回转的三阶段动态与⼒学:
初始阶段(第⼀阶段):
刚打满舵时主要影响船尾动态,透过创造船体⾓度来产⽣离⼼⼒,⽔
流阻⼒开始形成。此阶段漂流⾓(
Drift Angle
)趋近於零,回转速率⼩於
10
度
/
分。
发展阶段(第⼆阶段):
船⾸向改变约
10
度后,回旋⽀点后的动量与船头受⽔流阻⼒使船体
持续回转。漂流⾓增加⾄
10°~20°
(对地航向
COG
与船⾸向的差值,
GPS
时代的重要导航指
标),回转速率约达
30
度
/
分。
⾼速阶段(第三阶段):
回转速率往往超过
30
度
/
分(圆船
/
油轮甚⾄可达
60
度
/
分以上)。
关键控制指标(
ROT
与
Drift Angle
):
回转速率(
ROT
):
可从驾驶台转向速率指⽰器读取。
漂流⾓(
Drift Angle
):
船⾸向与对地航向(
COG
)的夹⾓。若放任不管,会带著旋转惯性持
续横向偏移。
实务要求:
船⻑必须清楚掌握本船在特定
ROT
或漂流⾓下会失去稳舵能⼒的临界点。反舵煞
⾞所需的时间与舵⾓不是常数,极度依赖⾵流、装载、吃⽔差与岸形,必须透过经验精准预判
「转向⽬标⾓度」与「提前回舵时机」。
如果让船时,我们要回转到与⽬标船的航向平⾏,或是靠码头时,要停平靠,漂流⾓就会
对我们好不容易稳定下来的船⾸向,造成⼀些⿇烦,其实发⽣碰撞的时候,只要还有漂流⾓,
就是还有横向速度,船⾸向跟船体前进的⽅向不⼀样,虽然表⾯上看起来,船⾝已经稳定在需
要的⽅向,可是横向的碰撞仍然会发⽣,这个在应急操船,尤其是特别困难,除⾮有⾜够的时
间,来消除这些我们不需要的横向速度
(
漂流⾓)。
近年来,最出名的是
2020
年
MILANO
BRIDGE
进釜⼭港右转调头失败与
2021
的
OOCL DURBAN
在⾼雄港
。这与前⾯超⼤型货柜船
搁浅⼀样,同样是无知造或。
在不紧急的状况,试著在回转的每⼀个阶段,正舵,然后让船只⾃⾏回转,是⼀个很好的
实务,可以让我们知道本船的回转性能,当我们需要⾮常精确的控制船⾸向。这个测试是在三
个阶段中正舵后,让船只⾃⼰去转,可以给我们⼀个简单的概念,对於本船的回转稳定性有个
了解。
动态稳定的船是在转动⼀个⾓度后正舵,回转速率会慢慢归零,稳定在新的航向上,也就
是船⾸向不会继续回转,回转速率能够归零。
如果是动态不稳定的船,虽然回转速率会减少,但是会留下⼀些残余的回转速率,也就是
会继续转向,残余的回转速率在向左转时,或是向右转时是多少
?
可以指⽰本船不稳定的程
度。即使是在正舵后,仍然有回转的速率,或是漂流⾓。
知道本船的动态稳定性,在回转的时候,可以⽤来决定在什么时间?⽤多⼤的舵⾓,或是
反舵?来控制本船的回转,不会失控,不要忘记船可能会继续回转,即使已经使⽤反向的满
舵。
下了舵令之后,船⻑可以检查⼀下回转速率的指⽰,是增加或是减少?这是⼀个良好的实
务,舵⼯可能使⽤错误的满舵,在这种关键的时刻,船⻑检查⼀下回转速率,是⼩⼼谨慎的优
良船艺。
漂流⾓(
Drift Angle
)隐藏的撞击杀机:
当船舶在让船或靠码头停平靠时,即使表⾯上船
⾸向(
Heading
)已经转到与⽬标平⾏或对准码头,只要漂流⾓尚未归零,船体就依然带有「横
向滑⾏速度」。这正是许多碰撞与撞击码头事故的元凶(如
2020
年
MILANO BRIDGE
进釜⼭港
与
2021
年
OOCL DURBAN
在⾼雄港的事故教训)。应急操船时,必须预留⾜够时间与空间来
彻底消除这项横向残余动能。
动态稳定(
Dynamically Stable
)与不稳定(
Unstable
)船型的判别:
在⾮紧急状况下,
透过「转向后将舵放正(
Midships
),观察船⾸回转表现」可以测试本船的动态稳定特性:
动态稳定船:
正舵后,回转速率(
ROT
)会逐渐衰减⾄零,船⾸⾃动稳定在新航向
上。
动态不稳定船:
正舵后,虽然
ROT
会减弱,但会残存部分旋转惯性继续向原⽅向偏
转。船⻑必须熟知本船残余
ROT
的数值,以此作为预判何时该「提前反舵、⽤多⼤
反舵⾓」的关键依据。
船⻑的关键检查优良船艺:
下达舵令后,当值船⻑随时核对「转向速率指⽰器(
ROT
Indicator
)」数值是增加还是减少,是防范舵⼯误打反舵或操舵失误的最后⼀道安全防线。
应急操船:循环舵
循环舵结合了减速跟转向的优点,在紧急的时候,是⽐较有效的⽅法。但是这需要有⼀些
正确的操作步骤,才能产⽣功⽤。作为⼀个船⻑,我们需要了解所有的紧急操船的⽅法,使⽤
时的时间跟空间的限制,在避碰时,⼀个适任的当值船副,最少在
6
分钟之前,需要采取避碰⾏
动。在船⻑级,要采取避碰的时间,即使是碰撞前
3
分钟,也要能够采取正确的⾏动,这并不是
船⻑的选择,这是船⻑所要⾯临的真实状况。
•
船⻑可以运转的时间,是在碰撞的
3
分钟前,要使⽤阿帕的
3
分钟真运动向量线作为碰撞
线,来决定碰撞点与碰撞危机。
•
对⼀条⼤型油轮,
3
分钟的时间,⾜够完成
3
阶段的回转,对⼀条⼤的货柜船,
3
分钟就不
太⾜够。
•
无论如何,在转向
3
分钟之后,能否稳定住船只的船⾸向,是船⻑对回转性能的了解,技
术跟本能,与在现场反应的直觉
(KUP)
。因为现场的天气,⾵向,⽔流,船只的密度,可能每⼀
次都不⼀样。这就是⼈脑⽐电脑强的
“
潜意识
”
,能配合回转的环境参数,做出不同的操纵。
•
循环舵的操作,需要
3
到
4
分钟的时间,才能够完成它的操作。这是它需要的时间限制,分
解来看,就像本船必须使⽤
3
次的满舵回转,然后每⼀次满舵需要做到第
1
阶段的回转。也就是
连续做
3
次船头开始反向转向。
我们作为海员,对⽬标的距离⽐碰撞的时间更为敏感,时间是看不到摸不著,⽬标的距离
却是显⽽易⾒,循环舵需要的距离,是本船⻑度的
6
到
7
倍,才能够有效的制动本船。
•
满舵回转,本船可以在
3
分钟左右完成
90
度的回转。使⽤循环舵
3
分钟,本船可能仍然在停
船位置的半路上,正在使⽤半速前进,或是对我们的原始航线,取得⼀些正横距离。
•
操作循环舵到⼀半时,⼤概是前进
3
倍船⻑的距离,本船正在使⽤第
1
个反向的满舵,就像
上图形的警急操船,这是减速最有效的阶段,循环舵的原理是利⽤⽔流的阻⼒,挡掉本船的对
⽔速度,本船船壳的作⽤就像⼤型的挡板,使船只停⽌在⽔中。
•
第⼀个循环舵使⽤左满舵或是右满舵?很重要,因为后续的动作,都无法改变此时决定后
的命运,第⼀个舵取决於本船旁边的航⾏障碍,哪⼀舷较为清爽。
•
使⽤循环舵时,过度回转不⼀定
OK
,使⽤第⼆个反向满舵时,船⻑应该检查回转速率是否
正在减少,如果船⻑可以确定本船的回转速率已经慢慢降低到
0
,就可以证明本船是在他的控制
之下。
•
循环舵并不需要,每次都要向左右舷转向超过
10
度以上,才去压反向的满舵,只要⾮常⼩
的锯⿒形操作,像是向左右两舷各作
5
度的转向,就可以⽤来降低本船的速度。
时间与空间限制:
避碰时间窗:
虽然适任船副应在碰撞前⾄少
6
分钟采取避碰⾏动,但⾝为船⻑,往
往需⾯临碰撞前仅剩
3
分钟的极端残酷现实。此时必须利⽤
ARPA
雷达的「
3
分钟真
运动向量线(
True Motion Vector
)」精准判定碰撞点与危机。
船型差异:
3
分钟的时间⾜够让超⼤型油轮完成
3
阶段回转,但对⼤型货柜船⽽⾔往
往时间不⾜。
空间距离:
⼈类对「距离」⽐对「时间」敏感;循环舵完整操作需要耗费约
3
⾄
4
分钟,且⼤约需要
6
⾄
7
倍船⻑的纵向推进距离才能有效制动本船。
核⼼运作原理(⽔流阻⼒煞⾞):
循环舵的本质是连续进⾏
3
次类似满舵回转的第⼀阶段
操作(连续三次让船头反向转向)。在操作到⼀半(约前进
3
倍船⻑距离)正值第⼀个反向满舵
时,是减速最有效的阶段。其原理是利⽤倾斜的船壳作为巨⼤的⽔下挡板,藉由强⼤的横向⽔
流阻⼒来「刷掉(挡掉)」本船对⽔速度,达到减速效果。
关键操作步骤与战术决策:
第⼀舵的⽣死抉择:
⾸次下达左满舵或右满舵⾄关重要,⼀旦决定便无法回头。⾸要
依据是本船两侧的航⾏障碍物,哪⼀舷较为清爽(
Clear
)就往哪⼀舷打舵,绝对不
能让危险⽬标与⾸舵⽅向同侧。
控制⼒的验证:
当执⾏第⼆个反向满舵时,船⻑必须透过转向速率指⽰器(
ROT
Indicator
)严格检查回转速率是否正在衰减。若能确定
ROT
顺利归零,即代表本船
完全受控。
微调式循环舵:
循环舵并不⼀定要每次都把船⾸转向超过
10
度才打反舵。在实际操
作中,透过左右各
5
度左右的微型锯⿒形(
Zig-Zag
)操作,就能达到显著降低本船
对⽔航速的⽬的。
现在基隆领港的说法是,在港里⾯的空间有限,循环舵使⽤左满舵或是右满舵后,只要船
头开始向左右转,就⽴刻压反向的满舵,来改变原来的回转趋势,也就是看到回转速率显⽰
是,刚由红变绿时
(
开始向右转
)
,就压左满舵,当回转速率显⽰开始由绿变红时
(
开始向左转
)
,
就压右满舵,来回四次,速度可以降低⼀半,
10
节可以减到
5
节,依照⼤陆的讲法,
5
节以下,
就是安全速度。
VSZZ
就是
IMO
推荐,⽤来取代⼤⾓度的循环舵操作。
在这个案例,本船可以使⽤两种变通的⽅式,
第
1
就是⾮常⼩的⾮常⼩的锯⿒形操作
VSZZ
:
Very Small Zig Zag
,使⽤⾮常⼩幅度船⾸
向的循环改变,取代传统三个
10
度转向的循环舵操作,也许
10
次左右,来取代传统的扇形船⾸
向的改变,
第
2
循环舵的替代⽅案,是左右不平衡的循环舵操作,在第⼀次使⽤右满舵的时候,向右
舷转到原航向的
5
度就好,然后向左舷转向的时候,转向⾓度可以放⼤到原航向的左舷
10
度,避
让右舷的船只,只要注意回转速率的变动,经常⼩⼼,不要有过度回转或是回转速率太⾼产
⽣。
我们在使⽤循环舵时,不单要注意航向的改变,同时对於天候因素,本船的操纵性能,或
是避碰的⾓度等等,这些都要在我们考虑的范围,向上⾵回转的舵效总是⽐下⾵好,要向下⾵
启动回转⽐较难,船⻑是不是有检查漂流⾓是多少?左舷的漂流⾓是否⼤於右舷的漂流⾓?我
们对这⼀切细节的注意⼒,注意的时间点?舵⾓的⼤⼩?船体的反应等等,对我们的操船,都
会有很⼤的影响。
基隆引⽔⼈实务与「红绿灯」判断法:
在港内狭窄空间中,引⽔⼈常采⽤敏锐的动态回馈
来操作:当看⾒转向速率指⽰器(
ROT Indicator
)显⽰刚由红变绿(代表开始向右转)时,⽴
刻果断压左满舵;反之当转向速率由绿变红(开始向左转)时,⽴刻压右满舵。如此连续来回
约四次,即可将航速⼤幅削减⼀半(例如将
10
节降⾄
5
节),达到进⼊⼤陆航海实务所谓⼩於
5
节的「安全减速区」。
VSZZ
(
Very Small Zig-Zag
,极⼩锯⿒形操作):
这是
IMO
推荐⽤来取代传统⼤⾓度循环
舵的现代替代⽅案。它舍弃了传统动辄
10
度以上的⼤幅度扇形转向,改以⼗次左右、极⼩幅度
(如左右各
2
⾄
5
度内)的连续微幅操舵,在不⼤幅改变船⾸向与侵占横向安全空间的前提
下,透过频繁的舵叶阻⼒剥离船速。
不平衡循环舵(
Unbalanced Cyclic Rudder
):
当港内避让空间受限时可采⾏的变通战
术。例如:第⼀次右满舵时,为了避开右舷障碍,仅让船⾸向右偏转
5
度即回舵;随后向左舷
转向时,再将⾓度放⼤⾄
10
度。此法兼顾了空间闪避与减速需求,但核⼼关键依然是随时监控
ROT
,严防过度回转(
Over-turning
)失控。
⾵流环境与漂流⾓的物理限制:
实际操船时必须将外⼒纳⼊计算:向上⾵⽅向回转的舵效
通常优於向下⾵,要强制向下⾵启动回转相对困难。同时,船⻑必须随时监控左右舷的漂流⾓
(
Drift Angle
)差异(例如确认左舷漂流⾓是否⼤於右舷),并将⾵向、⽔流、吃⽔差及转向速
率等所有细节纳⼊综合决策,才能在港内极限空间中安全脱困。
根据您提供的图表数据(以⼤型船舶满载状态为基准),我们可以从横向避让距离、纵向冲
程变化、船速损耗以及最终航向偏移四个维度,来精确分析左图使⽤「反覆满舵避让
(
RUDDER CYCLING
)」的实际效果与限制:
1.
显著扩⼤横向避让距离(最核⼼效果)
数据表现:图中横轴以「链(
Cables
,
1
链
185.2
公尺)」为单位。当船舶在第
1
分
钟由右满舵改为「满左舵」后,船体因强⼤的横移惯性,使避让航向(紫红⾊轨迹)
向右侧⼤幅荡出。
最终效果:在第
3
分钟恢复稳舵时,新的避让航线与原始计画航线之间,制造出了将
近
4.2
个链(约
780
公尺)
的横向安全间隔。这在狭窄⽔道或紧急避让时,能提供
极为宝贵的正横避让空间。
缩短纵向冲程与争取反应时间
对⽐传统操船:⼤型船只若仅采取「减速停⾞」,因惯性极⼤,往往需要前进数公⾥
才能减速。
此法效果:左图显⽰,从
0
分钟开始操舵到第
3
分钟完全恢复原航向,纵向⾏进距离
约为
10.5
个链(约
1.95
公⾥)。反覆打满舵会迫使船体发⽣严重的「横倾与横移」,
船侧受⽔阻⼒⼤增,能在极短的时间内强⾏压低船只的前进速度(通常可瞬间削弱
30%
以上的纵向速度),进⽽争取更多应变时间。
轨迹⾮对称性:无法直接回到原计画航线上
这是实务上最容易被忽视的特点:
盲点:许多⼈误以为「先右打、再左打」之后,船只会像汽⾞变换⾞道⼀样,回到原
本的直线航道上。
实际结果:图中清楚显⽰,在第
3
分钟船只虽然「恢复原航向」(即船⾸向与原航向
平⾏),但整条船的航迹已经彻底平⾏位移(
Offset
)到了原航道的右侧。此时船只
正沿著⼀条全新的「避让航向」前进。
操作时序与舵令时机(
Timeline
)
0~1
分钟:最初的右满舵主要是让船头避开正前⽅的碰撞区域,并开始累积横移能
量。
1~3
分钟:改打「满左舵(
ROT=20
)」,这个动作⾮常关键,它负责踩住刹⾞并修正
船头,阻⽌船只无限向右旋回,迫使船体侧著往右前⽅「甩」出去。
3
分钟之后:船只稳舵,沿著新航线继续前进。
�
�实务总结
反覆满舵避让(
RUDDER CYCLING
)是⼀种「以速度换取空间」的⾼阶应急操船法。它
的效果是⽤最短的时间榨出最⼤的横向位移,并强⾏迫使船速下降。
⼤⾵浪中操船
:
强⾵急流进基隆港
从外海进基隆港的减速操船,有强劲的东北⾵
(
⿈⾊箭头
)
,如下图
•
在位置
1
的时候,本船要稳定在船艏向上
(
回转速率
=0)
时,才能停⾞。先停⾞,再回舵。
•
东北⾵的时候,船只向上⾵转向容易,也就是向左转快,向右转慢,所以⼀有左转趋势,
换成回转速率来说,就是⼀有左转的回转速率,就快⽤右满舵来压,但是没有俥叶的排出流,
右满舵的效果有限,船位很可能就偏往上⾵,如同位置
2
。
•
是否船位也有可能,被⾵吹向下⾵
?
这当然也是有可能,毕竟⾵是从上⾵来的,怎么会,
船位反⽽跑到上⾵去了,这就是船速低时,无法压住回转速率,船艏继续向上⾵转,虽然有向
下⾵漂流的趋势,但是船位还是往上⾵移动。
•
对船位的掌握,以前也是领港的饭碗,没有把握的时候,就要有两个领港,来相互确认,
现在有了
COG
对地速度向量线,看船位就如同上帝,⾼⾼在上,⼀⽬了然,还可以把船头船尾
的形状秀出来,有了
ECDIS
的俯视图,每个船⻑,都有上帝之眼,要多加利⽤。
•
操船的重点是,保持在预定的航道上,如下图,船只始终都在正确的航线上⾏进,⼜能够
适时把速度减下来。
东北⾵进基隆港,右图本船船位
1
时。应该尽量抢上⾵,本船船位
2
与
3
是正确操作,船艏向
与船只移动⽅向
COG Course Over Ground
不同,他们的夹⾓,就是漂流⾓
DRTFT ANGLE
,船
只的对地速度向量线
COG
所指的⽅向,就是我们要前往的⽅向。
本船船位在
4
,
5
,
6
是错误操作,要靠东码头,却被⾵吹到西码头,动弹不得。
⼀、
核⼼操船盲点:为什么低速时船反⽽「逆⾵」往上⾵跑?
⽂字中提到⼀个看似反常、却是实务上最常发⽣的物理现象:明明⾵从东北(上⾵)吹来,船位不
往下⾵漂,反⽽跑到上⾵去(如左图位置
2
)。
物理机制(⾵压转矩):东北⾵吹袭船体时,⾵⼒对船体产⽣的合⼒作⽤点通常位在回旋⽀点
(
PP
)之后,这会给船只⼀个强烈的「迎⾵转向⼒矩」(船头极度想向左舷
/
上⾵转)。
减速停⾞的代价:在位置
1
时,如果船⻑在船头还在左转、回转速率(
ROT
)未归零时就急
著停⾞,没了⾞叶排出的动态⽔流(
Propeller slipstream
),舵效会瞬间暴跌。此时即使打满
右舵,也压不住强烈的左转惯性。
结果:船头持续硬⽣⽣往左(上⾵)转,即便整艘船因为⾵阻也在向下⾵漂移,但船艏向的偏
转会直接把船整艘「带往上⾵侧」(左图位置
2
),导致航迹偏离计画航线。
⼆、
正确与错误航迹的科学解构
1.
右图
1 ➔ 2 ➔ 3
:抢上⾵与「漂流⾓」的正确应⽤
操作要领:东北⾵进港,船⻑必须主动「抢上⾵」。
上帝之眼的科学看守:透过
ECDIS
,船⻑可以清楚看到船艏向(
HDG
,船头指的⽅向)与对
地速度向量线(
COG
,船只真正前进的⽅向)分道扬镳。
漂流⾓(
Drift Angle
):这两条线的夹⾓就是漂流⾓。船只看似以斜著、横著的姿态前进,但
只要控制
COG
向量线始终黏在预定航道(绿⾊虚线)上,船只就能⼀边抵抗强⾵、⼀边安
全、适时地把速度减下来,顺利切⼊东码头。
右图
4 ➔ 5 ➔ 6
:未抢上⾵的灾难轨迹
操作失误:在位置
4
时,船只采取正对航道(无预留漂流⾓)或未能成功压住回转速率。
结果:船只完全丧失了对抗东北⾵的横向分⼒。在位置
5
与
6
的过程中,整艘船直接被强⾵
「横向吹袭」,⼀路压往下⾵侧。当船体被吹到西码头时,由于失去了调整空间与⾜够的舵效
速度,最终陷⼊瘫痪、动弹不得。
三、
现代航海科技带来的操船⾰命
诚如您所⾔,过去掌握这种微妙的平衡是⽼领港或资深船⻑的「独⾨饭碗」,极度考验海上眼⼒。然
⽽现代化驾驶台给了船⻑极⼤的优势:
1.
动态预判:
ECDIS
不仅显⽰⼀条线,还能将船头船尾的真实轮廓(
Ship Contour
)秀出来,
操船者能预判几分钟后船尾会不会扫到防波堤。
2.
科学减速:只要监控回转速率(
ROT = 0
)稳定后,再实施停⾞,并紧盯
COG
向量⻑度的缩
短(减速),就能彻底杜绝盲⽬停⾞导致的船头失控。
落潮流东北向进基隆港
进防波堤⼝⼦或⼤⾓度转向,需要维持航向,⼜要维持船位,就要有预留舵效的观念。如
下图,本船接近防波堤,流⽔在位置
1
与位置
2
,⽅向相同,⼤⼩却差很多,这是因为在位置
1
防
波堤外,流⽔不受空间限制,流速较为和缓。在位置
2(
防波
)
堤⼝时,流⽔受防波堤限制,空间
压缩到堤⼝上,流速急速增加。
•
在位置
1
防波堤外,对船体来说,船头船尾都受到流⽔推⼒,所以船艏要向防波堤的上流
修正,但是回旋⽀点在船艏后的
1/4
船⻑处,船艏本来有向上流转的趋势,但是船体却整个被流
⽔,带往下游。
(
⽔流的⼒道与⾵⼒作⽤的部位不同,⽔流作⽤在船体的⽔下部位,船只⽔下的体积是中间
胖两头尖,⽔流很容易作⽤到船的重⼼,造成船⾝往下游漂移。⾵⼒作⽤在船体的受⾵⾯,受
⾵⾯船头船尾前后都很平均,⾵⼒作⽤在
PP
回旋⽀点后⾯⽐较多,造成船艏向上⾵回转快,船
只往上游开去。
)
•
在位置
2
的堤⼝上,流⽔受防波堤限制,空间压缩到⼝⼦上,流速急速增加。各位仔细
看,此时所有的流⽔,都作⽤在转⼼
(PP
回旋⽀点
)
的后⾯,就是船尾啦,这是不是⽕上加油,
⽔流急⼜单压船艉⼀边。
•
此时再打满舵,⽤⼤⾞都稳不住,稳不住就不能停⾞,不能停⾞,就会冲过头,到位置
3
•
正确的操作
:
要加上船速与船位的考虑
舷
1.
在位置
1
防波堤外,船头船尾都受到流⽔推向下流,所以船位要向防波堤的上流开
(
本船左
)
,这时的船速,⼀般都是减速或慢速
(SLOW AHEAD)
,利⽤船艏向来抵抗流⽔
(SETTING)
。
船位是宁上
(
流
)
勿下
(
流
)
,也就是宁可偏向上游,也不要被推到下游。
2.
⾒图上位置
2
,船位先靠右,距离堤⼝
1.5
⾄
2
倍船⻑时,本船开始加俥加舵,等船头进了
堤⼝,打⼀点左舵,带著慢速左转惯性过堤⼝,船尾受左舵⼒往右舷移动,右船尾受流⽔向左
舷推顶。
