
第七章:直航船的行動
有效的避碰行動: 羅經方位有多少明顯的變化?
直航船所採取的避碰行動,是依照避碰規則,分階段進行的。
一開始,當一船給另一船讓路時(4-8海浬),他船應保持其航向及航速。由避碰規則第五條瞭望,各船應經常運用視覺、聽覺及各種適合當前環境所有可使用之方法,保持正確瞭望,以期完全瞭解其處境及碰撞卮機。
當直航船行使其應保持其航向及航速義務時,瞭望條款依然適用。瞭望工作必須隨時保持備便。
依據避碰規則如駛近船舶之羅經方位無顯著改變時,碰撞危機應視為存在。真方位的變化是判斷兩船,是否存在碰撞危險的有效方法。
當一船的航向和航速保持不變時(直航船),相對方位的連續觀察,也可以用來判斷碰撞危機。相對方位=真方位+/-船首向,假設船首向不變(船首向為一定值),則真方位的變化等於相對方位的變化量(相對方位的變化量=真方位變化量+/-常量)
碰撞危機的判斷
我們來看上圖,船首的碰撞分析。橫越船的初始相對方位大約為左船首50º,此碰撞案例中,相對方位減少到零度,真方位的變化為增加50º。如果這50º的方位變化,發生在兩船有足夠的間距情況下,則不會碰撞。由此案例可知,發生碰撞時,
1. 兩船間的距離為零。
2. 並且真方位的變化量(310度減到360度=50度),剛好等於相對方位的變化量(左舷50º到船首0º= 50度)。所以,要避免碰撞需要相反的條件,如有效的避碰行動,應具備下述條件:
在安全距離下,相對方位的變化量要大於初始的相對方位。
避碰規則規則第七條 碰撞危機
四、在研判是否有碰撞危機存在時,應考慮下列各項:
(1)如駛近船舶之羅經方位無顯著改變時,碰撞危機應視為存在。
(2)雖駛近船舶之方位明顯改變,碰撞危機有時仍可能存在,尤其當接近一巨型船舶或一組拖曳船,或逼近另一船舶時。
我們對於碰撞危機的觀念,是由避碰規則來的,如下:
第七條第四項(1)是羅經方位有明顯的變化,則不存在碰撞危險。和
第七條第四項(2)即使羅經方位有明顯的變化,依然可能存在碰撞危險。
這一條區分開來,原因有二,當接近一巨型船舶或一組拖曳船,或逼近另一船舶時。。
羅經方位變化的觀念,應該是適用於所有情況。為什麼還會有四(1)與四(2)的不同,造成我們搞不清楚,到底有沒有碰撞危機的情況?
關鍵是,近距離方位變化和遠距離方位變化的情況是不同的,到底什麼樣的距離,算是近距離?什麼樣的距離是遠距離?沒有嚴格的界定,造成碰撞危機似有若無?可以參考第五章碰撞危機,所做的研究如下:
1. 目標的方位,如果變化有5度以上,且目標距離在四海浬以外,幾乎可以確定,此一目標無碰撞危機。
i. (目標距離四海浬,方位變化5度以上,無碰撞危機。)
2. 一個遠距離就開始觀測的目標,如果到了距離4海浬時,目標方位沒有 5度以上的變化,此目標可能有碰撞危機。
i. (目標距離4海浬,方位變化5度以下,有碰撞危機。為甚麼不是可能有?
ii. 因為當值船副要取做後續確認的動作,目前要假定為有危機。)
3. 用6海浬與4海浬兩次觀測方位相比較,如果方位變化在5度以上,則表示CPA大於一海浬。
4. 不論任何船隻,在最小碰撞距離DTC下( 7倍船長前進距離),避碰的底線是24度的轉向角度。
5. 換句話說,在最小碰撞距離DTC下,方位沒有 24度的變化,就有碰撞的危機。
由此可見,四(2)的避碰規則,即使羅經方位有明顯的變化,依然可能存在碰撞危險。
上述的第四點結論,實際上,就是在說明羅經方位有沒有明顯的變化? 這明顯的變化是多少?方位變化的底線,到底是多少?與最小的DTC碰撞距離有關。
有一個觀念”相對方位改變,不可以拿來做為碰撞危機研判的根據”
由上圖顯示,當A船轉向的時候,雖然B船的相對方位正在減少,但是並不能保證,不會碰撞B船。
在右圖顯示出來,當A船轉向的時候,B船的相對方位同樣正在減少,卻沒有碰撞危機。差別是B船在A船的迴旋曲線外,這是否表示迴旋半徑的軌跡外,就是安全距離呢?(有效的避碰行動,應具備下述條件:在安全距離下,相對方位的變化量要大於初始的相對方位。)
不管B船是在A船的迴旋曲線內 (如左圖),或者是在A船的迴旋曲線外(如右圖),對直行的B船觀測A船的轉向,A船的相對方位改變,都不明顯(把箭頭方向反推回去),所以B船可以很合理的懷疑,A船有可能有碰撞危機。對直行船來說,使用相對方位判斷碰撞危機,是合理的行動。
另外在近距離的避讓時,我們也需要考慮花開效應。直行船的相對方位變化(如B船),並不能保證沒有碰撞危機。
任何船隻在避讓它船時,都應該要檢查,本船的碰撞距離,夠不夠本船的7倍船長,即本船的迴旋半徑內,是否可以安全操作? 這是安全距離嗎?
如果本船的碰撞距離,不夠本船的7倍船長,即本船迴旋半徑內,並不清爽,則表示相對方位的變化,已經不足以避免碰撞。(見上圖A船)
這時,若是還有4.5倍船長的前進距離,可以使用滿舵,來完成大角度的迴轉。(至少30度以上,是不是?)
否則應該注意,本船是否能及時停車,本船的衝止距是七倍船長嗎? 當然不止。應該使用Z字型滿舵停船法,去立刻減速與注意兩船的實際距離,與花開效應。
Z字型滿舵停船法,應該先用那一側的滿舵呢? 是不是與它船相對方位變化有關?
當接近超大船或小船在很近的距離時,一艘大船需要使用更大的迴旋半徑,才能做出避讓空間。
同樣的,大船上的當值船副,應該知道,避免讓任何船隻進入本船的盲區,及早採取行動。(見第三章,蛇形迴轉)
小船的當值船副應該知道,當你看不到接近船隻駕駛台的窗戶,基本上,你對大船而言,可能是不存在的,也就是說,你已進入了他的盲區。(下左圖)
小船的當值船副應注意兩船的實際距離,與花開效應。230公尺大船兩倍船長的死角與盲區,對50公尺的小船來說,迴轉空間還是很大的。對150公尺的小貨船來說,就是不夠。
小船在近距離,接近一條大船時,需要知道當大船艏向對著你來時,如果接近船隻的駕駛台窗戶,與它船頭貨物重合,快要看不到時,你就危險了,需要採取措施自救。(下右圖)
小船在近距離,接近一條大船時,更需要特別的技巧來避碰(第六章,保持與目標船的船身相平行,是近距離避碰的關鍵),來消除危機。相對距離再近,也許兩條船會產生相互作用。
碰撞點可能是在全船、船艏、船舯或船艉上的任何一點。即使我們已經努力了,碰撞仍然有可能發生,但是我們可以減少,碰撞造成的損失,絕對值得我們在這的研究。至少也不會留下任何灰色地帶,像第六章的船長,開著20節的大船,可能碰撞時間還有6分鐘,可能碰撞距離還有兩海浬,就已經在惶恐,拉警報(狹窄水道多目標避碰的操船控制)。為了減壓,只能減速航行,或者更早12分鐘/4海浬前,就開始焦慮。
兩船相遇,各階段直航船舶之措施
第十七條直航船舶之措施
一、(1)當兩船中之一船應讓路時,他船應保持其航向及航速。
(2)直航船舶,當發現應讓路船舶顯然未依本規則採取適當措施時,亦可單獨採取措施,運轉本船以避免碰撞。
二、不論任何原因,應保持航向及航速之船舶,發現本船巳逼近至僅賴讓路船之單獨措施,不能避免碰撞時,應採取最有助於避免碰撞之措施。
當有碰撞危機時,這裡有三個階段,關於讓路船和直航船,應該採取什麼措施來避碰。
在第一階段(12 – 8海浬) ,假若兩船相距8海浬以上,兩艘船視為無碰撞危機,可依她們自己的需要來操縱本船。兩艘船在她們的原來的航線上,可以任意轉向或改變速度。
在第二階段(8 - 4海浬),當兩艘船的距離已經減至小於8海浬,直航船應保持其航向及航速。直航船隨意轉向或減車,便有可能阻礙讓路船的避讓措施,所以直航船應保持其航向及航速。
在第二階段,直航船只要能確保兩船安全通過,而讓路船還未採取避碰措施,仍可以做她本身的操控(第十七條第一項第二條,當發現應讓路船舶顯然未依本規則採取適當措施時,亦可單獨採取措施,運轉本船以避免碰撞。)。
在第二階段,當讓路船已經採取避碰措施時,直航船必須保持原始航向和航速(第十七條第二項)。
在最後的階段(3-1海浬,少於4海里),假若碰撞危機仍存在,兩船都必須採取最佳避讓措施以減輕碰撞傷害。實務上,非常重視是哪一條船(未在第一跟第二階段,採取適當的避碰措施),造成接近的態勢(close quarters situation,也就是進入第三階段接近的態勢)。
第一階段迴轉,本船操船空間跟時間的底線
如果有任何船隻接近本輪,本輪的碰撞距離DTC少於一海浬時,我們便需要採取必要的行動。這個一海浬,並不是他船的距離,而是指本船要前進的距離”碰撞距離一海浬”。一般船隻的巡航速度,都是以公司規定的放洋速度航行,以規定20節的放洋船速計算,前進一海浬需要3分鐘,這個3分鐘,即是ARPA顯示幕上,可以提供的三分鐘速度向量。
以操船來講,我們需要知道的是,自己的操作空間跟時間的底線是多少?
我們需要的操作空間,就是ARPA上的三分鐘速度向量。參見下圖:左圖為6分鐘速度向量,海面一團混亂,右圖為3分鐘速度向量,這一條速度向量就像本船的金箍棒,左打周瑜,右打黃蓋,無奈左右都有船,不能安全通過,但是我們知道,正船頭的兩條船是無關的,
此時最好的選擇,應該是立即減車停車,但是0.6海浬,本船不太可能停下來(每圈固定距離圈為0.25海浬),
看來應該做Z字型滿舵停船法,來立刻減速?
那又應該先用那一側的滿舵呢? 右舷的水域似乎是比較空曠,而且右前方的船,3分鐘後,並沒有立刻的碰撞危機。
本船操船空間跟時間的底線,就是ARPA上的3分鐘速度向量線。這樣子我們才知道,本船有多少的距離與時間?可以合理行動去避碰。
航海者如果要判斷,多少為安全通過距離呢?
通過的船隻,最少都要有一倍船長的距離。這樣可以保證,無論採用船上哪一個部位,觀測方位變化?都可以安全的通過。
正確的方位觀測,應該都是以他船的船尾方位為準。
如果方位觀測的參考點不對,即使觀測者發現真方位的變化大於相對方位的變化,仍然可能存在碰撞危機。
例如,如果本船取他船船首,為觀測方位的參照點,並且他船船首方位變化,大於初始相對方位(也就是說,本船已經清爽他船船首),但仍然可能與它船尾相撞。很明顯,
在近距離接近他船時,方位的變化,已經不能作為判斷碰撞危機的唯一標準,
需要考慮近距離時,兩船船首和船尾間通過的餘裕距離。
實際上,在近距離情況下,對距離的觀測比對方位的觀測更重要,更能準確知道碰撞的可能。
就像船舶在港內掉頭轉向時,操船者要有能力判斷,在迴轉過程中,船首與碼頭的最短距離,而不是碼頭的相對方位變化,以便對碰撞碼頭的危險,做出正確判斷。迴轉雖然有快有慢,保持安全距離最重要,這也說明,正確估計距離大小的重要
第三階段直航船,最有效的操舵避碰程序
如果我們為直航船,並且本船左舷方位的讓路船,沒有採取必要的措施來避讓本船。當班駕駛員
1. 在10海浬時,就已經開始注意來船的方位變化,儘管當班駕駛員,已經採取一切盡可能的方法去警告來船,
2. 在8-4海浬時,還採取了5°-10°的小角度的航向改變,去調整接靠位置,以進入安全位置(這是規則所允許的,讓路船舶顯然未依本規則採取適當措施),
3. 但是在兩船接近至只有兩海浬時,來船還是未採取明顯的航向和航速改變,本船巳逼近至僅賴讓路船之單獨措施,不能避免碰撞,應採取最有助於避免碰撞之措施。
當班駕駛員決定採用最有效的操舵避碰程序,
如果需要改變航向,要轉幾度? 25度以上
在8-4海浬時,最初的措施可能是右舵10°或者右舵15°,
在”兩海浬”的距離? 航向需要改變幾度呢?當值船副是否有概念?
7倍船長前進距離,避碰的底線是24度的轉向角度。
所以向右轉25度應該足夠了(因為目前還沒有七倍船長等於2海浬的船隻)。
如果有足夠的海域,也可以買保險,考慮做30度,或者40度的右轉。
確認舵工是否正確的執行了舵令:
當下達舵令後,我們應該檢查舵角指示器,確認舵工是否正確的執行了舵令,
並且感受船舶的傾斜(這是舵效的一種表現,也是處境感識的一部分,了解來舵的快慢)
檢查迴旋速率的大小,有沒有迴轉失控的可能?
維持一定的迴轉速率:
在船轉到預計航向之前,先正舵以避免迴轉速率持續增加
或是加大舵角以抵抗風壓,維持一定的迴轉速率。
建議的迴轉速率,應該是在每分鐘10度到15度。
及時壓反舵角,以穩定在新的航向上:
這是操船的藝術之一,也是方便持續地觀測他船動態的技術之ㄧ。
海面上,也許不只一條船隻,也有可能是在狹窄水域上,本船需要好好控制船艏向,做鐮刀型迴轉,以避免擱淺。
建議壓反舵的角度,應該是在迴轉速率的兩倍之上,
使用壓反舵的時機,是到新航向的前一分鐘!剛好把迴轉速率歸零。
並且持續壓反舵一分鐘(兩倍船長的距離),讓船艏向能夠在兩倍船長的距離,開始穩定進入新航向。
檢查來船的距離:
快速檢查來船的距離,因為這個動作,會影響接下來的操作。當我們採取任何避碰措施時,要把來船的距離牢記心中,不僅僅有海浬的概念,最好還要精確到幾個CABLE(十分之ㄧ海浬)。
要把這種檢查來船距離的觀念,貫徹在任何操船過程中,注意它船船首和船尾。與本船的距離的變化。
電子海圖與PPU可攜導航器
我們有可能沒機會,近距離體會船體各部的距離變化,然而,這種技巧,卻是操船技巧中,最關鍵的要素。在港內,當領港登輪,並且接手操船時,我們更有機會去培養這種距離感。利用這個時間學習,會有兩種好處,第一是船已經接近到,必須引起特別注意的地點(港內的空間狹小),第二是我們的操船壓力,比平常減輕,可以更仔細的體會。十年前,正確的目視距離判斷是領港的關鍵性能力之一。十年後,這種能力在港區,已經可以由電子海圖ECDIS或PPU Portable Pilotage Unit所代替,
1. 即時顯示GPS船位與電子海圖
2. 隨時測算船位與碼頭間相對位置與距離,船位的控制
3. 估計迴轉速率,控制迴轉速率,迴轉太慢,會減少船隻可以前進的距離。
4. 估計前進速率,迴轉太慢時,應立刻把前進速率降低,主機的功率較拖船、頭車為大。
5. 預測30秒與一分鐘後的船位,可以採取措施,立即改正。
6. 估計迴旋支點位置,方便決策。
所以現在的船長,在港區內調頭,對距離的解讀判斷,已經不輸專業的領港,因為有電子海圖與PPU可攜導航器可以參考。諷刺的是,現在有些領港,仍然不會或不願使用電子海圖,只會用雷達與目視操作船隻,等到遇到惡劣天氣時,目視與雷達的回跡不清楚,便會產生了問題。好在台灣的港口很少,伸手不見五指的情況更少(基隆領港,曾因此拒絕開船),那是對不願意用電子海圖與PPU的領港而言。
反過來說,不會用電子海圖與PPU的領港,對距離的解讀判斷,一定輸給會用電子海圖的船長,這樣船長還會相信領港嗎?當然不會。於是領港上船後,船長就請他坐壁上觀,船長自己帶,還有船用電腦自動解算,所有頭車、主機與360度旋轉的車葉(「吊艙式電力推進系統」(Azipod):船底的大型電動馬達與螺旋槳安裝在沉重的迴轉台上,能夠360度旋轉,提供任意方向的推進力),有如DP動態定位船一樣(見附註),這種客輪可能有兩部主機,五台橫向推進器,操船還是交給電腦好了,因為控制項已經超出,人類工作記憶的極限;7項。領港樂的輕鬆,馬照跑,錢照領,嘿嘿嘿,殊不知,這已經預告了無領港時代的來臨。領港只會使用雷達與目視操作船隻,都是舊有的工作習慣,沒有進步,難免不會引起外籍船長的挑戰。
有些船長還是保留原來的工作習慣,領港上船以後,就鬆懈下來了,沒有培養對近距離的判斷能力,也沒有去仔細觀測,電子海圖上提供的各種資訊,同樣也是不求進步,只有出問題後,才會被公司檢討,自己懊惱。台灣話說:有一好,沒有兩好。凡事都是有利有弊,ECDIS與PPU的出現,對新任的船長,有立即的幫助,可以立刻提供其所需要的資訊,對他沒把握的動態,可以顯示,如果顯示的資訊有懷疑,可以立即與現場環境核對,當然久了以後,大多數船長會發現,ECDIS與PPU的資訊是對的,我們的懷疑是錯的。那還要船長領港做甚麼?直接電腦控制靠碼頭就好。
沒錯,風平浪靜的時候,確實如此。但是,天候不好時,只有人力能夠處理,最複雜的東西,比如船體的動態與慣性,現場的風力預測與其他的機具互動,在ECDIS與PPU的電腦模組,所沒有規劃的變數,如果電腦有多核心處理器,也許可以同時跑不同的模組。如五級東南風,與7級南風的靠泊模組不同,但靠泊時,大部分是五級東南風的平均風,誰知道快要靠上時,是不是7級南風的陣風在吹襲? 人可以聽到風聲,或看到旗子轉向時,立即反應,電腦不行。ECDIS與PPU的資訊是由GPS的船位而來,一條船可以有300公尺長,50公尺寬,GPS的感應器能放多遠?船體的動態,無法由GPS來反應與預測,這是一定的。除非是真的DP動態定位船上,裝有船體慣性感應器,才有可能。
不管儀器再好,我們的基本知識與使用習慣,還是有一個養成的過程,這就是我們的挑戰,與儀器無法取代的工作。就像ARPA與AIS的結合,似乎到了完美的地步,避碰還是得從頭學起,半點馬虎不得。
第二階段迴轉的交互作用碰撞
由上面的圖解,我們可以知道在轉向避讓過程中,雖然本船與他船的船位相同,但是在不同的迴轉階段時,本船的動態相差很大。藍色箭頭代表本船船頭和船尾的前進方向,紫色箭頭代表船身實際移動方向。
在迴轉的第一階段,本船剛開始使用舵角,船頭和船尾都還在原來的航線上,本輪可能會撞上他船的船中位置。碰撞以後,如果舵角不回到正舵或者壓反舵左滿舵,本船的船頭就有可能將他船殼撕開,碰撞角度可能是她船的右舷60°度。
在迴轉的第二階段,本船船頭通過轉折點,開始轉向,但船艉還在原來的航向上,由目標的形狀與大小不同而異,船艉可能會撞擊到目標船的船頭,也有可能會刮過目標船其他部位的趨勢。本船最好的選擇,應該是力圖穩定在與目標船平行的航向上。能不能操船將本輪的船艏向,轉到與目標船平行,就像靠碼頭時,能夠操船轉向到,與碼頭平行的位置,就是我們的技術。這在第六章有詳細的討論。
由於距離相當近,兩條船之間,可能會發生相互作用,相互吸引或相互排斥,也就是船頭船尾間的吸力與推力。若發生相互作用,本船的主機,應該立即停車,以減少水下的壓力場,減低這種相互作用力,尤其是在河道裡面,發生碰撞時,兩條船擠在一個狹宰水道內,相互作用對小型船的作用,非常明顯,但是只有大船停車,才能解除相互作用。
碰撞有時是,由交互作用引起,超出了船長對迴轉速率的估計,增加了新的變數。上圖為大船在布萊梅河道內追越,發生相互作用,小船被吸著走。當兩船水下的流力場,開始交互作用,碰撞幾乎是無可避免,但是不能慌了手腳,應該立即停車,減少流體的壓力差。小船上人員的命運,這時已經是在上帝之手,駕駛台上的人員,應該抓住支柱,穩定身體,船頭的人員,應該往後跑,保全性命。
第三階段迴轉,操船避碰的感覺
在第三階段,本船已經完全迴轉,本船幾乎與目標船的船首像相同,如果本船能夠把船穩定在與目標船平行的航向上,碰撞應該可以避免。一旦本船能夠穩定在平行的航向上,兩條船之間的距離,便應該更準確的觀察,已決定是否要使用主機停車,來避免交互作用。
即使在緊急狀態下,對本輪轉向性能的了解,對於正確的操船決定,也是非常重要。除非是海上運補與內河航行,現在交互作用,很少會進入我們的腦海,也就是我們已經失憶了。
現在讓我們看看下圖,體驗一下那第三階段的避碰迴轉滋味。
在下圖中,紅色線是觀測者的船艏線。天藍色是目標船船艏相對方位線,從00:08右舷35度(左圖1)。減到01:00右舷15度(左圖3),觀測者會感覺到,船艏線的相對方位變小,目標船似乎可以通過船頭,但是目標船船尾(綠色線)的相對方位不變,保持在右舷55度的位置,幾乎一樣,這就是花開效應,不要被船頭的方位變化騙了。如果目標船船尾的相對方位持續不變,即使目標船船頭的相對方位,可以通過本船船頭,碰撞也是無可避免。因為雙方的碰撞距離不斷變小。(他船船艉相對方位幾乎不變,碰撞似乎無可避免。)
在圖三01:00目標船船首相對方位線在右舷15度(左圖3) ,在圖四01:19中,目標船船首相對方位線在右舷20度,緩慢增加 (圖三到圖四19杪,15度到20度,增加5度) ,左舷目標船的船艉相對方位,也是緩慢增加,能夠注意到船頭方位變化的人,已經是100分,如果還能夠注意到,船尾方位變化的人,就是神人級的,適合跑船。(他船船頭與船艉,相對方位同時緩慢增加,碰撞危機似乎在緩解中。)
在圖四01:19,目標船船首相對方位線在右舷20度,到圖五01:30中,目標船船首相對方位線在右舷30度,快速增加(圖四到圖五11杪,20度到30度,增加10度),目標船船尾的相對方位,幾乎不變,感覺到船頭開散,船艉膠著,船頭碰撞危機似乎減少,船艉方位不變是危險的。
在圖五01:30到圖六01:33,祇有3秒鐘,目標船船首的相對方位,幾乎不變,但是目標船船尾的相對方位,緩慢減少,觀測者會感覺到,船頭碰撞危機不變,但是目標船開始變小,當然這是目標船在右轉,所產生的效應。因為我們已經了解花開效應,現在又看到一種反花開效應,所以觀測者會有一種解脫的感覺,碰撞危機似乎在緩解中。本船正從橫越進入追越模式,所以保持與它船平行的航向,就是目前最重要的事。
請讀者看著圖片,想像一下,如果是真船在眼前,會是怎樣的畫面?
相對方位幾乎不變的那一點,就是碰撞點
從圖一到圖六,有一神秘的紫色線條,以天上的一塊烏雲為方位參考點(黃色圓圈),不斷向右舷方位移動,這是在告訴我們,本船左轉的舵效,正在作用,可是這裡不特別指出來,讀者幾乎感覺不到,本船避碰有沒有左轉,對不對? 所以結論就是,
不管本輪的舵效來了沒? 本輪是否正在迴轉?
相對方位幾乎不變的時候,就是有碰撞危機;
相對方位幾乎不變的部位,就是會發生碰撞的部位,
讓我們看看迴轉的三階段對避碰觀測的影響(自己用分規量一量吧):
從圖一00:08到圖二00:37,時間過了19杪,本輪左轉了11度,應該是第二階段
從圖二00:37到圖三01:00,時間過了21杪,本輪左轉了20度,應該是第三階段
從圖三01:00到圖五01:30,時間過了30杪,本輪左轉了30度,應該是第三階段,迴轉速率每分鐘60度,10秒鐘10度。
觀測紫色線條代表天上雲朵方向,顯示本船已具有左轉之迴轉速率,
實際測量前面20秒是每秒鐘約0.6度,迴轉較慢,迴轉速率每分鐘36度(從圖一00:08到圖二00:37),
後面40秒鐘,平均每秒鐘1度,迴轉速率每分鐘60度,真不是鬧著玩的。
這也只有散裝或油輪,才有這樣的迴轉速率,貨櫃船是不太可能。最後半分鐘,相對方位1:00時在右舷10度,1:30時在右舷40度,半分鐘30度,迴轉速率每分鐘60度,顯示散裝船迴轉性能很好。
觀測藍色線條代表他船船頭方向,
從00:08時在右舷35度,減少到01:00時在右舷18度,相對方位緩慢減少,方位變化率約每分鐘減少19.6度,
他船船頭在1:00時在右舷18度,相對方位最小,01:19時增加到右舷23度,相對方位緩慢增加,方位變化率約每分鐘增加15度,
1:30時在右舷30度,相對方位變化,半分鐘增加12度,方位變化率約每分鐘增加24度。
他船船頭方向,相對方位緩慢減少,直到本船的迴轉速率,增加到每分鐘60度後,他船船頭相對方位緩慢增加,才離開本船船頭,解除了碰撞危機。
綠色線條代表他船船艉方向,相對方位幾乎不變,都是在右舷五十度,不管本輪轉的快還是慢,目標船是不是有右轉,這是近距離的花開效應,
但是這也暗示了,如果本船的迴轉速率不夠快,最後的碰撞區域,就是他船的船艉附近。
由於船艉的脆弱,除非本輪有把握,可以有足夠的前進距離,滿足迴轉半徑的需求,不可以向右轉向。目測一下距離,有甚麼線索? 有看到目標船的船艉水痕,應該是只有一海浬。
前面的章節有提過,散裝油輪這些載重船,因為船長船寬比與快速船不同,滿舵時,2.5倍船長的前進距離,就可以轉過90度。1.5分鐘轉了60度。
由於本輪一開始就是向左轉向,並且被逼到全速迴轉,若不是他船最後,及時右轉,碰撞似乎無可避免。就是反花開效應不來,沒發生時,唯一的選擇是,準備全速倒車,雖然,我們也討論過,時間不夠船隻前進6倍船長的前進距離時,只有緊急停車,也就是切斷主機的燃油供應,等待螺旋槳轉數,慢慢減少。減的是前進的主機吃力,沒有實際的倒車力量。
以本輪的平均迴轉速率,1:08時每分鐘是平均36度,而他船船頭相對方位是右舷35度,他船船艉方向在右舷五十度,若本輪向右轉,要轉到右舷50度方向外,也就是清爽他船船艉,至少也要90秒(1分半鐘),還要估計用舵回轉第一階段的延遲,這種船至少也還要一倍船長的前進距離,延遲30秒以上,就是碰撞時間要有兩分鐘以上,才能夠全速右轉,否則右轉只是增加碰撞的必然性。
0:08時的他船距離,依筆者估計,還有半海浬,不知讀者估計是多少?
花開效應
下面的例子,本輪無迴轉速率,見遠山的藍線,他輪船尾方位不變,發生碰撞,可見船尾的方位變化是關鍵。
找出一船頭距離的參考點
筆者做大副的時候,只要在船頭位置備便stand by,作為船頭團隊的良好習慣,筆者都會選擇一個顯著物標,作為報告距離的參考點。有時筆者會分心在其他工作,而忘記報告距離給駕駛台,船長就會從駕駛台,用對講機詢問船頭距離。後來,當筆者成為一名船長,筆者意識到,在船舶尚未離開碼頭,所有纜繩未解開之前,要選擇一個甲板上的參考點來判斷船頭在哪裡?這個船頭參考點,可以由駕駛台的位置作起始點,看出去頭纜與前倒纜間的纜樁做第二點來決定船頭位置線,由這一條船頭位置線經過的甲板上,找出一船頭距離的參考點。
既使從駕駛台看不到船頭的實際位置,我們也可以從船頭距離的參考點與碼頭設施之間,相互距離的增加或減少,對本船的動態,有一個更清晰的了解。對於船副來說,能夠正確估計目視的距離,而且小心的注意距離的變化,對船長是很好的幫助。無論如何,船長如果能自行估計,船頭與碼頭接靠動態的能力,更有價值。因為不假手他人的第一手資訊,才能培養我們的處境意識,對後續的情況,更能掌握,就像領港一樣能幹。
見下左圖: 纜樁為黃色,船頭帶有頭纜與前到纜,我們取橫攬的纜樁位置,往旁邊取綠色貨櫃的右後方櫃角,為本船現在的船頭距離參考點。等一下離碼頭原地掉頭時,就可以估計出船頭與碼頭的距離有多少? 細心的船長,可以與ECDIS/PPA比較,修正自己對距離的估計經驗值。
見下右圖。由原來的船頭參考點與碼頭的水線,估計船頭距離碼頭多遠? 有時候,船從碼頭拉開了,船長才發現,開航時,忘記先找出船頭參考點。無法對船頭的距離,有一正確的估計。
本輪避碰操船的有效性,最好的指示
直航船避碰的操船控制,這似乎是第六章避碰操作的技術與藝術,所應該探討的東西,事實上,我們上一章,也做過同樣的題目,上一章是靜態的探討。這一章是動態的避碰操作,可能很多人這一輩子跑船,也沒有這種驚險的狀況。經由上一節本輪操船迴轉時,避碰的感覺,大家可以知道,即使本船在快速的迴轉,碰撞危機還是與目標船船艉相對方位的變化,息息相關,但是單一的例子,論點不能有效成立,這需要後續海事大學的學術研究,才能確定,事實上在模擬機上操作,也是顯示出,同樣的觀察,
不管本船是否有任何迴轉速率,只要目標船船艉的相對方位不變,本船就有碰撞危機。
反之,只要目標船船艉的相對方位變大,目標船就有可能通過本船船艉。
只要目標船船艉的相對方位變小,目標船就有可能通過本船船頭。
本船不管是在迴轉的第幾階段,通過感覺它船船尾的方位變化,我們可以預判接下來所要採取的步驟。雖然不要使用相對方位,決定碰撞危機的迷思,已經快要100年了,在這邊的討論,卻顯示了使用相對方位,來判斷碰撞危機的優越性,快速,準確,穩定。話似乎是說的太滿,是不是準確?沒有人知道,但是直覺上,我們知道是對的。而且快速迴轉時,每分鐘60度,沒有人不會心慌的,我們知道可以觀測它船船艉方位變化,就像溺水時的木板,可以有個指標能預測未來,讓我們可以更穩定的操船。快速更不在話下,因為我們是站在原地操船,不必依賴航儀。
觀測它船船艉方位變化,應該是碰撞危機最有效的指示,也是我們在採取避碰措施時,對本輪避碰操船的有效性,最好的指示。當然,就像本書提到的,各項觀念與技巧的養成,都有一個成長的過程。要從簡單無危險,單船相遇的情況,開始觀測培養我們的直覺。
如果本船行駛的艏向在 的區間,則目標船尾的相對方位(紅線),會慢慢的減少。指示出目標船也許有機會通過本船的船頭,如果發生碰撞,可能的情況就是,本船會撞到讓路船的右舷或船艉。
這時最佳的避碰行動,應該是立刻減速,讓它船通過本輪船頭。具體的觀測,就是目標船尾的相對方位,由慢慢的減少,變成快速改變,加速通過本船船頭,尤其是橫越船船尾方位變化,對船速的改變,最為敏感。但是減俥並不等於減速。
如果減俥以後,目標船尾相對方位的變化趨勢不大,那您一定用到了散裝或油輪,這種小馬力大屁股的慢速船。不要急,上帝還是公平的,這種船的迴轉半徑小,
迴旋速率快,您可以左轉,加速目標船尾的相對方位變化,以避免危險,您的挑戰應該是,對本輪迴轉速率的控制,以便本輪可以穩定在新的航向上。
避碰規則第六條安全速度:各船應經常以安全速度航行,俾能採取適當而有效之措施,以避免碰撞,並在適合當前環境與情況之距離內,能使船舶停止前進。
如果我們船艏向在∠COS的區間(090-100度),目標船船艉相對方位緩慢增加(藍線),這表明目標船,有可能通過我船尾。最後的可能碰撞局面是,讓路船碰撞我船左舷。
除非讓路船向右轉向,讓路船的相對方位趨向於不停增加。在這種情況下,最好的避讓方法,是本輪向右轉向,以增加讓路船船艉的相對方位。
如果右轉而且過了原航線轉折點,有了相當的迴轉速率以後,目標船尾相對方位的變化,仍然很慢,可能你就是進入了花開效應,右滿舵應該不為過,穩定在與它船相平行的航向,以減少碰撞的機率與面積,也是我們該做的事。
如果本輪沒有及時回舵,壓反舵以穩定在與它船相平行的航向上(通常是轉過頭的情況比較多),這時左滿舵應該也不為過,因為您已經進入了,Z字型停船法的運用,左右滿舵可以幫助本輪減速,前提是,你會操作,以前曾經使用過Z字型停船法。
在避碰規則第十七條直航船舶之措施:動力船舶於交叉相遇情勢中,當發現應讓路船舶顯然未依本規則採取適當措施時,如環境許可,不應朝左轉向,因他船在本船左舷。
最危險的情況是,當本船保持穩定的航向的時候,目標船船艉相對方位沒有任何改變。一般來說,相對方位的改變,很可能只有在碰撞的最後階段,兩船非常靠近時才會產生,但是又被花開效應抵銷,造成碰撞。所以:本船是在這個可能碰撞區域的左邊?還是右邊?如果由我們目視相對方位變化的線索,來為我們指出在最後階段,應該減速行動,讓它船通過本輪船頭,或是向右轉向,讓它船通過本輪船尾,避免碰撞的最佳行動方案,可能會無所適從?
如果對目測方位,無法確定目標船船艉方位變化,可以用ARPA來協助,以速度向量來判斷該停車,或是該減速。當然這要再花些額外的時間,來確認目標的方位與距離,是否就是我們眼睛所觀測到的危險目標,花這些時間,是否值得?會不會更焦慮?如何紓壓? 其實也不難,保持與他船平行的航向,立刻向右轉或是停車,都能改善情況,不是嗎?如何決定時間夠不夠,要看本輪是否有足夠的迴轉半徑與碰撞距離,可以操作。
如上圖2,如果還有時間,也就是到碰撞區域還有6分鐘,本輪先通過可能碰撞區域時,如果不確定讓路船的意圖,應該右轉,讓它船追越。如上圖三,目標船先到可能碰撞區域,本輪可以減速,讓他先過。現在的ARPA只能做到,下面三圖是ARPA上的速度向量指示,可能是3分鐘,6分鐘,9分鐘,我們可以選擇加長或縮短速度向量的長短。以便判斷目標船與本輪的接靠態勢。所以我們可以用速度向量箭頭的連線,來做判斷。
滿城盡帶黃金甲
見下圖,滿海面都是船隻,危機四伏,進入口袋型包圍圈,但是不要心慌,冷靜看一下,,不要管那些虛線,只用6分鐘的速度向量箭頭來看,只有在本輪正南方的目標,有碰撞危機,其他船的是不相干的,本輪只要專心避讓正南方的目標就好。
如果是避碰行動,就不能不知道他船的動向,上節提過,3分鐘速度向量近似於,本輪的迴轉半徑,
左舷有小船,左轉與目標船平行的航向,可能會繼續接近左舷的船隻(用眼睛估計啦,再此用紅色虛線表示,但是不表示一定要用EBL才能確定,因為我們沒時間),所以使用先向左轉的Z字型減速法,先左滿舵,等船頭開始向左轉動,再右滿舵穩住左轉趨勢,可以快速減速。但是船艉右後方的被追越船,速度也很快,不容易擺脫,Z字型減速可能是羊入虎口,造成本輪重大海損,這是要絕對避免的。左轉可以,但是要好好的控制左轉速率,左舷的船不能有任何航向航速的變化。
向右轉還有空間,可以從目標船船艉過,也可以快速通過,右後方的被追越船。
停車,右後方的被追越船,還沒有通過本船船艉,本輪雖然停車,仍然有些餘速,繼續向前,有可能被後方船隻撞到船艉。
當然,APRA的Trial Maneuver可以提供一些線索,搞清楚各個目標的碰撞危機,可能需要更多時間,才能確認各個目標的相對方位與距離。 以後的ECDIS會將AIS發送的CCRP位置,做出實際大小的船型,顯示在ECDIS上,我們在觀測ECDIS時,可以有更清楚的判斷。
寬闊海域,小心用車,大膽用舵
在寬闊海域,滿海面船隻,航向航速不定,採取大動作避讓,小心用車,大膽用舵。(如下圖英吉利海峽)
目標在13海浬外被擷取並測繪,本船不是直航船,可以自由運轉,耐心觀察目標船,有沒有任何碰撞危機?
目標在4海浬外,直航船為確保兩船安全通過,而讓路船顯然還未採取避碰措施,可以做她本身的操控,
目標在4海浬外,讓路船已採取避碰措施,直航船必須保持航向航速,耐心觀察目標船,碰撞方位有沒有變化,不可以做其他的操控。
最後的階段(3-1海浬,少於4海里),假若碰撞危機仍存在,兩船都必須採取最佳避讓措施以減輕碰撞傷害。
小心用車,意為減俥可能也沒有用,可能為左舷的讓路船,帶來更大的麻煩,或是前船已過,後船又至,減無可減,見下圖的黑圈,都是碰撞的熱點,也就是兩條船航線交會的地點,1號船一次避開了四個,3號船一次避開了兩個,5號過了兩個,過不了第三個,5號船就不能減俥,5號船減俥就會為2號3號船帶來麻煩,小心用車。
大膽用舵,意為使用舵角改變航向與船位,避開碰撞的熱點,兩條船航線交會的地點。如果以本書的碰撞定義來看,就是以空間差的原理避碰(見第三章)。
受限制水域,大膽用車,小心用舵。
在受限制水域,只有在特定地點,港口,領港站,船隻密集的區域,才會有許多船在進進出出,採取小動作避讓,大膽用車,小心用舵。見下圖麻六甲海峽
大膽用車採取危機分散的原則,減俥一半,危機減半,減俥4分之ㄧ,危機剩25%。
如果MAERSK KENDEL在3-4海浬處,就採取大動作避碰行動,可能會導致與其它船隻,形成緊迫的局面。大角度的迴轉,對其他目標的觀測,容易失真。因為對碰撞結果的不確定性,產生的焦慮,使操船的穩定性失去控制,造成迴轉速率更容易失控,發生事故。或是像本例,閃閃閃,最後擱淺。
如果我們在3-4海浬處,採取小角度避碰行動,取得安全的船位,往他船的船尾方向調整,如果你忘記了,讓我再告訴你,是4海浬前5度的航向改變(見第3章),先期的行動,可以使我們有更充分的時間,去觀測後續的目標,是否因為小角度航向的調整,而造成新的碰撞危機。
在本例中,航道的一般流通方向是245度,此船採取的是257度的新航向,當然是因為前面0700的船位,位于對向航道內,所以調整回南下航道。問題是,這樣的調整,浪費了3分鐘時間,使得船長在面對4條出港船的時候,只有兩海浬可以評估碰撞危機,這是以目測而論,使用ARPA可以不受本輪運轉的影響,判斷碰撞危機。
當我們懷疑本輪是否有足夠的水域,可以從兩條連續的同向船中間通過,可能的碰撞區域POC POSSIBLE AREA OF COLLISION觀念,就可以用來評估,是否有足夠水域。POC是一個直徑700公尺的圓,大約是直徑0.4海浬左右,ACE DRAGON可以安全通過本輪船艏,KOTA DELIMA與BRIGHT PACIFIC間的距離是0.7海里左右,所以本輪只要避開KOTA DELIMA的船尾,就可以通過BRIGHT PACIFIC的船頭,當然前提是各輪保持原航速航向,不確定時只能如此假設並等待,到兩海浬或更近時,再決定是否對讓路船採取何種措施。
0708時MAERSK KENDEL航向265航速19.1節,KOTA DELIMA的碰撞危機圈已經減半,她的船艉是安全的區域,即便是她忽然主機故障或是舵機故障,都不可能停留在原來的位置,所以我們可以盡量靠近她的船艉航行,設新航向為256度(天藍色線),如此一來,MAERSK KENDEL與BRIGHT PACIFIC的安全距離,就是KOTA DELIMA與BRIGHT PACIFIC間的距離是1.0海里左右,足夠讓本船安全通過(橘色POC圈)。
這兩條船間的距離,比0703時增加0.3海浬,原因不論是KOTA DELIMA加俥,或是BRIGHT PACIFIC減俥,對本船的操作,都是有利,前提是MAERSK KENDEL,再0703時對碰撞危機,已經有足夠的了解,知道本輪將會在KOTA DELIMA與BRIGHT PACIFIC間通過,並持續的觀測KOTA DELIMA與BRIGHT PACIFIC間距離變化,貨載ARPA上,觀測這兩條船的速度變化。
0708時,如MAERSK KENDEL設新航向為256度(天藍色線),新航向還是一個擱淺航向,所以要進行鐮刀型操作,以回到原航道。把船隻移到相對安全的位置(更寬廣的水域,或是更不容易擱淺的位置),避開可能的碰撞區域(見第九章航路規劃)。
受限制水域,大膽用車,並不能保證會更安全,但是絕對更輕鬆。十次車禍九次快,操船也是一樣,越快越危險。0708時位置如下圖, ACE DRAGON與KOTA DELIMA間的距離不變,都是一海哩,顯示兩船隊安全通過都有信心,KOTA DELIMA與BRIGHT PACIFIC間的距離變大,顯示BRIGHT PACIFIC對安全通過沒信心,所以減車等待,假設MAERSK KENDEL減俥至10節,則0708時航向應該是對著KOTA DELIMA船艉,航向260度。減俥一半,危機減半。
如果減速至10節後,與BRIGHT PACIFIC可能又有碰撞危機,那減俥到五節,BRIGHT PACIFIC也許就沒問題了。但是與SAMHO JEWELRY可能又有碰撞危機,減俥4分之ㄧ,危機剩25%。減俥也許並不是最有效的方法,卻是最輕鬆與安全的方法,船長願不願意減俥,後果要自己負責。
直航船的最晚行動距離。
第十七條直航船舶之措施
一、(1)當兩船中之一船應讓路時,他船應保持其航向及航速。
(i). Where one of two vessels is to keep out of the way the other shall keep her course and speed.
(1)两船中的一般应给另一船让路时,另一船应保持航向和航速;
(2)直航船舶,當發現應讓路船舶顯然未依本規則採取適當措施時,亦可單獨採取措施,運轉本船以避免碰撞。
二、不論任何原因,應保持航向及航速之船舶,發現本船巳逼近至僅賴讓路船之單獨措施,不能避免碰撞時,應採取最有助於避免碰撞之措施。
根據英國法院裁定,讓路船必須在4海浬以外,採取合理的行動,避讓直航船。MCA( Maritime and Coastguard Agency)則建議:
直航船可以在最近距離為3海浬時,獨自採取避碰行動,當然,直航船並沒有在3海浬處,必須採取行動的義務。只要讓路船顯然還未採取避碰措施,直航船仍可以做她本身的操控(第十七條第一項第二條),可以在3海浬外採取避碰措施,不限於到了3海浬內,才能開始動作。
避碰規則中,對直航船必須採取單獨行動的時機,描述為“單憑讓路船的行動碰撞已經不可避免時” (第十七條第一項第三條);最後的階段(3-1海浬,少於4海里),假若碰撞危機仍存在,兩船都必須採取最佳避讓措施以減輕碰撞傷害。
讓路船採取最有利於避碰行動的距離, MCA的建議為3海浬,大連海事大學建議的距離為2海浬。如果我們要用DTC碰撞距離作為直航船,最晚必須採取避碰行動的參考量。需要掌握哪些因素?
通過對船舶迴旋性能的掌握,這個最短距離,可以假定為本輪7倍的船長:
如果直航船能夠能正確的判斷碰撞情形,7倍的船長的前進距離,無需採用大舵角的情況下,便足以使直航船轉向,以便產生自身一倍船長的橫向距離,從而避免碰撞的發生。
直航船需要7倍船長的前進距離來操船。這個距離不是兩條船之間的距離。這個距離是本船到最可能碰撞區域的距離,叫做碰撞距離DTC。
避碰行動的效果,很大程度上取決於DTC,留給操船者可用水域空間的大小。
如果MCA建議的3海浬是兩船之間的距離。不同的相遇情形,就會產生不同的DTC。
不管兩條船的船速是多少,同樣的距離下,迎艏正遇局面,相對速度最高,會最早碰撞。而追越局面,相對速度最小,擁有最長的碰撞時間。很明顯,迎艏正遇局面需要採取更早的避碰行動。當值命令簿standing order是航運界悠長的傳統之一,不知道現在船公司,是不是還拿它當回事,可是在英國船上, 還是不可廢的傳統。一位明智的船長可能會在當值命令簿standing order 中,對船副交代:
一、 避讓對遇局面,在6-8海浬時,要採取較早的行動
二、 對交叉相遇船隻,要在4-6海浬採取避碰行動,
三、 對被追越船,要在2-3海浬時採取避讓行動。
如果規定的清楚,當班船副在6海浬時,採取行動,避讓對遇船,就不至於被視為,沒有能力,沒有把握的窘迫局面。因為在這個距離下行動,與在交叉相遇下,距離為3海浬時採取行動,是一樣危險的,換句話說,具有同樣的碰撞距離與碰撞時間。能夠對不同相遇情況,設定應該採取行動距離的船長,大概百不及一,如果有,也是因為相對速度的概念,相對速度越高的船,碰撞時間就越短。
船速在避讓過程中扮演重要角色。
當兩船相遇時,快速船有更多更有效的避讓手段,轉向製造的空間大,減速製造的速度差異多。
但快速船需要比慢速船,更大的迴轉半徑。
快速船任何角度的航向改變,在同樣的時間下,都會比小船產生較大的空間。
如果需要減速的話,高速船也有較大的減速空間。
船隻在海上,一般以巡航速度,定速航行。巡航速度的設定,大多以經濟因素為主,兼顧商業競爭力。任何航向的改變,都會使船偏離原來的碰撞點,儘管這種航向的改變,並不能保證讓路船擺脫碰撞區域。如果航向的改變,在較遠距離發生,並且足夠大,讓路船就有可能讓清碰撞區域。
一、 什麼樣的距離是足夠遠的距離呢? 應該是讓路船有足夠的運轉空間,直航船有足夠的觀測時間與適當的安全距離。
二、 多大的航向改變,算是足夠的呢?讓路船必須改變航向,使直航船的相對方位減少到0,或是轉向要足夠大,使直航船的方位變化,在右舷直航船的相對方位持續減小
所以讓路船可以保持直航船相對方位,始終擺在左船頭的方法,使本船慢慢走回原航向。(畫出鐮刀型的完美航跡)
讓路船真方位的變化量。
讓路船可能已經採取,也可能沒有採取行動來避讓危險。
為了避免直航船採取的任何行動和讓路船的意圖相衝突。直航船的行動,要避免進入讓路船可能的行動意圖區。
如果讓路船的真方位,有了輕微的變化,直航船便可以通過真方位的變化,判斷出是否存在碰撞危險,需要多少的真方位變化量,取決於兩船之間的距離。
對一條300公尺長的船隻而言,如果運用我們對碰撞區域的理論,本船需避讓他船兩倍船身的距離,所以我們以他船的兩倍船長600公尺,來計算方位的變化,這是很簡單的數學式:
SINθ(方位變化) = 對邊;碰撞區域600 公尺(他船兩倍船長) 除以
斜邊;(1852 公尺x ?海浬 (它船距離) )
θ(方位變化) =SIN-1 600 公尺(他船兩倍船長)/ (1852 公尺x ?海浬 (它船距離) )
對邊為600公尺,我們需要轉向幾度,是由距離多少決定的。
轉向1.5度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 12 NM ) (它船距離= 12海浬)
轉向3.0度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 6 NM ) (它船距離= 6海浬)
轉向4.6度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 4 NM ) (它船距離= 4海浬,)
轉向6.2度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 3 NM ) (它船距離= 3海浬)
轉向9.3度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 2 NM ) (它船距離= 2海浬)
轉向19度 = SIN-1 600 m / (1852 m x 1 NM ) (它船距離= 1海浬)
由此可見,方位變化的角度與它船距離成反比,這是讓路船所需要的轉向角度。
當然近距離的操船,要將船隻的迴轉特性考慮進去,參見第三章避碰的底線,不論任何船隻,在最小碰撞距離時,DTC= 7倍船長前進距離,避免碰撞的底線,應該要做最少24度的轉向。
如果我們倒推回來,由直航船來觀測讓路船的真方位變化,如果要讓清碰撞區域600 公尺,兩倍船長的圓圈。讓路船真方位的變化要:
在4海浬時變化5°,
在3海浬時變化7°,
在2海浬時變化10°,
在1海浬時變化20°。
參見第五章使用來船的真方位變化,以確認碰撞危機。相對方位的變化,應該要考慮到本船船首向搖擺不定,或者航向受到風力流水影響,產生的變化。相對方位是以本船船首為原點。謹記,當本船艏向不變時,真方位的變化量,才會等於相對方位的變化量。如果在惡劣天氣中,船首向會有2-3°的擺動,則真方位的變化,就會變的不太能確定。
讓路船的有效讓路行動,是讓路船真方位的變化量,在4海浬時變化5°以上。
如果在4-6海浬時,相對方位的變化無法被察覺到(在4海浬時變化5°以上),讓路船可能沒有採取早期避讓,或者避讓的幅度很小。如果在2-3海浬處,方位的變化仍然不明顯(在2海浬時,沒有變化10°以上),則可以確認讓路船沒有採取任何行動。
在這裡,我們要知道自身的限制,
我的目測距離,可以辨認出,讓路船隻的距離多遠呢?
我的目測方位,能夠識別,讓路船的相對方位變化是10°以上了嗎?
上圖,我們取出相對方位的變化量是10°的藍色線段,放在甲板各部,由此可知,10度的相對方位在船頭,可能是倆個櫃子的寬度,在船舯可能是一個櫃子的寬度,在駕駛台前面,可能是一個櫃子的3分之ㄧ。有了這個概念,對於方位線參考點的取捨,方位變化量是多少的觀察,就更能上手,換句話說,我們的處境感識又更深了一層。
讓路船相對方位的變化
要謹記,每當量取讓路船的方位變化時,要以讓路船的船艉為觀測點,來避免視差與花開效應。如果讓路船來自左船頭,讓路船的船頭碰撞對本船最危險,直航船就要同時密切關注讓路船的船頭相對方位變化。
讓路船相對方位的變化,還可以告訴我們一些資訊。
無論讓路船(A船)正採取了何種避碰措施,看起來又扭又轉的,扭動是她剛用了舵,轉動是她舵效來的時候,如果一段時間後,真方位沒有任何明顯的改變,這可能說明兩船間的距離太近了,
我們能不能看出,兩船間的真實距離多少?是不是有誤判的可能?
這種距離,直航船是不是也應該採取行動了嗎?
通常這種情況發生在,讓路船正在迴轉的過程中,那他的部位燈/航行燈的角度,有沒有改變? 是不是有反花開效應?他船的側影變小?
讓路船的避碰措施,效果必須等讓路船的航向和速度穩定後,才可以觀察的出來,
然後才可以判定,她所採取的行動是否足夠?此時,是觀測比較重要? 還是直接採取行動比較重要? 這取決於我們對距離的判斷上。
觀測他的距離是多少?這要靠我們的直覺,
考慮他的方位變化是否足夠?也要靠我們對距離判斷的直覺。
近距離浪費時間去觀測他船的方位變化,表示你還不適任,你應該是趁此時機,先採取行動避碰。
讓路船的距離與方位變化是互為因果的,所以我們的直覺來自目測距離與目測方位的綜合。
避碰幅度大小應該是多少呢?2海浬10°,還是1海浬20°呢?
讓路船避讓措施的效果,取決於它的船速和航向,與它船的操作性能。
讓路船已經採取了行動,則避讓行動的效果,可以用方位變化的快慢來判斷(如上節:讓路船真方位的變化量)。
讓路船是否有保持足夠的距離?作避讓的動作。這是我們對兩船間距離的直覺。
通過本船船首或者船尾的距離,是否足夠?這是我們對讓路船方位變化的直覺。
如果通過距離不適當時,直航船也要通過改變相對方位,去採取最有利於避碰的行動。
直航船也要通過改變相對方位去避讓,要如何做呢?(參見第六章直航船避碰的操船控制)
如果讓路船船艉的相對方位在變小,讓路船有通過直航船船首的趨勢。
問題的關鍵是,讓路船是否有足夠的時間通過?(參考:讓路船真方位的變化量)
不管怎樣,這種狀況對我們是有益的,因為讓路船的船首,正在遠離本船的船中和船尾。
如果讓路船不能讓清我輪的船首,我們必須採取一些避讓行動。
最好的行動是:本輪採取與讓路船相同,或者相反的航向(兩條船同向或航向相差180°)。
到底向左轉還是向右轉?這就取決於,兩條船之間的航向差了,
如果兩條船航向差小於90°(用紅色船表示),直航船(本輪)可能需要向右轉向,來減少兩船間航向差到零度。
如果航向差大於90°(用藍色船表示),直航船向右轉向,需要轉向110度,超過90度。
任何船想要轉向超過90°,至少需要4.5倍的船長距離(滿舵情況下)。
由於大角度的轉向,易於將本輪脆弱的船舯,暴露於讓路船的船頭。
這種動作必須有足夠的把握,並且不至於使直航船的危機加深。
這種自信,應該是來自於,兩船間具有足夠的操作距離,(不可諱言的,很多人都不知道)
對於直航船來說,足夠安全的碰撞距離DTC,最少為6倍船長的距離。
在較遠距離(2-3海浬),直航船不可使用連續小角度的改變航向,來避免碰撞的發生。
除非是受限制水域,並且對碰撞的態勢有正確的估計,或真實的測繪,直航船須改變航向多少與碰撞距離有關,並須避免使用連續小角度的轉向。
直航船及早採取的航向改變,應該產生足夠的橫向通過距離,讓清可能碰撞區域POC。
直航船的航向改變量(見避碰的底線),其實是與讓路船真方位的變化量相同的。
讓路船船艉的相對方位變化量要多少,才會讓清我船的船尾?
想要讓清2倍船長的可能碰撞區域,直航船要採取的最小航向改變是多少?
在4海浬時變化5°,
在3海浬時變化7°,
在2海浬時變化10°,
在1海浬時變化20°。
直航船轉向避讓的最小角度,等於讓路船相對方位變化的最小值,
是4海浬外要轉航向5°度。
這兩種結論來自同一理論基礎,4(NM)sinθ=600米。θ= SIN-1 600(米) /4(NM) =5°
讓路船最終船頭的相對方位,對碰撞結果的判斷很重要。
讓路船頭的最終相對方位,是怎麼得來的呢?直航船只能根據當時的環境情況,來加以判斷。
讓路船船艉的相對方位減少。
當直航船監控讓路船的相對方位變化,發現讓路船船艉相對方位是減小的,讓路船船首的最後相對方位,也要考慮進去。
左圖讓路船的船頭的最後相對方位,減少到零,這就是說讓路船的船首,會通過直航船的船頭。這是讓路船來送死,本船無安全上憂慮。
如果讓路船船艉的相對方位,沒有減少到零的趨勢,讓路船可能會撞上直航船。本船堪憂,必須採取措施自救救人,避免身家財產損失。
讓路船船艉的相對方位增加。
當讓路船船艉的相對方位增加時,讓路船可能採取了轉航向或者減速的措施。
當這種情況發生時,讓路船有通過直航船船尾的趨勢。
如果相對方位的變化有點遲的話,讓路船可能有撞上直航船船舯或者船尾的可能。
任何碰撞事件可能發生時,船長處置的最高原則,是首先保證本船的人命安全,其次為船舶與貨物安全。所以,讓路船相對方位的增加,比減小更危險,此時要立即確認讓路船的距離,是否安全。如果讓路船撞到本船船舯或者船尾,則將會帶來毀滅性的損失。為了避免碰撞,直航船必須採取最有利的避碰措施? 將取決於讓路船將撞向我船的什麼部位?
讓路船將撞向我船的什麼部位?
由上下的兩張圖例裡,可以看出
以判斷碰撞危機來說,還是以觀測直航船船尾,相對方位的變化最為準確。
上圖右邊,讓路船船艉相對方位,起先是不變,最後變小,讓路船被撞。
下圖右邊,讓路船船艉相對方位,起先是不變,最後變大,直航船被撞。
當然,兩條船的大小,造成的花開效應不同,也會有影響,我們的假設是大船是讓路船。但是要判斷本船會被撞何處?或是我們會撞他船何處?這時就要觀測,讓路船船艏的相對方位變化。這種觀測是ARPA做不到的,那我們是不是有可能做到?這就像是練習撐竿跳,或者是打高爾夫球一樣:當我們理智需要注意的事項,超過我們的工作記憶的限制時,就需要我們的潛意識出來,協調我們的優先順序。也就是經由長期的訓練,讓潛意識來直接產生正確的判斷。所以首先要觀測來船的船尾方位變化,如果方位沒有變化,還要同時感覺來船的船首方位變化,才能對碰撞的情勢,有一個正確的預測。
一般來說,我們不會等到最後攤牌的時候,會在適當距離外,採取行動,保持與讓路船相同的航向,以避免危險。