第三章 : 避碰的空間差感識

潛在的碰撞點就是某些有可能同時到達的共同空間。

一條長300米，寬32米的船，在海面上航行，任何時候都會佔據，300米長乘上32米寬的空間。另一條150米長、20米寬的船，任何時候也是會佔據，150米乘上20米寬的空間。如果這兩艘船的航線從不相交，兩條船之間就不會有碰撞危機。任何兩條船航線相交的點，都是潛在的碰撞點。潛在的碰撞點就是某些有可能同時到達的共同空間。

如果碰撞危機確實存在，表示兩船會在同一時間到達潛在的碰撞點。避免這些航線的相交，將有助於減少碰撞危機的發生。如果兩條船航線相交，另一條船可能繞路，以避免航線重疊的空間。這是個避免碰撞的第一個觀念。在這一章節裡，我們將學習觀測與感知，繞路時相對位置的改變，例如，當讓路船採取繞路避讓時，兩船佔據相對空間的改變。

線性空間的改變

某輪採取手操舵，避讓正船頭150米距離的目標，當船成功的向前移動了200米後，船頭沒有發生碰撞，但她還是撞到了這個目標。這有沒有可能？當然有，這150米是從正船頭直線測量到目標的距離。如果船的全長是285米，它還是有機會在船的後部撞到這個目標。所以說，船必須成功的向前運動150+285=435米才不會撞到這個目標，然後方能說是達到“目標完全清爽”(All Clear) 。當我們採取避碰措施時，我們要意識到整條船的空間。只有考慮到目標的直線距離是不夠的，讓路船採取避讓措施的有效性，是受到船隻迴旋性能的限制。

(一次性用舵迴轉曲線圖)

如果我們想用舵，去避開危險的碰撞空間。我們應當對用舵時船體的一些反應，具有相當的基本認識。現在讓我們看看高速船多舵角迴旋曲線圖，一條特定船舶，(這是一條單螺旋槳固定螺距，單俥單舵的高速船，其他船隻的構造，可能會有不同的特性，讀者需要用他們自己的知識，然後去做適當的修正)，在使用不同的舵角迴轉時的特性。現在讓我們仔細研究這個轉向弧線(迴旋支點的迴轉軌跡)。有四條藍色的弧線，是船舶用5度，10度，20度，30度舵角轉動時，迴旋支點的迴轉軌跡 (從內到外)。各條虛線是表示，船首轉動到20度，30度，40度，50度…時，船隻的迴旋支點的位置。

請參見上面的圖表，船隻以正北的航向航行(紅色為航向線)，我們可以把迴轉的過程(藍色為迴轉軌跡)，分成三個階段；

第一階段：當舵角轉到定位的時候，因舵板離開了舯線，左右舷的水下壓力場(用舵的這邊是正壓推力，用舵的另一邊是負壓吸力)，開始不平衡，但會有一段停滯的時間，這時候船隻似乎完全沒有反應，船頭仍沿著原航線前進，船尾因舵角的橫向推力作用，被推向用舵的反側。船體受水流的阻力，會像用舵的內側傾斜，船頭不動船尾動，這是因為壓力場的不平衡，是由船艉開始累積的。船艉是被舵角的推開，推開至原來4分之ㄧ船寬的位置。

第二階段：舵角橫向推力的作用，帶船艉離開原航向，船隻主機的推力向前，兩舷壓力場的不平衡，使得水流阻力不在中線上，阻力與推力作用不在同一線上，產生了迴轉力距，本船的艏向開始改變，迴旋支點離開原來的航線(這一點叫做轉折點)，但是受壓力場作用的船尾，仍然大致沿著，原來的航線前進，這時船體上半部，會因離心力的作用，向用舵的相反一舷傾側，船頭動船尾不動，迴轉速率開始加快。

第三階段：船隻的艏向，開始以固定的速率迴轉，然後船頭船艉已經離開原來的航線，就是在這一個階段(第三階段)，船隻才能得到離開原航線的正橫距離，以避讓他船。

這三個階段，我們現在的描述比較簡單，是為了方便記憶，總的來講，在第一階段迴轉，船頭船尾都會留在原來的航線上，船頭不動船尾動。這時候如果發生碰撞，一定是撞到船頭附近，如鐵達尼號撞冰山。大部分時候，此種碰撞，瞭望都存在著人為的盲區，先是視而不見，後來沒時間轉向，離開碰撞區域。

在第二階段迴轉，船頭已經離開原來的航線，但是船尾還是停留在原來的航線上，船頭動船尾不動。這時候的碰撞點，都是撞到船尾部位，如歌詩達協和號擱淺撞山。大部分時候，此種碰撞，都存在著人為的操船不當，沒有把船艉制住好，因此艉部甩向碰撞區域。因為距離近，想要避碰，需要有很高技術要求。

要到第三階段迴轉，本船船頭船尾都能夠離開了原來的航線時，我們才有可能去閃避，在船頭的小船或者是浮標。如果是遭遇到其他較大的船隻，這時候就要看我們採取的避碰行動，是不是及早，動作是不是夠大，能否製造出足夠的避碰空間，不然還是會有碰撞的危機。除了沒有及早行動，以致於沒有足夠的避碰空間，還有可能因人為的誤判，不該撞船的，卻自己往碰撞區域轉向，造成不必要的碰撞。不管是對誰，相信這都是最扼腕的時候。

有此三者，碰撞原因，人為的盲區、操船不當和誤判，但牽涉的技術層面太高，對在職海員，便會感覺困難，但是事實就是事實，就像成為金牌選手，我們不見的會贏，就像任何一項技藝，它也不見得會有回報，當成心靈的滿足，也未嘗不可，很多時候，這是我們一生的驕傲，我們不希望留下任何陰影。

首先我們需要能建立，對空間的警覺性：我們需要能掌握，在避碰操作時，全船整體的感覺。

一條船我們要分成三個部分去關注，船頭、船尾與迴旋支點。

第一階段迴轉撞船頭(鐵達尼號)，第二階段迴轉撞船艉(歌詩達協和號)，第三階段迴轉撞船舯。當然這是通論，但前兩階段的準確率很高。另外一個重點是轉折點，船頭的艏向開始改變，離開原來航線的這一點，因為這是真正產生實際避碰功用，開始作用的這一點。不知道轉折點，就不知道如何避碰與迴轉。現在操船理論已經注意到迴旋支點，但對轉折點的討論卻沒有。再看下圖，轉折點是在0.25海浬處，這是一個極限，任何舵角與操作都無法避讓。

任何船隻只要是在轉折點的距離內，碰撞已是無可避免。

假設有一條285米長的貨櫃船(巴拿馬極限型)，船隻的迴轉圈，一般是沿著船隻的迴旋中心繪製(迴旋支點pivot point PP，就是船隻在用舵迴轉時，船的中線上，沒有正橫向量的那一點)。迴旋中心在本船的位置，在船隻前進的時候，從船頭算來，大約是四分之一船長處。假設船長是285公尺，迴旋支點將會是，在285的四分之ㄧ處，從船頭算來，大約72米或公尺(285/4=72 m)。

最近的研究顯示，船隻的速度跟它的迴轉軌跡大小是不相關的，一般人的直覺反應是認為，船的初速越高的時候，它的迴旋軌跡就會越大，事實上船隻的初速，跟他的迴旋軌跡無關。船隻的初速，只能影響到完成迴轉，所需要的時間，每條船的操縱特性都不一樣，所以船長必須用他自己的知識與海上的實際觀察，去評估迴旋三個階段軌跡的實際距離，是幾倍的船隻長度。10年前，這會是一項很困難的工作。現在船長們，只要能善用電子海圖的備份資料，就可以輕易的知道，本船的操縱性能。

依照老一輩的講法，大船的慣性比較大，小船的慣性比較小，所以在操縱大船的時候，與小船不同，要提早行動，這是泛泛之論。這種講法不能說是錯，但是沒有把真正的差異說出來。

依照IMO MSC.137(76)決議對船隻的操縱性能規定，是以船隻的長度為標準，例如：使用滿舵迴轉時，任何船隻都要能在，本船4.5倍船長的前進距離內，完成90度的迴轉。

大小船的迴轉軌跡差異，是由本身船隻長度的不同所決定，不是可以用慣性，去含糊帶過就可以。(如果慣性是由船隻的動量或速度而來，因為船隻的初速，跟迴旋軌跡無關，慣性的說法根本是錯的，真正的原因是船在水面下的形體、船寬、吃水、舵板角度、舵板面積、船速與水的阻力，所造成的合力場所決定的。很多人會無法瞭解，這並不重要，它是可以跳過的，這只證明你不是最好的，所以更需要及早準備，來面對未來的挑戰)

在上面這個圖表裡面，每一個階段可以用0.25海浬(約 0.25 海浬, 463 公尺)去代表兩倍船長(船長463公尺)的前進距離(白色弧線)，這只是為了我們方便討論，跟船上的實際迴轉半徑不一定相同。不管怎樣，船的迴旋半徑的大小與船隻的長度，密切相關。每一個迴轉階段，需要的前進距離假定是兩倍船長。這是為了簡化我們的討論，我們會使用兩倍船長，去代表每一個迴轉的階段，也就是每一個階段0.25海浬都是兩倍船長，要完成三階段的迴轉，需要6倍船長的前進距離(約 0.75 海浬, 1389 公尺)。

在用舵後，2倍船長之內的初期迴轉

在這個階段的前進距離，是兩倍船長(在0.25海浬的距離)，不論我們使用了多少舵角，去改變方向，船頭船艉與迴旋支點的軌跡，幾乎都是沿著原航線前進不變的。請注意，這四條藍色迴轉軌跡線，是不論左舵或右舵？5度10度或滿舵？在這個階段，迴轉軌跡線與原來航線(向正北的紅線)都是相重疊的。這代表船體的運動，從船頭到船尾，在這個階段，都是在原來的航線上。在這個階段，想要用任何舵角的操作來做避碰，都是無效的。這是我們的死穴，表示在任何時刻，我們都需要避免任何目標進入，否則就會出事。

事實上，船體還是有一些小的變化，轉向時，當船舵剛開始到達我們要求的舵角時，船艏會向迴旋支點軌跡線的內船艉反移動，船艉相反的，受到舵板的作用，會向迴旋支點的軌跡線外側推出，船艉向轉舵的相反方向移動，這叫Side Kick船艉反移。船艏在迴旋支點的前面，四分之ㄧ船隻長度的地方。船艉在迴旋支點的後面，四分之三船隻長度的地方。所以船艉的船艉反移造成的橫向距離是船艏的3倍。如下圖，船艏在原航線上，但船艉向反船艉反移動Side Kick。這個作用，在本船人員落水時，是標準操作之ㄧ，以推開螺旋槳，向人員反船艉反移動。

(兩倍船長前進迴轉圖)

搖頭擺尾

如上圖，每條船的船艉反移，大小不一樣，一般約在船寬的一半至一倍船寬，即上圖，紅色與原航線的正橫距離。橫移的數量大小，是由使用多少舵角來決定，舵角用的越大，橫移的作用就會越大。這是在現階段(兩倍船長的前進距離)，船上的船長所能使用的唯一效應。空間警覺如同我們前面所說的，關心的應該是，整條船體的動態(船頭、船艉與迴旋支點)，船艉反移在兩倍船長的距離內，沒有用，但是在2-4倍船長的時候，卻可以和船頭的偏移，一起作用，做到先搖頭再擺尾，以避開危險。例如在正船艏的位置，忽然發現有一條小漁船(經常有的情況)，當漁船很多的時候，沒有注意到這條船，或者是小船到了船頭，才忽然亮起，他手上的手電筒(斯里蘭卡，印度沿海)。尤其是在夜間，已經到了非常逼近船艏的情況之下，如果我們只是想要依靠一個簡單的迴轉動作，去避免碰撞。就像我們經常在海上，在4海浬以上的長距離，避讓較大的船隻所做的操縱。我們很可能會避開船艏的碰撞，但是船艉卻撞到了目標，就像下圖所畫的滿舵迴轉一樣。這就是告訴我們，操船在近距離時，避碰需要做更多的考慮，而不是單純的一個迴轉的動作，就能解決問題，尤其是在近距離，要避免碰撞的時候，並不能只走一個弧度線，要有兩個轉折點，就是一個滿舵船艏偏移，以轉開船艏，再加一個反向的滿舵，用船艉反移轉開船艉，製造兩條方向不同的弧線來閃避。

蛇行迴轉

如果在一條蛇的正前方，有一塊小石頭擋住去路，這條蛇仍然可以往正前方繼續前進，不必改變它原來的前進方向。因為蛇的身體移動，跟他前進的方向，並不是成一直線。它的身體，經常向兩邊擺動，所以即使在正前方，有一塊石頭擋住它的去路，它也可以擺動身體，繞過石頭，從旁滑過，繼續前進。在第一階段兩倍船長的前進距離內，船隻是沒有辦法離開他原來的航跡，在這個時間點，就像我們上一段所看到的，船頭船尾都會留在原來的航線上(雖然有船尾反移，但是會先撞到船頭)。要經過兩倍船長的前進距離，進入第二階段(從兩到四倍船長的前進距離裡)，我們的船頭與迴旋支點，才會離開原來的航線，船尾還是留在原來的航線上，但是船頭已經可以別開。如果有一個小的目標，是位於船隻2到4倍船長的前進距離之內，我們可以嘗試用，搖頭擺尾來擺脫它。在這種情境下，適當的操作應該是，利用滿舵先把船頭轉開，在過了2倍船長的距離後，船頭開始離開原航線之時，用反向滿舵向另外一邊做船尾反移(sidekick)，把船尾從原來的航線推離，以避免碰撞。

那到底我們應該，在什麼階段？使用反向的滿舵，來做船尾反移推開船艉。在理論上，理想的位置應該是，當船頭離開了原航向(即過了轉折點，船頭開始偏向用舵的一側)，目標在我們迴旋支點的方向時(或是船艏樓的邊緣Break of Fore Castle時)，做反向滿舵。但是我們應該考慮到，船隻可能會轉向過度，即使我們打了反向滿舵，船隻還是保有原來的轉向趨勢，無法及時將船尾甩開。成功或失敗，要看經驗與運氣(不可抗力即風力與流水的作用)，即便不成功，至少碰撞力道與動量較小，船體受傷也較小。用舵的時機，需要的是經驗，這是書本上，所無法一概而論的，要看天時地利人和，那這些討論又有何用?沒有知識，就不可能有進一步的經驗與技術。

完美的迴轉

請參照下面圖片，這條大船撞到一條正在錨泊的小船，因為前進距離已不足3倍船長(請實際比較圖上，大船的長度與小船的距離)，雖然使用了滿舵迴轉，碰撞仍然發生在迴轉的第二階段。依照前面對迴轉第二階段的說明，可以預測船頭已經離開原來的航線，但是船尾還是停留在原來的航線上。這時候的碰撞點，都是本船的船尾部位。

這時的操作應該是:

1. 1.    當船頭離開了原航向(即過了轉折點，船頭開始偏向用舵的一側)，目標在我們迴旋支點的方向時(或是船艏樓的邊緣時)，做反向滿舵，
2. 2.    在本船跟拋錨船的方向平行的時候，制動本船的迴轉，然後看是否本船能夠停止迴轉，保持與錨泊的小船平行通過。
3. 3.    如果本船無法讓迴轉停止，或者是迴轉的速率太高或者是或過度迴轉，會造成船尾去碰撞到錨泊船。
4. 4.    制止船隻的迴轉，並不是本船應該使用多大舵角的問題？而是對船隻的迴轉速率，有沒有掌握的問題，若是迴轉速率太高時，就是使用反向滿舵，也無法控制航向。這是第六章，操船的藝術要討論的題目

如果我們要討論完美的操船，首先要考慮需要轉幾度？讓我們先想想一個簡單的事實，如果兩條船的航向平行，互不重疊，則不論這兩條的船速為何，都不會有碰撞的可能。對一條追越船而言，如果被追越船不在正船頭，只要本船能夠穩定在與它相同的航向上，即使有碰撞，也只是擦撞。因此，錨泊船艏向是270度，本船是300度，需要轉30度並穩定在270度。一個左滿舵下去，要等船頭開始迴轉至285度或290度時，就要壓反向的右滿舵。何時壓反舵？要視迴轉速率而定。如果迴轉速率是每分鐘10度，比較慢，也許在船艏向290度時，才開始回舵壓舵。如果迴轉速率是每分鐘15度，比較快，在船艏向在285度時，就要回舵壓舵。多少迴轉速率要用多少反舵角？或是壓反舵多久？這些要在平時注意觀察，才會心中有數，不可一概而論。

對於一條總長230米航速15 節的船，3 倍船長為690米。船用15 節航行，前進690米距離需要1.5分鐘。從上面的討論，我們知道最初的2倍船長（1.0分鐘時間）距離，本船船艏是幾乎不動的。如果我們等待轉彎速率趨於穩定，我們將只剩下0.5分鐘左右，可以去等待和觀望。但是我們已經沒有時間去等待和觀望。所以，當本船的船艏開始轉折時，我們只能立刻採用反向滿舵去制動。請參照蛇左邊的圖形。這也是“循環滿舵”緊急停船法中一個非常重要的技術。

要在這裡講講完美的操船，是比較簡單的。可是在實際的情況下，這種操船的方法，需要很多的經驗與實務。最重要的是，我們需要有這種處境感識、操作的預設、處理船舶的運動、船頭與船尾在不同迴轉階段的時候，不同的運動方向、如何利用反向滿舵去制動迴轉速率、在目標哪一個角度或是相對方位，該去壓反舵？如果說，我們沒有具備這一方面的知識，或是這種處境感識的話，當然更不可能了解，正確的操作是甚麼？ 這就是我們要在這做紙上談兵的原因，也是培養我們操船的直覺與靈感，潛意識學習中很重要的一環。現在的船長，要面對太多的挑戰，願意再看看，再研究的意願不高。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，無聊的時候，在回頭看看這篇隨筆，將會發現一些樂趣。如果你是前面所說的: 在迴轉第二階段發生碰撞，存在著人為的操船不當，回來尋求解答的，將會發現一些痛苦。如果各位只是路過，知道操船存在著簡單的物理，也會發現一些興趣。

少