潮流對(duì)船舶操縱影響的分析

趙虹　趙進(jìn)寶

摘 要：在船舶操縱過(guò)程中，水流對(duì)船舶沖程和延時(shí)的影響對(duì)避讓效果有著重要的、不可忽略的影響。此文結(jié)合一次受流影響船舶操縱的實(shí)際經(jīng)歷，對(duì)風(fēng)流在船舶避讓中的各種因素進(jìn)行分析并提出了合理的建議。

關(guān)鍵詞：操縱 避讓 時(shí)機(jī) 決策

避讓案例

M輪按計(jì)劃在寶山北錨地起錨下水進(jìn)寶北水道，拋錨時(shí)為左錨，鏈長(zhǎng)6節(jié)甲板，當(dāng)時(shí)在該船的前方有一B船，距離3鏈，在該船的后方有一A船舶距離5鏈。當(dāng)時(shí)正處于落潮，當(dāng)時(shí)的流速約為4節(jié)；當(dāng)時(shí)的風(fēng)向?yàn)?80度，風(fēng)速為3.6米/秒。船舶起錨時(shí)采取向右掉頭出錨地進(jìn)入寶山北水道，具體情況如圖。當(dāng)船舶起錨完畢向右掉頭的過(guò)程中，主機(jī)為兩車(chē)進(jìn)一，雖然已經(jīng)采取右滿舵，但是航向始終向東北方，船舶掉頭困難，值班人員及時(shí)提醒駕駛員注意，該船距離錨地北側(cè)淺點(diǎn)越來(lái)越近， 因此仍然采取右滿舵，但是由于剛剛起錨船速較低，該船舵效很差，加之落潮流的影響，發(fā)現(xiàn)距離當(dāng)時(shí)B船的距離迅速接近，為擺脫此緊迫局面，駕駛員0823改為兩車(chē)停，0825兩車(chē)進(jìn)二，0828左車(chē)進(jìn)二、右車(chē)停，0829船長(zhǎng)下令左車(chē)進(jìn)二、右車(chē)倒二，0830左車(chē)停、右車(chē)倒一，0832左車(chē)倒二、右車(chē)倒三，0833兩車(chē)停，0834兩車(chē)進(jìn)二。最后該船在B船的左側(cè)約40米的地方成功轉(zhuǎn)向，見(jiàn)圖1。

原因分析

1、水流對(duì)舵效的影響估計(jì)不足

我們知道，舵效是個(gè)對(duì)地的概念，頂流時(shí)對(duì)地的速度較順流時(shí)小兩倍的流速，故使用相同的舵角頂流時(shí)能在較短的距離上使船首轉(zhuǎn)過(guò)較大的角度，需要時(shí)也容易把定。顯然，當(dāng)時(shí)船舶順流，而且由于當(dāng)時(shí)船舶速度較低，在較低速度和順流的時(shí)候舵效會(huì)較差，所以造成當(dāng)時(shí)船舶航向向右轉(zhuǎn)的極慢。

2、水流對(duì)沖程的影響估計(jì)不足

船舶航行時(shí)，當(dāng)受到海流、潮流、水流等自然水流的影響，船舶的航速等于船速與流速的矢量和。順流航行時(shí)，船舶對(duì)岸速度（航速）約等于航速加流速；逆流航行時(shí)，航速約等于船速減流速。逆流時(shí)，沖程減小，流速越大，沖程減少越多，順流時(shí)則相反。由于當(dāng)時(shí)，是順流且流速較大，加之當(dāng)時(shí)的舵效較差，船舶轉(zhuǎn)向操縱十分困難，船基本上是沖著錨地外邊緣的淺點(diǎn)航行，由于減速后速度下降非常緩慢，往往需要倒車(chē)才能將船停住。因此在順流水域低速航行，避讓前方B船時(shí)，應(yīng)充分考慮水流增加了船的沖程，更應(yīng)充分考慮到受水流影響時(shí)速度變化過(guò)程中的延遲量。

3、順流使船舶的轉(zhuǎn)向半徑增大

當(dāng)船受到流速為V，流舷角為B的水流所產(chǎn)生的水動(dòng)力作用時(shí)，船就要以向下流側(cè)方向運(yùn)動(dòng)，故船將沿二者矢量和的方向運(yùn)動(dòng)。駕駛員在船舶操縱中應(yīng)特別警惕流的影響，尤其在通過(guò)急灣淺灘，錨地及橋區(qū)等航段時(shí)，應(yīng)注意流對(duì)下游船舶的影響，駕駛?cè)藛T應(yīng)本著謹(jǐn)慎的原則，拉開(kāi)足夠的橫距。同時(shí)由于水流的影響，使船的轉(zhuǎn)向半徑沿著圓弧的軌跡運(yùn)動(dòng)，其中順流轉(zhuǎn)向的縱距比靜水中要大，逆流則相反。根據(jù)公式，船舶在有流水域轉(zhuǎn)向時(shí)，其轉(zhuǎn)向半徑與漂移距離公式為：

D=（Vw*T）80% 。D為漂移距離，Vw為流速， T為回轉(zhuǎn)所需時(shí)間。

船舶Vw流速取5節(jié)，T回轉(zhuǎn)所需時(shí)間為210秒（本船為萬(wàn)噸輪），根據(jù)公式D（漂移距離）應(yīng)為2.3鏈。船舶轉(zhuǎn)向避讓時(shí)DCPA應(yīng)為最小MINDCPA加上轉(zhuǎn)向漂移距離D。這一點(diǎn)要求駕駛員在順流轉(zhuǎn)向避讓時(shí)，應(yīng)充分考慮順流增加了本船的轉(zhuǎn)向半徑。

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

1、熟悉錨地及船舶的情況

駕駛?cè)藛T無(wú)論是在拋錨還是起錨時(shí)，都應(yīng)充分考慮到錨地的旋回及船舶的分布情況。旋回余地應(yīng)依據(jù)錨地的底質(zhì)、錨泊時(shí)間長(zhǎng)短，附近有無(wú)礙航物及水文氣象等條件綜合加以考慮。寶山北錨地由于錨泊船舶密度高，一般情況下很難留出寬闊的旋回余地，加之寶山北錨地東北角及北側(cè)為淺灘，南側(cè)為寶山北航道，來(lái)往船舶較多，在進(jìn)出錨地航行時(shí)必然和過(guò)往船舶形成交叉相遇局面。船舶錨泊時(shí)錨鏈為6節(jié)甲板，當(dāng)時(shí)在該船的后方有一A船，距離3鏈，考慮船舶錨鏈長(zhǎng)度約為1鏈，向左起錨掉頭轉(zhuǎn)向時(shí)和A船的距離過(guò)近，向右轉(zhuǎn)向掉頭可以更快的進(jìn)入航道下水航行，所以駕駛?cè)藛T選擇了向右掉頭的方案。

2、熟悉流對(duì)船舶操縱的影響

在向右掉頭的過(guò)程中，由于對(duì)當(dāng)時(shí)水流的影響估計(jì)不足，主要精力放在船舶后方距離較近的A船，沒(méi)有考慮到低速時(shí)水流對(duì)舵效的影響，對(duì)前方相對(duì)較遠(yuǎn)的B船估計(jì)不足。低速舵效差，船舶向右轉(zhuǎn)向困難，加之受順流的影響，其旋回圈在順流的方向上因漂移而增大，導(dǎo)致船舶與前方B船距離迅速減小，造成緊迫局面。因此，我們?cè)谟辛鞯乃蛑行氐纛^或改向時(shí)對(duì)此應(yīng)該有足夠的估計(jì)，流越急，旋回半徑的變化就越大，轉(zhuǎn)向的時(shí)機(jī)更應(yīng)提前把握好。

3、熟悉方案預(yù)案，應(yīng)急處置要切實(shí)有效

船舶在錨地、航道、碼頭等受限水域操縱時(shí)，因水域狹窄條件復(fù)雜，應(yīng)充分估計(jì)船舶的慣性沖程和旋回范圍，并根據(jù)本船線型尺度、載況、風(fēng)流條件、操縱性能和掉頭區(qū)的具體情況，制定出具體的掉頭方案，選擇有利的掉頭時(shí)機(jī)和掉頭方向，力求操縱準(zhǔn)確，安全可靠。根據(jù)當(dāng)時(shí)船舶拋?zhàn)箦^，落流、錨地錨泊船分布等實(shí)際情況，該船制定了兩套掉頭方案，即向左掉頭和向右掉頭出錨地，向左掉頭轉(zhuǎn)向角度大，離后方A船距離較近，但是落流流速大，拋?zhàn)箦^是向左掉頭的有利因素；向右掉頭，轉(zhuǎn)向角度小，離前方B船距離較遠(yuǎn)，掉頭后可直接進(jìn)入航道下水，減少了與過(guò)往船舶交叉相遇局面的發(fā)生，兩套方案均切實(shí)可行。在船舶向右掉頭實(shí)際操縱中，對(duì)導(dǎo)致緊迫局面的原因進(jìn)行分析，主要是流對(duì)船舶操縱的影響估計(jì)不足，沒(méi)有能更好地使用錨協(xié)助掉頭。在緊迫局面發(fā)生后，駕駛?cè)藛T能堅(jiān)定果敢處置，綜合考慮前方B船及右前方淺點(diǎn)，采用左車(chē)進(jìn)二、右車(chē)停、右車(chē)倒一、左車(chē)倒二、右車(chē)倒三，合理的使用措車(chē)，最終在B船的左側(cè)約40米的地方成功轉(zhuǎn)向，解除了緊迫局面。

結(jié)束語(yǔ)

作為駕駛?cè)藛T在實(shí)際避讓中應(yīng)根據(jù)船舶所處態(tài)勢(shì)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的實(shí)際風(fēng)流情況，綜合做出決策判斷。由于船舶操縱中影響的因素眾多且相互影響，風(fēng)流同時(shí)影響時(shí)更是難以精確量化，所以要求駕駛?cè)藛T在船舶避讓實(shí)際工作中更應(yīng)熟知本船操縱性能，時(shí)刻做到心中有流，同時(shí)注意經(jīng)驗(yàn)的積累，確保船舶航行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸志材.船舶操縱[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，1998

（作者單位：中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部）