進(jìn)出港航行中的全旋回推進(jìn)器船舶引航操縱探討

汪亮

（上海港引航站，上海 200086）

在船舶技術(shù)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，全旋回推進(jìn)器的推進(jìn)功率已經(jīng)可以達(dá)到10000kW，由此可見全旋回推進(jìn)器正在向多用途和大型化的方向邁進(jìn)，自很久以前，我國(guó)全旋回推進(jìn)器就開始被廣泛應(yīng)用在港作拖船中，而且在技術(shù)不斷更新的背景下，將全旋回推進(jìn)器應(yīng)用到軍艦和郵輪中也成了推動(dòng)發(fā)展的重要趨勢(shì)，在這樣發(fā)展的進(jìn)程中能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的操作性能，全旋回推進(jìn)器船舶的操作方式和傳統(tǒng)的螺旋槳舵葉存在著很大的不同，全旋回推進(jìn)器船舶的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的船舶操作帶來了很大的改變。

1 全旋回推進(jìn)器工作原理概述

全旋回推進(jìn)器通常又被稱為Z 形推進(jìn)器和全向推向器，它在具體的應(yīng)用中主要是通過傘齒輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺旋槳或?qū)Ч芡七M(jìn)器，促使推進(jìn)器能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一周，這項(xiàng)技術(shù)主要被用于推進(jìn)器的推進(jìn)和操作方面。在實(shí)際應(yīng)用中可以任意改變推進(jìn)的方向，進(jìn)而可以促使船舶可以在行進(jìn)過程中任意掉頭，進(jìn)退自如在船舶行駛方向的操縱中應(yīng)采用360 度回旋推進(jìn)器，這在具體的應(yīng)用中能夠體現(xiàn)比導(dǎo)管推進(jìn)器和平旋推進(jìn)器更好的效果，雖然導(dǎo)管推進(jìn)器在順車行進(jìn)的過程中推力較大，但是在倒車的時(shí)候推力也會(huì)相對(duì)較差，所以在具體應(yīng)用的過程中并不能體現(xiàn)出良好的操作性能，而平旋推進(jìn)器在實(shí)際應(yīng)用中雖然具備良好的推進(jìn)性能，但是實(shí)際構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)高和容易損壞的特點(diǎn)將在很大的程度上提升經(jīng)濟(jì)成本。360 度推進(jìn)器在具體應(yīng)用中雖然不存在舵，但是在行進(jìn)的過程中可以將螺旋槳的完全旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的推力，在具體的應(yīng)用中能夠體現(xiàn)更方便的操作效果，同時(shí)還能夠充分體現(xiàn)較大的功率，它實(shí)際的后退推力和前進(jìn)推力基本相同。

這項(xiàng)裝置在安裝的過程中可以在車間完成整個(gè)組件的組裝，在具體的安裝中完全不需要在水下進(jìn)行安裝，所以在具體應(yīng)用的過程中能夠體現(xiàn)出較高的安裝便利，唯一存在的缺點(diǎn)就是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中很容易帶來較大損失，而且因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜導(dǎo)致實(shí)際工作中很容易出現(xiàn)效率低下的現(xiàn)象，它的成本也相對(duì)較高。

2 船舶操縱的特點(diǎn)分析

2.1 全旋回推進(jìn)器控制的類型探究

全旋回推進(jìn)器在實(shí)際應(yīng)用中主要是利用主機(jī)輸出推力軸和輸出軸，這可以促使導(dǎo)流管和螺旋槳在水平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)可以形成回轉(zhuǎn)方式的運(yùn)動(dòng)效果，而且在具體應(yīng)用的過程中并不會(huì)發(fā)現(xiàn)舵葉，通過360 度旋轉(zhuǎn)的方式能夠促使船舶在任意方向發(fā)出推力。全旋回推進(jìn)器在具體應(yīng)用中主要是利用水和船舶之間相互作用的方式進(jìn)行，在行進(jìn)過程張排出后流向?yàn)檫M(jìn)車，前流向則為倒車，所以在具體應(yīng)用中可以通過靈活流向的方式促使船舶靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，在行進(jìn)過程中完成各種靈活的動(dòng)作。

這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠充分展現(xiàn)效率高的優(yōu)勢(shì)，在相同車速行進(jìn)的過程能夠促使后退拉力達(dá)到前進(jìn)推力的90%及以上，而且插入到水中的線型葉能夠繞圓心做定速運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)整槳葉攻角的方式就可以實(shí)現(xiàn)船舶的各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)遇到海浪較大的時(shí)候，全旋回推進(jìn)器將會(huì)呈現(xiàn)出較低的行進(jìn)效率，在這種船舶行進(jìn)的過程中大多應(yīng)用雙柄的形式，每個(gè)柄控制對(duì)應(yīng)的控制器和主機(jī)轉(zhuǎn)速。但是傳統(tǒng)的拖輪主要是將兩個(gè)手柄分別控制方向和轉(zhuǎn)速，而且還存在單柄操作的方式，這在具體的應(yīng)用中主要是應(yīng)用電腦程序控制前進(jìn)和后退來保障駕駛員操縱效果。

2.2 全旋回推進(jìn)器狀態(tài)顯示分析

在船舶實(shí)際行進(jìn)的過程中需要充分了解各個(gè)行進(jìn)狀態(tài)，駕駛員在實(shí)際操作的過程中可以根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，動(dòng)力定位系統(tǒng)就是其中非常重要的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，通過這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)推進(jìn)器的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，同時(shí)還可以有效監(jiān)控全旋回推進(jìn)器的運(yùn)行狀態(tài)。全旋回推進(jìn)器顯示屏對(duì)船舶的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的作用，這個(gè)顯示屏在具體應(yīng)用中能夠?qū)⒋哺髯耘渲玫娜赝七M(jìn)器狀態(tài)清楚展示出來。但是在適當(dāng)?shù)臈l件下應(yīng)當(dāng)對(duì)船舶上的顯示屏等各項(xiàng)裝置進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，應(yīng)用長(zhǎng)矩形的方式保障船舶駕駛員最佳判別效果。

2.3 船舶的操作性能探究

在科學(xué)技術(shù)和船舶技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，船舶技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比擁有了很大的提升，傳統(tǒng)的推進(jìn)器在實(shí)際工作中推進(jìn)的方向往往是固定和單一的，而且推進(jìn)力的大小通常是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)的，方向也只能通過推動(dòng)船舵的方式實(shí)現(xiàn)改變，在船舶行駛速度較低的情況下將很難靈活運(yùn)轉(zhuǎn)船舶各項(xiàng)裝置。吊艙式推進(jìn)器在實(shí)際應(yīng)用中主要是應(yīng)用液壓馬達(dá)和回轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)工作，在具體應(yīng)用中可以利用這些裝置實(shí)現(xiàn)吊艙回轉(zhuǎn)，進(jìn)而可以保障吊艙可以進(jìn)行360 度旋轉(zhuǎn)，以精確定位和反向行駛等優(yōu)勢(shì)勝任常規(guī)推進(jìn)器難以開展的工作。船舶整個(gè)系統(tǒng)的變頻電機(jī)和液壓馬達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中都具備無級(jí)調(diào)速的性能，所以在船舶具體行駛的過程中能夠呈現(xiàn)出較高可控性的特點(diǎn)，促使船舶的各項(xiàng)操作需求可以高效開展，進(jìn)而可以明顯改善船舶實(shí)際控制性能，提升船舶的操作效果和機(jī)動(dòng)效果。

2.4 影響船舶回旋狀態(tài)的重要因素分析

船舶在形式過程中主要是利用回旋裝置實(shí)現(xiàn)工作，但是在回旋裝置具體行進(jìn)的過程中存在著很多影響因素，所有在船舶組裝以及行進(jìn)過程都應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)影響因素的重視。漂角、旋心和降速裝置等都是影響船舶正常行駛的重要因素。漂角主要指的是船尾某點(diǎn)的線速度和首尾面交界處，所以船尾上不同點(diǎn)存在的漂角存在著很大的差別，因?yàn)榇驳臋M移速度較大，所以導(dǎo)致漂角較大。旋心主要是指船舶在特定速度行進(jìn)過程中，通過繞某一點(diǎn)的豎軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的疊加，在回旋裝置最初的狀態(tài)中，轉(zhuǎn)心通常在船舶整體重心的前面，在回旋速度不斷增加的情況下，旋心會(huì)伴隨著漂角的增加而不斷移動(dòng)。降速主要是因?yàn)榇靶氐倪^程中因?yàn)榇w阻力和效率低下的問題導(dǎo)致降速現(xiàn)象的發(fā)生，船舶一般的降幅會(huì)控制在25%-50%。

3 加強(qiáng)引航信息交流的措施分析

3.1 引航信息交流的主要內(nèi)容分析

全旋回推進(jìn)器和傳統(tǒng)的推進(jìn)器存在著很大的差別，無論是在具體的工作方式還是基本操作模式方面都發(fā)生了很大的改變，這樣的改變導(dǎo)致引航交流信息也發(fā)生很大的改變，例如潮汐水文現(xiàn)象以及風(fēng)力和能見度等都需要在具體發(fā)展中重新審視，這就給駕駛員的駕駛技術(shù)帶來了重要考驗(yàn)，船舶駕駛員在具體工作中應(yīng)該充分考慮自身的工作經(jīng)驗(yàn)以及顯示器的特點(diǎn)和推力方向等重要內(nèi)容。兩種不同推進(jìn)器作用下的船舶也存在著很多不同，全旋回推進(jìn)器在船舶的具體應(yīng)用中并不存在倒車換向的問題，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該積極進(jìn)行船舶技術(shù)的交流，促使駕駛?cè)藛T在工作中能夠?qū)Σ煌七M(jìn)器的船舶擁有自己完善的理解，充分了解不同推進(jìn)器的推力大小和水平方向控制速度等重要工作內(nèi)容。引航員在具體的工作中需要落實(shí)自身的工作責(zé)任，在具體的工作中應(yīng)該對(duì)船舶以及全旋回推進(jìn)器推力裝置進(jìn)行嚴(yán)格的審核，對(duì)推進(jìn)器的方向和顯示屏實(shí)際方向進(jìn)行嚴(yán)格審查。

全旋回推進(jìn)器在實(shí)際的方向控制方面也存在著很多不同操作方式，在對(duì)陌生裝置進(jìn)行操作的時(shí)候應(yīng)該和駕駛員之間保持高效和及時(shí)的交流，促使駕駛?cè)藛T能夠?qū)ο嚓P(guān)的操作指令，同時(shí)需要保障推力裝置的實(shí)際推進(jìn)方向，避免在實(shí)際工作中指令不能被有效傳達(dá)的現(xiàn)象，進(jìn)而可以有效地避免引航事故發(fā)生。

3.2 引航信息交流對(duì)于船舶正常行進(jìn)的重要性分析

全旋回推進(jìn)器船舶應(yīng)用更復(fù)雜的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)保障船舶的先進(jìn)性，在這樣的方式下才能夠充分保障船舶的各項(xiàng)性能，在具體的應(yīng)用中也和傳統(tǒng)的船舶存在很大的不同，所以加強(qiáng)引航員與駕駛員之間的密切交流已經(jīng)成為船舶控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中更迫切的需求，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該保障充分的信息交流，進(jìn)而可以對(duì)船舶作業(yè)提供重要的安全保障。在船舶技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，全旋回推進(jìn)器已經(jīng)成為船舶技術(shù)重要的發(fā)展方向，但是在具體的應(yīng)用中還需要進(jìn)行不斷地創(chuàng)新，如果在具體的應(yīng)用中知識(shí)單純地應(yīng)用理論知識(shí)對(duì)駕駛?cè)藛T和引航人員今夕女培訓(xùn)將很難提升駕駛員和引航員的實(shí)際能力，所以在實(shí)際工作中應(yīng)該加強(qiáng)引航員和船長(zhǎng)之間的有效交流，在工作中強(qiáng)化二者的綜合素養(yǎng)，保障船舶的安全運(yùn)行。

3.3 獨(dú)立機(jī)動(dòng)模式下引航操作指令分析

獨(dú)立機(jī)動(dòng)模式主要是在臨靠碼頭以及正在開展特殊作業(yè)的時(shí)候進(jìn)行。在實(shí)際引航工作中，大多數(shù)引航工作人員都具備多年工作經(jīng)驗(yàn)，而且在實(shí)際工作中能夠呈現(xiàn)出較成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，只有在這樣的背景下才能夠有效地利用相關(guān)指令對(duì)引航信息執(zhí)行操作，同時(shí)也可以通過相關(guān)指令信息對(duì)駕駛員的操縱實(shí)施有效指導(dǎo)，利用相關(guān)指令就可以有效促使駕駛員執(zhí)行引航員所需要的船舶操縱信息，在機(jī)動(dòng)模式下，引航主要的操作意圖有橫向慢速移動(dòng)和橫向移動(dòng)等眾多指令信息，駕駛員就可以根據(jù)針對(duì)性的指令信息實(shí)現(xiàn)船舶的前進(jìn)和后退等基礎(chǔ)動(dòng)作。

4 結(jié)束語

總的來說，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平不斷提升的背景下，全旋回推進(jìn)器已經(jīng)開始在各個(gè)船舶領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，引航員在具體操作中開始廣泛應(yīng)用全旋回推進(jìn)器船舶引航操作技術(shù)。通過詳細(xì)闡述全旋回推進(jìn)器的推動(dòng)控制裝置和推力方向的顯示系統(tǒng)，為引航員以及船舶駕駛員提供安全操縱的重要參考，推動(dòng)船舶技術(shù)的健康發(fā)展。