潮流对船舶操纵影响的分析

    赵虹　赵进宝

    

    摘 要：在船舶操纵过程中，水流对船舶冲程和延时的影响对避让效果有着重要的、不可忽略的影响。此文结合一次受流影响船舶操纵的实际经历，对风流在船舶避让中的各种因素进行分析并提出了合理的建议。

    关键词：操纵 避让 时机 决策

    避让案例

    M轮按计划在宝山北锚地起锚下水进宝北水道，抛锚时为左锚，链长6节甲板，当时在该船的前方有一B船，距离3链，在该船的后方有一A船舶距离5链。当时正处于落潮，当时的流速约为4节；当时的风向为280度，风速为3.6米/秒。船舶起锚时采取向右掉头出锚地进入宝山北水道，具体情况如图。当船舶起锚完毕向右掉头的过程中，主机为两车进一，虽然已经采取右满舵，但是航向始终向东北方，船舶掉头困难，值班人员及时提醒驾驶员注意，该船距离锚地北侧浅点越来越近， 因此仍然采取右满舵，但是由于刚刚起锚船速较低，该船舵效很差，加之落潮流的影响，发现距离当时B船的距离迅速接近，为摆脱此紧迫局面，驾驶员0823改为两车停，0825两车进二，0828左车进二、右车停，0829船长下令左车进二、右车倒二，0830左车停、右车倒一，0832左车倒二、右车倒三，0833两车停，0834两车进二。最后该船在B船的左侧约40米的地方成功转向，见图1。

    原因分析

    1、水流对舵效的影响估计不足

    我们知道，舵效是个对地的概念，顶流时对地的速度较顺流时小两倍的流速，故使用相同的舵角顶流时能在较短的距离上使船首转过较大的角度，需要时也容易把定。显然，当时船舶顺流，而且由于当时船舶速度较低，在较低速度和顺流的时候舵效会较差，所以造成当时船舶航向向右转的极慢。

    2、水流对冲程的影响估计不足

    船舶航行时，当受到海流、潮流、水流等自然水流的影响，船舶的航速等于船速与流速的矢量和。顺流航行时，船舶对岸速度（航速）约等于航速加流速；逆流航行时，航速约等于船速减流速。逆流时，冲程减小，流速越大，冲程减少越多，顺流时则相反。由于当时，是顺流且流速较大，加之当时的舵效较差，船舶转向操纵十分困难，船基本上是冲着锚地外边缘的浅点航行，由于减速后速度下降非常缓慢，往往需要倒车才能将船停住。因此在顺流水域低速航行，避让前方B船时，应充分考虑水流增加了船的冲程，更应充分考虑到受水流影响时速度变化过程中的延迟量。

    3、顺流使船舶的转向半径增大

    当船受到流速为V，流舷角为B的水流所产生的水动力作用时，船就要以向下流侧方向运动，故船将沿二者矢量和的方向运动。驾驶员在船舶操纵中应特别警惕流的影响，尤其在通过急湾浅滩，锚地及桥区等航段时，应注意流对下游船舶的影响，驾驶人员应本着谨慎的原则，拉开足够的横距。同时由于水流的影响，使船的转向半径沿着圆弧的轨迹运动，其中顺流转向的纵距比静水中要大，逆流则相反。根据公式，船舶在有流水域转向时，其转向半径与漂移距离公式为：

    D=（Vw*T）80% 。D为漂移距离，Vw为流速， T为回转所需时间。

    船舶Vw流速取5节，T回转所需时间为210秒（本船为万吨轮），根据公式D（漂移距离）应为2.3链。船舶转向避让时DCPA应为最小MINDCPA加上转向漂移距离D。这一点要求驾驶员在顺流转向避让时，应充分考虑顺流增加了本船的转向半径。

    经验教训

    1、熟悉锚地及船舶的情况

    驾驶人员无论是在抛锚还是起锚时，都应充分考虑到锚地的旋回及船舶的分布情况。旋回余地应依据锚地的底质、锚泊时间长短，附近有无碍航物及水文气象等条件综合加以考虑。宝山北锚地由于锚泊船舶密度高，一般情况下很难留出宽阔的旋回余地，加之宝山北锚地东北角及北侧为浅滩，南侧为宝山北航道，来往船舶较多，在进出锚地航行时必然和过往船舶形成交叉相遇局面。船舶锚泊时锚链为6节甲板，当时在该船的后方有一A船，距离3链，考虑船舶锚链长度约为1链，向左起锚掉头转向时和A船的距离过近，向右转向掉头可以更快的进入航道下水航行，所以驾驶人员选择了向右掉头的方案。

    2、熟悉流对船舶操纵的影响

    在向右掉头的过程中，由于对当时水流的影响估计不足，主要精力放在船舶后方距离较近的A船，没有考虑到低速时水流对舵效的影响，对前方相对较远的B船估计不足。低速舵效差，船舶向右转向困难，加之受顺流的影响，其旋回圈在顺流的方向上因漂移而增大，导致船舶与前方B船距离迅速减小，造成紧迫局面。因此，我们在有流的水域中旋回掉头或改向时对此应该有足够的估计，流越急，旋回半径的变化就越大，转向的时机更应提前把握好。

    3、熟悉方案预案，应急处置要切实有效

    船舶在锚地、航道、码头等受限水域操纵时，因水域狭窄条件复杂，应充分估计船舶的惯性冲程和旋回范围，并根据本船线型尺度、载况、风流条件、操纵性能和掉头区的具体情况，制定出具体的掉头方案，选择有利的掉头时机和掉头方向，力求操纵准确，安全可靠。根据当时船舶抛左锚，落流、锚地锚泊船分布等实际情况，该船制定了两套掉头方案，即向左掉头和向右掉头出锚地，向左掉头转向角度大，离后方A船距离较近，但是落流流速大，抛左锚是向左掉头的有利因素；向右掉头，转向角度小，离前方B船距离较远，掉头后可直接进入航道下水，减少了与过往船舶交叉相遇局面的发生，两套方案均切实可行。在船舶向右掉头实际操纵中，对导致紧迫局面的原因进行分析，主要是流对船舶操纵的影响估计不足，没有能更好地使用锚协助掉头。在紧迫局面发生后，驾驶人员能坚定果敢处置，综合考虑前方B船及右前方浅点，采用左车进二、右车停、右车倒一、左车倒二、右车倒三，合理的使用措车，最终在B船的左侧约40米的地方成功转向，解除了紧迫局面。

    结束语

    作为驾驶人员在实际避让中应根据船舶所处态势，结合当时的实际风流情况，综合做出决策判断。由于船舶操纵中影响的因素众多且相互影响，风流同时影响时更是难以精确量化，所以要求驾驶人员在船舶避让实际工作中更应熟知本船操纵性能，时刻做到心中有流，同时注意经验的积累，确保船舶航行安全。

    参考文献：

    [1]陆志材.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，1998

    （作者单位：中国卫星海上测控部）