蔣 江，倪偉平

(1.江蘇新世紀(jì)造船有限公司，江蘇靖江214518;2.上海船舶設(shè)計研究院，上海201203)

0 引言

信號燈燈桅通常布置在船舶的雷達(dá)桅上，往往需要涵蓋較多的信號燈信息，是船舶聲光信號的重要組成部分。信號燈布置與選型需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法規(guī)，例如國際海上避碰規(guī)則(以下簡稱“避碰規(guī)則”)、蘇伊士運河規(guī)則等[1～3]。挪威船級社(DNV)在規(guī)避規(guī)則的基礎(chǔ)上明確要求環(huán)照燈在360°環(huán)照范圍內(nèi)被各種障礙物遮蔽的角度不得大于6°，總遮蔽角度不得大于10°，對于桁架式燈桅需同時考慮垂向遮蔽角度。按照上述要求，即便是簡易的桁架式燈桅也難以避免雷達(dá)桅結(jié)構(gòu)自身對環(huán)照燈的遮蔽干擾。此外，在信號燈布置過程中往往會出現(xiàn)各信號燈互相沖突，必須注意避免各信號燈之間的相互影響，以免信號燈意義表達(dá)模糊;同時信號燈也需要避開雷達(dá)的影響，以免變成閃光燈。因此如何解決燈桅自身的遮蔽和照射的盲區(qū)問題已經(jīng)成為我們研究的課題。

1 半環(huán)照燈概念的引入

考慮到信號燈燈桅的桁架結(jié)構(gòu)對環(huán)照燈的遮蔽影響，特別是在考慮累計遮蔽角度的狀態(tài)下，將每盞受桁架遮蔽影響較大的環(huán)照燈分開為用2盞可視范圍為180°的半環(huán)照燈來表示將是比較合理的選擇。

所謂半環(huán)照燈，就是環(huán)照燈利用自身遮光罩的屏蔽作用將可視角度控制在180°范圍內(nèi)，如圖1所示。2盞這樣的半環(huán)照燈配對使用剛好可以表達(dá)1盞環(huán)照燈，并滿足360°的環(huán)照要求。

圖1 半環(huán)照燈

2 信號燈燈桅的布置及盲區(qū)分析

以Kamsarmax型散貨船為例對信號燈桅的布置及盲區(qū)進(jìn)行分析。

根據(jù)該船規(guī)格書要求，該船需設(shè)置失控?zé)?2盞紅燈)、深吃水燈(3盞紅燈)、操縱能力受限制燈(紅白紅3盞燈)、大船燈(1盞綠燈)。同時設(shè)置蘇伊士運河信號燈(5紅5白2綠共12盞)。實際建造過程中需根據(jù)新生效的規(guī)范要求增加新加坡海峽燈(3盞綠燈)[4]。

根據(jù)失控?zé)?、深吃水燈和操作能力受限制燈的特點，鑒于運營經(jīng)驗，通過控制環(huán)照燈的顏色和數(shù)量可以將1組環(huán)照燈結(jié)合來表達(dá)上述3組信號燈。深吃水燈3盞紅燈中的2盞紅燈可兼作失控?zé)羰褂?通過將深吃水燈3盞紅燈中的中間1盞紅燈的顏色改變?yōu)榘咨?，使深吃水燈亦可兼作操作能力受限制燈使用。由于新加坡海峽規(guī)范要求生效時，該系列船的首制船雷達(dá)桅已經(jīng)制造完畢，因此雷達(dá)桅必須在利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，最大限度地滿足新規(guī)范要求?？紤]到航運實際情況，利用蘇伊士運河信號燈的特點和布置要求，將其中的2盞綠燈作為新加坡海峽燈使用，同時增設(shè)1盞綠燈作為新加坡海峽燈，這樣既滿足了實際生產(chǎn)設(shè)計修改的需要，又在一定程度上減少信號燈的數(shù)量，使得信號燈的布置更加簡單經(jīng)濟(jì)。

將用于表達(dá)失控?zé)簟⒉倏v能力受限制燈和深吃水燈的1組環(huán)照燈設(shè)置在右舷，表達(dá)其環(huán)照功能的2套半環(huán)照燈則分別布置在燈桅右舷，指向船尾和船首的2列燈座上，垂向間距為2 m，半環(huán)照燈的可視范圍將被嚴(yán)格地控制在分別向正后方和正前方的180°水平弧度內(nèi)。考慮到環(huán)照燈檢修平臺的設(shè)置，將上述燈座控制在距中2 m的范圍內(nèi)。蘇伊士運河信號燈則左右對稱布置，距中1 m，垂向間距為1 m。莫氏燈兼操縱信號燈位于燈桅的最上部，同時高出其他信號燈。

雷達(dá)桅信號燈布置方案如圖2所示，信號燈可視范圍如圖3所示。圖2、圖3中，用于表達(dá)失控?zé)舻拳h(huán)照燈的半環(huán)照燈位于船舶的右舷，前后布置，其可視范圍分別是向船首和船尾方向的180°的水平范圍內(nèi)，而在前后2盞半環(huán)照燈之間形成環(huán)照燈的盲區(qū)為在船寬方向上1.3 m的水平帶。以該船服務(wù)航速14.2 kn來估算，該盲區(qū)通過靜止點時間只需0.18 s，因此該盲區(qū)對于航行中的船舶而言其影響是基本可以忽略的。

圖2 雷達(dá)桅信號燈布置方案

圖3 信號燈可視范圍

利用半環(huán)照燈配對使用，成功地避開了信號燈燈桅自身對環(huán)照燈的干擾，滿足了360°環(huán)照要求。此外，信號燈位置得到嚴(yán)格控制，使得信號燈燈桅簡單而高度集成，從而為其他設(shè)備的設(shè)置保留了寬松的空間。

3 信號燈桅的建造

雙套半環(huán)照燈布置圖如圖4所示。該信號燈桅結(jié)構(gòu)簡單緊湊，布置簡潔明了。

圖4 雙套半環(huán)照燈布置