基于“東方之星”的翻沉看旅游船的穩(wěn)性缺陷及其對策

黎法明+黃志新+黃星柱

摘 要：本文對“東方之星”旅游船的翻沉及其穩(wěn)性缺陷進行了分析，并對一般單體旅游船的穩(wěn)性特點進行分析研究，得出一個初步的結論：這類船遇到突然的自然災害或人為事故而翻沉，可能是一個較大的概率事件。為保障旅游船的航行安全，從旅游船穩(wěn)性要求及游船乘坐的高檔性的矛盾中，研究得出在內河或湖泊中使用，雙體船是一個較佳的選項。若是海上郵船，則以三體船較為理想。

關鍵詞：東方之星 旅游船 穩(wěn)性 對策

近年來，大型游輪在海上翻船事故頻發(fā)，如2012年的歌詩達“協(xié)和”號郵輪事故、2014年的韓國“世越”號客輪事故、2015年中國的“東方之星”號事故等等，如何保持旅游船的穩(wěn)性，確保旅游船的安全航行，是一個值得深入思考的問題。

1.“東方之星”號翻沉的穩(wěn)性分析

1 . 1“東方之星”號翻沉基本情況

“東方之星”長76.5米、寬11米、高13，型深（3.1+0.1）米，吃水深度2.5米。東方之星客輪的長寬比是5.95：1，寬高比是1：1.18，見圖一（正立面圖），圖二（每層平面圖），該輪傾覆時既沒有超載，也沒有超期服役。

“東方之星”輪航行至長江中游大馬洲水道時突遇颮線天氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)伴有下?lián)舯┝?、短時強降雨等局地性、突發(fā)性強對流天氣。受下?lián)舯┝饕u擊，風雨強度陡增，瞬時極大風力達12～13級，1小時降雨量達94.4毫米。在強風暴雨作用下，風舷角和風壓傾側力矩逐步增大（船舶最大風壓傾側力矩達到船舶極限抗風能力的2倍以上），船舶傾斜進水并在一分多鐘內傾覆。

調查組還查明，“東方之星”輪抗風壓傾覆能力不足以抵抗所遭遇的極端惡劣天氣。該輪建成后，歷經(jīng)三次改建、改造和技術變更，風壓穩(wěn)性衡準數(shù)逐次下降。

1 . 2“東方之星”號翻沉的穩(wěn)性分析

龍卷風和暴雨突襲擊，其實這應該只是造成東方之星翻船事故的客觀的相關誘因之一，不是東方之星翻船事故的主因。很多專家不解，為什么2000多噸級的這么大型客船能夠這么容易被一陣強風吹倒？

這船就像一座4層的高樓（如圖1和圖2），重心特別高，坐落在軟地基上，只有2.3m深，但卻沒有一個樁，而側面的面積又特別大，因此一旦有側面的大風，就肯定容易翻船的，“東方之星”號翻沉，是船舶在強風中的穩(wěn)性不足引起。雖然該船舶穩(wěn)性符合船舶穩(wěn)性檢驗的要求，但風壓穩(wěn)性衡準數(shù)偏低，如何保障這類游艇船在大風中的航行安全，是我們面對的一個重要的課題。

1.3影響船舶穩(wěn)定性因素

（1）船舶重心越低，穩(wěn)性越好，反之越差。

（2）船寬越大，穩(wěn)性越好，反之越差。

（3）型深越大，穩(wěn)性越好，反之越差。

（4）中國船級社法定規(guī)則對穩(wěn)性的要求與IMO（國際海事組織）的要求最大的不同是，IMO增加了天氣衡準這項（當船舶的長度大于等于24米的話，要增加天氣衡準這個項目的校驗，看能否滿足要求）。IMO規(guī)定了在正常裝載狀況下，船舶抵港橫風和橫搖聯(lián)合作用應具有的能力。我國的規(guī)定是：穩(wěn)性衡準數(shù)K≥1。

（5）穩(wěn)性過小，首先不能保證船舶具有抵御風浪的能力，導致船舶翻沉。但是穩(wěn)性過小卻會延長船舶搖擺周期，在客船上可以提高乘客的舒適度。也就是說，郵（游）船往往為了增加乘客舒適度，卻犧牲了穩(wěn)性，加大了船舶在遭受風浪時翻船的危險性。

（6）遭遇強風時復原力矩要大于傾斜力矩，否則會被風吹倒了，東方之星是沒能滿足這一條件的！該輪在21.5米/秒（9級）以上橫風時，或在32米/秒瞬時風（11級以上），風舷角大于21.1°、小于156.6°時就會傾覆。

2.解決旅游船的穩(wěn)性不足的對策

2 . 1單體旅游船

因為乘坐旅游船的人都是圖一種享受，為了眼界開闊，都想乘坐高一點，都要直視窗外的美景，因此買票都在三等以上（甲板以上），甲板以下的4、5等倉位是絕對沒有旅游者肯要的，故旅游船就取消了甲板以下的倉位，也沒有壓倉貨，因此就變成了一座重心很高的高樓淺淺的漂浮在水面上，穩(wěn)定性很差，因此大風一吹就翻了。

另外郵輪設計都有一個指標要求，要求舒適度，船不搖或少搖擺，顧客才舒服。但是這是以犧牲了穩(wěn)性為代價的，一旦天氣發(fā)生變化，狂風吹側或觸礁，引起船體進水，原來的穩(wěn)性條件發(fā)生了改變，就容易翻沉。

單體旅游船無法無法解決上述這些矛盾，處于潛在的危險的狀況。既要高高在上，乘坐舒適，又要穩(wěn)定平安，唯有靠雙體或三體船了。

2 . 2雙體旅游船

2.2.1雙體旅游船優(yōu)點

所謂雙體船，就是水線面以下有左右兩個相似的船體，浸沒在水中，上面連成一個寬闊、高大的船體，這樣，在船的重心，裝載量及船高與單體船同樣甚至超過單體船的情況下，由于它的船體較寬，按照前述第二條，它的穩(wěn)定性會比單體船大大的提高，除此之外，還有以下的優(yōu)點：

（1）具有良好的居住條件與寬闊的休閑甲板；（2）航速較快，有利的航速為Fn=0.3～0.75之間；（3）良好的操縱性能（雙車雙舵，回旋性能好）；（4）穩(wěn)性比單體船好得多，受側風時，它的橫飄比單體船小得多；（5）在保持最佳尺度的情況下，吃水深度比單體船少；（6）推進效率高。

因而能很好的適合做旅游船，特別適合在淺水的內河或湖泊航行。

2.2.2雙體旅游船缺點

（1）由于這種船的船體較寬，因而它的轉動慣性矩較大，船體的橫向搖擺周期較短（4～6秒），與縱向周期較為接近，在波長較短的波浪作用下，較易發(fā)生縱-橫耦合諧振運動，這個搖擺周期也接近人體的暈船周期；并且它的加速度較大（達0.25g），故人體極易感覺不適，容易暈船，不太適合海上航行。（注：一般認為船舶自由周期不應小于9s，而15s是比較合適的。）

（2）由于橫搖周期較短，不利于在大海中航行。

（3）兩個片體增加了摩擦阻力，并且增加了興波阻力。

改進的辦法：①加大雙體船的長度。②減少兩船體的寬度。這兩種辦法都是為了使得該船的縱-橫搖擺周期不要較為接近，以免耦合諧振，適合沿海航行。

因此雙體船特別適合內河及湖泊的游船。但不太適合遠洋郵輪。

2.3三體旅游船

所謂三體船，就是在中央有一個較大的主船體，左右兩邊各并列一個副船體，它們共同負擔整船的浮力，水線面上，有一個整體的高大船體，作為游船的居住、生活間。

三體船既具有單體及雙體船的所有優(yōu)點，又克服了它們的缺點。除此之外還特別有以下的優(yōu)點：

（1）它的消波性能特別好；（2）船舶的生存力強，增加船舶與旅客的安全性；（3）較好的舒適性，避免了雙體船的“扭搖狀態(tài)”（3.2.2節(jié)第 1、2點）；（4）興波阻力比單體及雙體船都??；（5）推進效率高和靈活的操縱性；（6）良好的經(jīng)濟性；故此種船型特別適合海上航行，適合作為海洋郵船之用。

3.結語

旅游船既要眼界開闊，就必須高高的浮在水面上，讓游客得到高尚的享受；而船舶穩(wěn)性安全是關系到旅游船的航行安全及旅客的生命安全，在進行旅游船的設計建造時應給予充分的考慮，盡可能把船舶設計為最安全的船型，保證有足夠的船舶穩(wěn)性，確保旅游船能抵抗大風的能力，保障旅客的生命和財產的安全，這樣既能兼顧旅游享樂又具有足夠安全的船只，根據(jù)中、外多起海難事故的教訓及前面的分析，單體船是很難保證的，而雙體和三體船卻有一箭雙雕的功效。

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