【原创】大型船舶操纵秘籍:转向、进出港与抛锚的深度剖析
晚生乃一介船员。于大散货船虽时日尚浅,却一心钻研,实操中理论结合实际,灵活应变。已历两次进出港、四次抛锚,其中一次抛双锚系浮筒的操作,更是难忘。自知经验不足,然
在当今全球航运体系中,大型船舶凭借其强大的运载能力,成为了国际贸易货物运输的关键力量,承载着大量的原油、矿石、集装箱等重要物资,在各个海域间穿梭,维系着世界经济的紧密联系。然而,这些海上巨擘在带来高效运输的同时,也因其庞大的体量和特殊的构造,在操纵方面面临着诸多独特的挑战。
大型船舶由于尺寸巨大、载重量极高,导致其惯性远超普通船舶。以一艘载重量达30万吨的超大型油轮为例,在正常航行速度下,即使主机停止工作,凭借其巨大的惯性,仍能继续向前滑行数千米,并且减速过程极为缓慢。这种强大的惯性使得船舶在启动、停车以及转向等操作时,都表现出明显的滞后性。在启动时,主机需要长时间运行才能使船舶达到预期的速度;停车时,从发出停车指令到船舶完全停止,需要经过较长的时间和距离 。
大型船舶的舵效相对较差,反应较为迟钝。当船舶航行速度降至3 - 4节时,舵效几乎丧失,难以对船舶的航向进行有效控制。这是因为大型船舶的舵面积与船舶整体排水量的比例相对较小,且船舶航行时产生的伴流等因素会影响舵的作用力。在实际操纵中,当需要改变航向时,操舵后船首的响应速度较慢,需要提前较长时间进行操舵动作,才能实现预期的转向效果。而且,在转向过程中,一旦船首开始偏转,就需要及时压舵,以确保船舶能够顺利驶上新的航向,否则船舶可能会偏离预定航线 。
大型船舶的航向稳定性也相对较差,在航行过程中容易受到外界因素的干扰而发生偏航。这主要是由于其长宽比较小,在风浪等外力作用下,船舶的水动力平衡容易被打破,从而导致航向的不稳定。尤其是在空载状态下,受风的影响更为明显,船舶容易出现迎风偏转的情况;而在满载时,受流的影响较大,流的作用力可能使船舶偏离原本的航向。为了保持航向,需要频繁地进行操舵调整,这对驾驶员的操作技能和经验提出了很高的要求。
船舶转向时,提前量的把握至关重要。大型船舶由于惯性大、舵效差,必须提前操舵才能实现预期的转向。提前量的大小取决于船舶的速度、转向角度以及装载状态等因素。一般来说,船舶速度越快,提前量就需要越大;转向角度越大,也需要更早地操舵。在实际操作中,驾驶员需要根据船舶的具体情况,结合经验和船舶操纵性能数据,准确判断转向提前量。例如,当船舶以15节的速度进行90度转向时,可能需要在距离转向点1海里左右就开始操舵。
舵角的运用同样关键。不同的船舶、不同的航行条件需要使用不同的舵角。在正常情况下,大型船舶转向时使用的舵角相对较大,以弥补其舵效差的不足。当船舶在低速航行且转向角度较小时,如在港内操纵,可能使用10 - 15度的舵角;而在高速航行且转向角度较大时,如在开阔海域避让其他船舶,可能需要使用20 - 30度甚至更大的舵角。但需要注意的是,舵角并非越大越好,过大的舵角可能会导致船舶横倾过大,影响航行安全,还可能对舵机造成过大的负荷,损坏设备。一些船舶在设计时会规定最大舵角限制,一般在35度左右,超过这个角度,舵效可能会急剧下降,甚至出现失速现象 。
在船舶转向过程中,压反舵的时机直接影响到船舶能否平稳地进入新的航向。对于大角度转向(大于60度),当船舶转到接近新航向前20度左右时,应开始压反舵,反舵角应等于或大于转向时所用的舵角,并根据船舶的转头速度灵活调整。当船舶接近新航向5度左右时,应回正舵,然后再用小舵角进行微调,使船舶稳定在新航向上 。这是因为在大角度转向时,船舶的转头惯性较大,如果不及时压反舵,船舶可能会转过新航向,导致航向不稳定。
对于小角度转向(30 - 60度),当船舶转到接近新航向前10度左右时,应开始压反舵,反舵角同样应根据转头速度进行调整,一般也等于或大于转向时所用的舵角。当船舶接近新航向3度左右时,回正舵并进行微调。在小角度转向时,虽然转头惯性相对较小,但如果压反舵时机不当,也会使船舶在新航向上产生较大的偏差,影响航行的准确性 。
潮流和涌浪是影响船舶转向的重要外界因素。潮流的流速和流向会改变船舶的实际航速和航向,涌浪则会使船舶产生摇晃和颠簸,影响船舶的操纵性能。在有潮流影响的情况下,船舶转向时需要充分考虑潮流的作用。如果是顺流转向,船舶的实际速度会增加,转向时的进距和横距都会增大,因此需要更早地操舵,并且适当增大舵角;如果是逆流转向,船舶的实际速度会减小,舵效相对较好,但也需要注意控制转向速度,避免船舶转向过度。
涌浪会使船舶在转向时产生不稳定的情况。当涌浪的方向与船舶转向方向不一致时,船舶可能会受到额外的力矩作用,导致转向困难。在这种情况下,每次改向的角度不宜过大,一般建议不超过5度。如果风、流、浪的影响较小,每次改向可以在5 - 15度之间。这样可以使船舶在转向过程中更好地适应外界环境的变化,保持航行的安全和稳定 。
在进出港前,了解港口信息是至关重要的第一步。这包括详细掌握港口的布局、航道情况、泊位条件、潮汐变化、气象状况以及相关的港口规章制度等。不同港口的航道特点各异,有些港口的航道狭窄且弯曲,如荷兰的鹿特丹港,部分航道宽度仅能容纳大型船舶单向通行,且存在多个急转弯;而有些港口则受潮汐影响较大,像中国的钱塘江港,潮差可达数米,船舶进出港必须严格按照潮汐时间表进行,否则可能面临搁浅或无法靠泊的风险。因此,船长需要通过查阅港口指南、与当地引航员沟通以及关注港口发布的实时信息等方式,全面了解港口的各种情况。
检查船舶设备是确保进出港安全的关键环节。船舶的主机、舵机、锚机、航行设备、通信设备等都必须处于良好的工作状态。在抵港前,轮机长应组织轮机员对主机进行全面检查,包括检查主机的燃油系统、润滑系统、冷却系统等,确保主机能够稳定运行,具备足够的动力。同时,要对舵机进行试验,检查舵机的响应速度、转向灵活性以及舵角指示的准确性。航行设备如雷达、GPS、测深仪等也需要进行调试和校准,以保证能够准确提供船舶的位置、周围环境等信息。通信设备则要确保能够与港口、引航员以及其他船舶进行及时、有效的沟通 。
制定航行计划是进出港操作的核心内容之一。航行计划应根据港口信息和船舶实际情况,规划出安全、合理的进出港路线。这需要考虑到船舶的吃水深度、操纵性能、风流影响等因素。对于大型船舶来说,由于其操纵相对困难,航行计划的制定更加需要谨慎。在规划路线时,要避开浅滩、礁石等危险区域,合理安排转向点和变速点。还要根据潮汐和风流的变化,提前调整船舶的航向和速度。如果预计在涨潮时进入港口,且港口内存在较强的水流,就需要提前计算好船舶的受流影响,调整航向以保持在航道中心线上行驶。
与港口进行沟通协调也是必不可少的环节。船舶在进出港前,应及时向港口调度部门报告船舶的动态、预计到达时间、货物情况等信息,以便港口做好相应的安排。同时,要与引航员取得联系,确定引航员的登船时间、地点以及引航计划。引航员熟悉港口的航道和水文情况,能够为船舶进出港提供专业的指导。在与港口和引航员沟通时,要确保信息的准确和及时,避免因沟通不畅而导致的安全事故。
保持安全航速是船舶进出港航行中的首要原则。安全航速并非固定不变,而是要根据当时的能见度、通航密度、船舶操纵性能、风流影响等多种因素来确定。在能见度良好、通航密度较低的情况下,船舶可以适当提高航速,但也不能超过港口规定的限速。而在能见度不良,如大雾天气时,或者通航密度较大,港口航道上船舶众多时,船舶必须降低航速,以便有足够的时间来应对突发情况。在狭窄的航道中,大型船舶的航速一般应控制在6 - 8节左右,以确保能够灵活操纵船舶,避免与其他船舶发生碰撞 。
精准控制船位是确保船舶在进出港过程中安全航行的关键。驾驶员需要运用各种导航设备,如GPS、雷达、电子海图等,密切关注船舶的位置变化,并根据实际情况及时调整航向和速度。在通过狭窄航道或靠近码头时,要特别注意船舶与航道边界、其他船舶以及码头设施的距离。一些港口的航道两侧设有浮标或灯塔等助航标志,驾驶员应根据这些标志来确定船舶的位置,保持在航道中心线附近行驶。还要考虑到风流对船位的影响,及时修正风流压差,确保船舶沿着预定的航线航行 。
合理运用车舵是船舶操纵的基本技能,在进出港航行中尤为重要。驾驶员要根据船舶的运动状态、周围环境以及航行计划,适时地使用车钟和舵角来控制船舶的速度和航向。在转向时,要提前操舵,根据转向角度和船舶的响应情况,合理调整舵角的大小。在需要减速或停车时,要正确使用车钟,避免因操作不当而导致船舶失控。在接近码头时,要通过车舵的配合,使船舶缓慢、平稳地靠近泊位,确保安全靠泊。
谨慎避让他船是防止碰撞事故发生的重要措施。在进出港过程中,港口水域内船舶众多,交通状况复杂,驾驶员必须时刻保持警惕,密切关注周围船舶的动态。通过VHF等通信设备与其他船舶进行沟通,明确彼此的避让意图和行动。在避让时,要遵循国际海上避碰规则和港口的相关规定,采取明确、有效的避让行动。如果发现有船舶可能与本船发生碰撞危险,应及时采取减速、转向等措施,避免碰撞的发生 。
靠泊时,控制速度和角度是确保安全的关键。船舶在接近泊位时,要逐渐降低速度,一般将船速控制在2 - 3节左右,以避免因速度过快而导致碰撞码头或其他船舶。同时,要调整好船舶的角度,使船舶与泊位保持适当的夹角。对于大型船舶来说,通常采用平行靠泊的方式,即船舶与泊位基本平行,缓慢靠近。在靠泊过程中,要密切关注船舶与泊位之间的距离和角度变化,及时调整车舵,确保船舶平稳地靠上泊位 。
借助拖轮协助是大型船舶靠离泊的常用方法。拖轮具有强大的动力和灵活的操纵性能,可以帮助大型船舶进行转向、减速和靠泊等操作。在靠泊时,拖轮一般会在船舶的船头和船尾两侧进行顶推或拖拽,使船舶能够按照预定的轨迹靠上泊位。拖轮的数量和功率应根据船舶的大小、载重、风流情况等因素来确定。一艘载重量为20万吨的大型油轮,可能需要3 - 4艘功率较大的拖轮来协助靠泊。在使用拖轮时,船舶与拖轮之间要保持良好的沟通和协作,确保操作的安全和顺利 。
调整缆绳也是靠泊过程中的重要环节。当船舶靠上泊位后,要及时将缆绳系好,以固定船舶的位置。缆绳的数量和强度应符合船舶的要求,一般大型船舶需要使用多根粗缆绳。在系缆过程中,要注意缆绳的受力均匀,避免出现个别缆绳受力过大而断裂的情况。还要根据潮汐和水位的变化,适时调整缆绳的松紧度,确保船舶始终处于安全的位置。
离泊时,解除缆绳要按照一定的顺序进行,先解除船头的缆绳,再解除船尾的缆绳,避免因解除顺序不当而导致船舶失控。在解除缆绳的过程中,要注意观察船舶的动态,确保周围没有障碍物。启动船舶时,要逐渐增加主机的转速,使船舶缓慢离开泊位。在离开泊位后,要及时调整航向和速度,按照预定的航线驶离港口。
锚地的选择对于船舶的安全锚泊至关重要,需要综合考虑多个关键因素。水深是首要考虑的因素之一,合适的水深应满足船舶吃水、潮高、波高及船舶摇摆状况等多方面的要求。在无浪涌侵入、遮蔽良好的锚地,短时间锚泊且需自力操船时,所选锚地的水深应在低潮时保证有相当于吃水20%的富余水深;即使有拖船协助操纵,富余水深也至少应高于吃水的10%。而在有浪涌侵入或锚地对风浪遮蔽不良时,低潮时的水深Hm与吃水d和最高Hmax的关系应满足特定的条件,以避免船舶在摇摆、垂荡时出现触底现象。对于普通万吨级货船,锚地水深一般约为15 - 20m;但在深水区域选择锚地时,还需考虑锚机的额定起锚能力和锚的稳定抓力,锚地水深一般不得超过一舷锚链总长的1/4,否则可能影响锚的抓力,对于老旧船舶,甚至可能出现起锚困难的情况 。
底质也是影响锚泊安全的重要因素。理想的锚地底质应为泥沙、粘土等软底,这类底质能够为锚提供良好的抓力,使锚能够牢固地抓住海底,减少走锚的风险。抓力最好的是粘土,其次是泥沙底,再次是沙底,而沙砾、贝壳等底质的抓力较差,不适于船舶长时间锚泊。长江口水域锚地底质主要以淤泥和泥底为主,抓力一般,受潮流影响,锚链的方向会随着流向的变化而变化。
避风条件同样不容忽视。选择有天然或人工避风条件的锚地,可以有效减小风浪对船舶的影响。在台风多发季节,船舶应选择能够躲避台风侵袭的锚地,如具有天然屏障的海湾或经过人工改造的避风港。一些港口会建设防波堤等设施,为船舶提供良好的避风环境,船舶在选择锚地时应优先考虑这些具备良好避风条件的区域。
在抛锚前,对锚设备进行全面检查是确保抛锚作业顺利进行的基础。检查锚链是否有磨损、断裂或变形的情况,链环之间的连接是否牢固,锚链的标记是否清晰可辨。同时,要检查锚机的刹车带是否正常,松紧是否适度,离合器是否脱合灵活,能否正常啮合,油泵液面是否在正常位置等。在寒冷气候下,还应提前启动油泵暖油,以确保锚机能够正常工作。还要检查制链器与甲板连接的牢固性,以及锚设备的外部状况,确保没有影响抛锚作业的障碍物。
确定准确的锚位是抛锚的关键环节。这需要借助各种导航设备,如GPS、雷达、电子海图等,结合锚地的地形、水深、周围船舶的分布等情况,确定一个安全、合适的锚位。在确定锚位时,要考虑到船舶在锚泊期间可能受到的风流影响,以及周围其他船舶的活动,避免与其他船舶的锚链发生绞缠,同时要确保船舶在锚泊时不会对航道通行造成阻碍 。
控制船速是抛锚前的重要操作。在接近锚地时,要逐渐降低船速,使船舶在抛锚时能够保持合适的速度。对于一般万吨级商船,抛锚时后退的对地船速应控制在2kn以下;而对于大型船舶,如VLCC,由于其锚机刹车力的限制,抛锚时的退速应小于0.5kn。船速的控制可以通过调整主机的转速、使用车钟指令以及利用舵效来实现。在流缓水域,也可以通过观察本船倒车排出流水花来判断船速,当倒车排出流水花达本船中部时,可判断为船舶已对水停止前冲 。
不同类型和载重的船舶,其抛锚速度标准存在差异。小型船舶由于其排水量较小,惯性相对较小,抛锚时的速度可以相对较快,但一般也应控制在2.0kn以下;中型船舶的抛锚速度则应控制在1.0kn以下;而大型船舶,尤其是超大型船舶,如VLCC,由于其巨大的排水量和惯性,对锚机的刹车力要求较高,抛锚时的退速必须严格控制在0.5kn以下,甚至更小,以确保锚能够安全、稳定地抓底,避免因速度过快导致锚链受力过大而发生断裂或损坏锚机等情况 。
在抛锚过程中,车、舵、锚机的配合至关重要。当船舶接近锚位时,首先要通过车钟指令调整主机转速,使船速逐渐降低。在适当的时候,使用舵来调整船舶的航向,使船首朝向合适的方向,一般来说,船首应尽量朝向风、流作用的合力方向,以减小风、流对船舶的影响,使锚能够更稳定地入土。当船速降低到合适的范围时,启动锚机,将锚缓缓放出。在放锚的过程中,要根据船速、水深、底质等因素,合理控制锚链的放出速度,避免锚链放出过快或过慢。如果船速较快,而锚链放出过慢,可能导致锚链受力过大;反之,如果锚链放出过快,可能会使锚无法抓牢海底,甚至出现锚链堆积的情况。
前进抛锚法通常在一些特殊情况下使用,如军舰为求锚位准确有时会采用。在采用前进抛锚法时,船舶以一定的速度向锚位前进,当到达合适的位置时,先抛下一定长度的短链,然后利用船舶的前进惯性,使锚逐渐入土。在这个过程中,要密切关注锚链的受力情况和船舶的运动状态,适时调整船速和锚链的放出长度。如果锚链受力过大,应适当减速或增加锚链的放出长度;如果锚链松弛,说明锚可能没有抓牢,需要采取措施重新调整。
后退抛锚法是一般商船常用的抛锚方法。在进行后退抛锚时,船舶先将船身调整到合适的角度,使船首尾线与流向的交角尽量小,一般不大于15°。然后,船舶以缓慢的速度后退,当退速达到合适的范围时,抛下锚并开始松链。在松链的过程中,要根据锚链的受力情况和船舶的运动状态,逐步松出锚链,直至达到合适的长度。一般开始时先松出较短的链长,如2倍水深,待锚初步抓底后,再根据实际情况继续松链。在松链时,要注意观察锚链的方向和受力情况,确保锚能够牢固地抓住海底。如果锚链出现抖动或受力不均的情况,可能意味着锚没有抓牢,需要及时调整 。
在抛锚过程中,锚链放出长度的监控至关重要。锚链放出的长度应根据水深、底质、气象条件等因素来确定。一般来说,在正常情况下,锚链的放出长度应为水深的3 - 5倍;但在恶劣天气条件下,如强风、急流等,可能需要适当增加锚链的放出长度,以增强锚的抓力和船舶的稳定性。要时刻关注锚链的受力情况,通过观察锚链的松紧程度、抖动情况以及与水面的夹角等,判断锚是否抓牢。如果锚链始终处于绷紧状态,且没有明显的抖动,可能说明锚没有抓牢,船舶有走锚的风险;反之,如果锚链有规律地张弛,说明锚的抓力正常,船舶处于稳定的锚泊状态 。
大型船舶操纵是一项极具挑战性且高度复杂的工作,其转向、进出港和抛锚等关键操作环节,每一步都蕴含着对技术、经验和安全意识的严苛考验。在转向操作中,驾驶员必须精准把握提前量和舵角的运用,根据船舶的实时状态和外界环境,如潮流、涌浪等因素,灵活调整转向策略,确保船舶能够安全、平稳地改变航向。进出港操作则要求驾驶员在充分准备的基础上,谨慎把控航行中的各个细节,保持安全航速,精准控制船位,合理运用车舵,与港口和引航员密切协作,实现船舶的安全靠离泊。抛锚作业时,锚地的选择、抛锚前的准备工作以及抛锚速度的严格控制,都直接关系到船舶在锚泊期间的安全。
安全意识和规范操作是船舶操纵的核心与灵魂。在船舶操纵的每一个环节,安全始终是首要考量因素。驾驶员必须时刻保持高度的警惕性,严格遵守国际海上避碰规则、港口规定以及船舶操作手册中的各项规范,杜绝任何违规操作和冒险行为。只有这样,才能有效降低船舶事故的发生概率,保障船舶、人员和货物的安全。安全意识的培养并非一蹴而就,需要驾驶员在日常工作中不断积累经验,加强对安全知识的学习和理解,提高自身的安全素养。规范操作则要求驾驶员严格按照既定的操作流程和标准进行操作,任何一个细微的操作失误都可能引发严重的后果。
随着科技的飞速发展,船舶操纵技术也在不断创新和进步。未来,智能化、自动化的船舶操纵系统有望成为行业的发展趋势。这些先进的系统将能够实时感知船舶的状态和周围环境的变化,通过大数据分析和人工智能算法,自动生成最优的操纵策略,实现船舶的自主航行和智能避碰。先进的传感器技术、通信技术和控制技术也将为船舶操纵提供更强大的支持,提高船舶操纵的精度和可靠性。船舶动力系统的改进,如新型推进器的研发和应用,将使船舶的操纵性能得到进一步提升。
面对未来船舶操纵技术的发展,船员们需要不断学习和提升自己的技能水平。要积极学习和掌握新的技术知识,如智能化船舶操纵系统的操作和维护、大数据分析在船舶操纵中的应用等,以适应行业的发展需求。还需要加强对船舶操纵理论的深入研究,提高自己的分析和解决问题的能力,在复杂多变的航行环境中,能够迅速做出正确的判断和决策。船员之间的协作和沟通也至关重要,只有形成一个紧密协作的团队,才能更好地应对各种挑战,确保船舶的安全航行。
大型船舶操纵技术的发展不仅关系到航运业的安全和效率,也对全球经济的发展和贸易的繁荣起着重要的支撑作用。我们期待着未来船舶操纵技术能够取得更大的突破,为航运业的可持续发展注入新的活力。

