基于拖輪協(xié)助的船舶操縱分析

【摘 要】進入新世紀(jì)后，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，航運事業(yè)在貿(mào)易總額不斷上升的大背景下也得到了快速發(fā)展。航運事業(yè)的繁榮促進了船舶進出口數(shù)量的上漲，操船水域在不斷增加的船舶數(shù)量中不可避免地會逐漸變淺、變窄，該種情況對船舶操縱性的能力有了更高要求。船舶駕駛?cè)粝胩幱诟影踩透咝У墓ぷ髦?，拖輪協(xié)助幾乎成為當(dāng)前船舶操縱不可或缺的一種重要手段。本文主要立足拖輪的操縱性，對拖輪協(xié)助船舶操縱的方式及使用拖輪協(xié)助操縱的注意事項進行分析。

【關(guān)鍵詞】拖輪；船舶；操縱；協(xié)助；分析

當(dāng)前全球運輸中作業(yè)的船舶大多為大型船舶，其靠離碼頭容易被外界各種因素所影響，存在著較大風(fēng)險和困難。船舶靠離的順利性，與操縱人員團隊的良好配合密切相關(guān)，是各種條件和因素的綜合結(jié)果。就目前情況來說，拖輪協(xié)助已經(jīng)成為船舶操縱中不可分割的部分之一。而在探討拖輪協(xié)助船舶操縱方式及注意事項前，我們首先應(yīng)對拖輪的操縱性及配備位置有一定了解。

1.拖輪的操作性及配備位置

當(dāng)前很多港口對拖輪的選擇，都落腳在全回轉(zhuǎn)拖輪。顧名思義，全回轉(zhuǎn)即指可以360°回轉(zhuǎn)。全回轉(zhuǎn)拖輪螺旋槳在導(dǎo)流管的選擇上，一般采用雙Z型；在對柴油機的選擇上則以中高速柴油機為準(zhǔn)。所以，該種拖輪還被稱為Z型拖輪。與單車船對比可以發(fā)現(xiàn)，全回轉(zhuǎn)拖輪的操作相對更加靈活、方便，其操縱比較擅長的領(lǐng)域為有限水域。全回轉(zhuǎn)拖輪的雙槳一般均為無舵，其螺旋槳葉的轉(zhuǎn)動可控制在360°范圍內(nèi)自由進行，因此較其他拖輪轉(zhuǎn)向更加靈活。只需要對螺旋槳葉方向進行調(diào)節(jié)，即可在12秒內(nèi)從進車改為倒車，其較好的控制性可使船舶在盡量短的時間內(nèi)停住。還可以橫移于緩流無船速的情況中，在船舶靠離操縱方面尤其有用。拖輪的支點選擇船尾時，螺旋槳與船尾之間比較靠近，其轉(zhuǎn)船力矩在這種推力下是比較受限的，所以在船舶的艏離方面會存在一定困難。所以，一般來說其支點的選擇會在船頭。這種情況下船尾會先離，倒車會在離開大船一定角度后再進行，如此便能在安全的范圍內(nèi)離開。在拖輪效率方面，由于吊拖時會對拖纜的強度加以考慮，所以相比吊拖大船拖輪頂推大船的效率更高。

拖輪位置的選擇，與拖輪協(xié)助作用的發(fā)揮有很大關(guān)聯(lián)。船舶運動方向的前端與后端是拖輪的兩個主要可選位置，為提高大船助轉(zhuǎn)效果通常選擇后者更好。大船旋回如果發(fā)生于低速前進情況中，無論水的阻尼力矩還是舵力轉(zhuǎn)船力矩都會對其產(chǎn)生影響，在雙重作用下船舶會圍繞著轉(zhuǎn)心旋轉(zhuǎn)。首柱之后，轉(zhuǎn)心會被船上所有的點所圍繞從而旋轉(zhuǎn)。但在實際操作中，除了要對最大轉(zhuǎn)船力矩獲得進行考慮外，拖輪所帶位置還必須深入考慮大船減速問題，幫助大船調(diào)整最佳靠泊角度。拖輪的使用在進港時如果僅僅一條，最好將其帶在船頭，當(dāng)風(fēng)流都比較小時船舶位置在船頭拖輪頂拖控制下可得到很好控制，在這種情況下靠泊角度也能得到較好調(diào)整。若大船當(dāng)時處于空船情況且攏風(fēng)較強，應(yīng)將拖輪帶在船尾，在前面有錨拉船頭后面被拖輪拖船尾的情況下可避免船尾向下風(fēng)漂移太快，利于船舶順利靠泊。若大船在靠、離泊過程中對兩條拖輪加以使用，最好船頭一條、船尾一條，艏樓或主甲板部位可放置船頭拖輪帶，而船尾拖輪帶則可選擇放置在船尾導(dǎo)纜孔或駕駛臺下。進港時，大型重載船舶必須做好對速度的控制工作，為了達到減速目的，船尾拖輪在這種情況下即可帶在船尾正中間。一般來說，船速基本可控通常在大船接近碼頭時，這個時候便能解掉船尾拖輪。如果在靠泊過程中需要使用三條拖輪，大船的拖輪一般會船頭一條、船尾一條，第三條在船尾正中間；其二為船首兩舷各一條拖輪，第三條拖輪則在船尾非靠泊舷。等到船舶的速度可以被控制時，可將其從船尾移出，為船舶靠泊提供協(xié)助。

2.拖輪協(xié)助船舶操縱的主要方式

拖輪協(xié)助船舶操縱的方式，歸結(jié)起來主要有五種。第一種是尾拖制動，這種方式主要根據(jù)操縱者需要用在質(zhì)量較大的大型船舶制動上。一般大船船尾正中是帶纜位置，出纜則通過全回轉(zhuǎn)拖輪的船頭進行。被拖船拖纜出口即使距離水平的高度很低，拖纜也應(yīng)大于45m，如果想要更加實用，通常為2 倍的拖輪船長。對于這種方式的工作局限，拖輪與大船操縱者心中都必須有明確認(rèn)知。實踐表明，當(dāng)大船的速度超過6kn ，拖輪將在全速倒車中形成較為嚴(yán)重的后果，所以大船的船速超過6kn時必須保持低速，而其制動時間也將會加長。所以，只有大船低速時，拖輪制動的方式才能產(chǎn)生很好效果。第二種方式為吊拖，該種方式又被稱為直拖，很多無動力大船在拖帶方式上會對吊拖加以選擇。吊拖由大船的船頭出纜，將其系在拖輪尾部拖鉤上，在出纜長度上其使用與尾拖制動類似，大船如果對尾拖和吊拖同時使用將更加可進可退。但在使用過程中，容易“倒拖”是其最大問題，船舶操縱者應(yīng)加強重視。

第三種方式為頂推，大船外舷前后是其系纜最為適當(dāng)?shù)奈恢?，出纜位置為旋回轉(zhuǎn)拖輪的船頭，既可以頂也可以拖，該種方式是拖輪協(xié)助操縱方式中港內(nèi)大船靠離泊時最常選擇的。若前后兩條拖輪同時出力，在頂?shù)倪^程中可實現(xiàn)大船平行靠上碼頭；而當(dāng)其同時拖時可實現(xiàn)大船平行離開碼頭；如果是一頂一拖時則能夠幫助大船實現(xiàn)原地掉頭，是拖輪使用中最好用的一種方式。正是如此，該種方式成為很多船舶操縱者最常用的操作方式。第四種方式被為傍拖，這種方式主要指在拖輪幫助下船首可實現(xiàn)向大船舷邊偏于內(nèi)側(cè)傍靠的情況。拖輪在這一過程中既是動力船，還可以作為舵來使用。船舶操縱中傍拖的使用不僅要將頭纜和尾拖帶上，還應(yīng)將走纜帶上。三根拖繩都必須具有足夠大的強度，才能保證拖輪倒車進車及轉(zhuǎn)舵的順利進行。對小型船舶來說，該種拖輪協(xié)助方式比較有效，而對大型船舶來說則沒有太大作用。第五種方式為組合拖帶，即在使用中可將所有帶纜方式組合在一起。立足環(huán)境情況差異，可隨意對拖輪的頂拖位置進行調(diào)整。拖輪不僅能夠在大船同一舷，同時可在大船的兩舷。對拖輪操縱者來說，不會對這些操縱方法感到生疏。

3.拖輪協(xié)助船舶操縱的注意事項

拖輪協(xié)助船舶操縱時，需要注意的事項很多。在速度方面，當(dāng)大船帶拖輪時速度一定要保持平穩(wěn)，不能太快。船間作用力會隨船速的平方升高而升高，船速與興波呈正比關(guān)系。隨船速變化船舶間相互作用力也會有所變化，其所受到的影響與船的大小成反比。拖輪與大船之間會因為船速過快而可能產(chǎn)生碰撞危險，只有大船帶拖輪的速度被控制在6kn以下才能使這種危險得到更好的規(guī)避。在拖輪拖力作用點方面，應(yīng)注意選擇的合理性。拖輪拖力作用點的選擇，需立足使用拖輪協(xié)助船舶操縱的目的來進行。想要使被拖船在轉(zhuǎn)船力矩上最大化，就需要在船舶首尾遠離重心處對拖輪加以配置；而想要使船達到橫移目的，則其拖輪的位置應(yīng)對船舶重心附近進行選擇。如果大船忽然想要回轉(zhuǎn)或掉頭，且該種情況發(fā)生于拖輪協(xié)助過程中，一般來說將拖輪配置在船尾頂推是各種方式中比較合理的一種。這個時候旋轉(zhuǎn)力矩與拖力轉(zhuǎn)船力矩基本處于一致狀態(tài)下，對大船的回轉(zhuǎn)和掉頭比較有利。

在拖纜長度方面，當(dāng)拖纜水平俯角越小，拖輪的有效拖力和操縱靈活性越能得到充分利用。通常情況下，船舶離泊時都有有一定的俯角，具體數(shù)值應(yīng)小于15°。這個數(shù)值還會影響拖纜長度，當(dāng)拖纜長度在高度很低的情況中時，最短也必須在45m。如果當(dāng)時的情況為吹攏風(fēng)，應(yīng)將拖纜放的更長，以避免拖纜因頓力而斷纜情況的出現(xiàn)。重載船在離泊的過程中也應(yīng)放長拖纜，以免大船受到拖輪排出流的拍打，減慢大船離泊速度。但風(fēng)流較弱時大船靠泊時，應(yīng)縮短15-20m的拖輪纜繩，如此便可使拖輪的靈活性得到充分利用，利于大（下轉(zhuǎn)第70頁）（上接第58頁）船更加方便地靠泊。在用拖輪協(xié)助船舶操縱時，還應(yīng)對拖輪的安全全面考慮。操縱船舶的過程中，需對橫拖與倒拖進行嚴(yán)防，同時考慮船舶與拖輪的安全。在選擇什么時候?qū)⑼陷喗獾魰r，大船不動車為最好的時機。這種情況下解掉拖輪，可使大船動車時可能發(fā)生的絞進拖纜狀況得到最大化避免。當(dāng)大船處在靠離泊時刻中，必須做好充分考慮拖輪長度和寬度工作，將水域?qū)挸ǖ牡胤阶尳o有拖輪的一側(cè)。當(dāng)處于吹開風(fēng)時，必須對搶上風(fēng)格外注意，避免大船出現(xiàn)拖輪無法垂直頂推，從而使大船免于向下風(fēng)加速漂移。

拖輪協(xié)助船舶操縱過程中，還應(yīng)注意拖輪對船舶的影響。當(dāng)大船低速前進，為了協(xié)助大船更快前進，拖輪應(yīng)向其提供垂直推力，但在這一過程中拖輪會先頂在大船上，由于這種頂推某種程度上具有較大推力，可使大船出現(xiàn)加速前沖情況。大船離開碼頭如果是在兩條拖輪協(xié)助的情況下，大船掉頭的同時拖輪纜繩必須垂直于大船，否則大船會在纜繩分力作用下出現(xiàn)前沖后縮情況影響大船旋轉(zhuǎn)。在拖輪協(xié)助船舶操縱過程中，為規(guī)避拖輪碰撞大船必須將船速控制好。當(dāng)進港速度較快，舷側(cè)拖輪應(yīng)向后平行地實施拖力給大船，不過大船應(yīng)提前施舵。重載大船在較長的倒車時間內(nèi)，操作過程中產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力是很大的，僅僅依靠船頭拖輪的頂推其實很難將其輕易控制，因此拖輪在大船倒車前應(yīng)先將準(zhǔn)備做好，對大船可能出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)提前抑制。與此同時，還應(yīng)注意拖輪可能引起的前沖與后縮，及時倒車和進車。為了不影響拖輪頂拖的及時性，拖輪纜繩在靠泊過程中不宜過長，提前抑制拖輪長時間頂推產(chǎn)生的靠攏慣性，以使船舶平順地靠在碼頭上。

一艘大型船舶的操縱或靠離泊與拖輪協(xié)助是分不開的，對拖輪的性能、配備及主要協(xié)助方式和注意事項熟悉了解掌握是完成大型船舶操縱的基礎(chǔ)，不僅有利于大船操縱的安全性，且有利于其操縱靈活性。只有立足于良好的協(xié)調(diào)和密切配合基礎(chǔ)上，拖輪才能更加充分地發(fā)揮其在船舶中的作用，才能為船舶的安全操縱提供更多保證，圓滿完成船舶操縱任務(wù)。 [科]

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