安存剛

摘 要：本文介紹了船舶轉(zhuǎn)向速率指示器的主要用途，從超大型船舶旋回操縱、停車趟航以及貼靠碼頭3個(gè)方面，闡述了船舶轉(zhuǎn)向速率指示器在港內(nèi)操縱中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向速率指示器;超大型船舶;船舶港內(nèi)操縱

中圖分類號(hào)：U675? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）04-0123-03

隨著科技的發(fā)展和全球化趨勢(shì)，貨運(yùn)船舶建造日益大型化，超大型船舶應(yīng)運(yùn)而生。與小、中、大型船舶相比，超大型船舶在航行、系泊操縱上都有很多不同之處，其操縱性特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：慣性較大、主機(jī)功率與排水量之比不斷下降、錨的作用下降、淺水和岸壁效應(yīng)明顯、失去舵效的船速較高、操縱中對(duì)拖輪的依賴增大[1]。因而超大型船舶操縱對(duì)于駕引人員來說，難度系數(shù)急劇增大，尤其是旋回操縱。

旋回操縱是船舶操縱中的難點(diǎn)，也是駕引人員關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)今船舶越來越大型化，水域受限時(shí)，超大型船舶的旋回操縱更是難上加難。傳統(tǒng)的船舶旋回操縱，轉(zhuǎn)向時(shí)機(jī)的早晚、轉(zhuǎn)頭速率的快慢、如何調(diào)整舵角、是否需要加減車以及拖輪推拉的力度，主要依靠駕引人員的經(jīng)驗(yàn)和目測(cè)觀察。隨著科技的進(jìn)步，電子助航儀器得到了廣泛推廣，其中指示船舶旋回角速度的指示器（Rate of Turn Indicator，簡(jiǎn)稱ROTI），在船舶上的使用也逐漸增多，尤其是超大型船舶，基本都安裝有該指示器。旋回角速度（Rate of Turn，簡(jiǎn)稱ROT），它代表了船舶轉(zhuǎn)向的速率，給船舶旋回操縱提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。有的船舶在駕駛臺(tái)兩翼，除了安裝主機(jī)轉(zhuǎn)速指示器和舵角指示器的分顯示器，也安裝了ROTI分顯示器，可見該指示器的重要性。ROTI能夠靈敏且量化地指示出船舶旋回運(yùn)動(dòng)的快慢，它所提供的船舶旋回角速度數(shù)據(jù)，對(duì)船舶旋回操縱有很重要的參考價(jià)值。

1船舶轉(zhuǎn)向速率指示器

船舶轉(zhuǎn)向速率指示器，即船首向變化率指示器，用以感受陀螺儀信號(hào)，指示出船舶首向向左或者向右旋轉(zhuǎn)角速度的儀器。根據(jù)IMO第73次會(huì)議對(duì)SOLAS公約第五章的修正案的規(guī)定，2002年7月1日以后建造的五萬總噸以上的船舶必須安裝轉(zhuǎn)向速率指示器。此前要求是1984年9月1日以后建造的十萬總噸以上的船舶，必須安裝轉(zhuǎn)向速率指示器。

“ORION 1”輪建造于2010年，是一艘載重噸為20萬噸散貨船，圖1是駕駛臺(tái)安裝的轉(zhuǎn)向速率指示器，其安裝在了主機(jī)轉(zhuǎn)速指示器和舵角指示器中間，并且比主機(jī)轉(zhuǎn)速指示器和舵角指示器更加突出。

筆者引領(lǐng)過一艘建造于2019年的超大型集裝箱船“MSC SAMAR”，船長(zhǎng)399.9米，船寬61.5米，除了在駕駛臺(tái)安裝轉(zhuǎn)向速率指示器外，在雷達(dá)顯示屏的右上角，也給出了旋回角速度的數(shù)值，左紅右綠，精度在小數(shù)點(diǎn)后一位。圖2是“MSC SAMAR”輪雷達(dá)上顯示的旋回角速度。

2 ROTI在船舶操縱中的應(yīng)用

2.1旋回操縱階段

在進(jìn)行旋回操縱或大角度的轉(zhuǎn)向時(shí)，僅依靠目測(cè)或者經(jīng)驗(yàn)，不可避免地出現(xiàn)操縱上的隨意性，尤其是在受限水域中，例如狹水道、港池內(nèi)，必須引起足夠的重視，操縱數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能地量化，用數(shù)據(jù)來指導(dǎo)駕引人員的操縱措施。對(duì)于重載超大型船舶，要在旋回后將船位擺在既定的航線上，僅憑借目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)，難度極大，而如果利用船舶轉(zhuǎn)向速率指示器，根據(jù)它提供的旋回角速度，配合雷達(dá)上的船舶真矢量線，利用車、舵以及拖輪、側(cè)推器，進(jìn)行簡(jiǎn)單而又快速的計(jì)算，讓船舶以恒定的ROT進(jìn)行旋回運(yùn)動(dòng)，就能保持船舶航行在預(yù)定的航線上，順利平穩(wěn)地完成旋回操縱。例如青島港董家口港區(qū)，滿載開普型船在D3泊位、D4泊位離泊，就是在極度受限水域中的超大型船舶的旋回操縱。圖3中黑色實(shí)線是D4泊位滿載開普型船離泊軌跡圖。

這是在董家口港區(qū)D4泊位，滿載二十萬噸礦船離泊軌跡圖。該港池長(zhǎng)0.7海里，寬0.35海里，碼頭走向146～326°，船舶左舷靠泊在D4泊位，一般在高潮前半小時(shí)登船，高潮點(diǎn)開始解纜離泊。離泊調(diào)好頭時(shí)的船首向在065°左右，距離左邊碼頭岸線0.15海里，出港船首向在165°左右，需要進(jìn)行一個(gè)100°的大轉(zhuǎn)向，在距離出港航道左邊線0.55海里時(shí)開始轉(zhuǎn)向，將ROT恒定在10°/min，需要十分鐘的時(shí)間來完成這個(gè)大的轉(zhuǎn)向。有了時(shí)間和距離，就可倒推出船舶的速度，再結(jié)合雷達(dá)上的船舶運(yùn)動(dòng)矢量，就能將船舶行駛在預(yù)定的出港航道上。當(dāng)然，從轉(zhuǎn)向的初始階段到達(dá)到一定的ROT，以及在轉(zhuǎn)向的最后階段，從一定的ROT到船首向穩(wěn)定，也就是ROT為零，都需要一個(gè)過程。

2.2停車淌航階段

停車淌航是靠泊操縱中重要的減速手段。停車以后，失去螺旋槳的排出流和受到伴流的影響，舵效逐漸變差，這個(gè)階段駕引人員最關(guān)注的是船首向的穩(wěn)定。在惡劣天氣中，超大型船舶，特別是超大型集裝箱船舶，受風(fēng)面積太大，很容易出現(xiàn)把不定船首向的情況。船舶轉(zhuǎn)向速率指示器的靈敏度要遠(yuǎn)超人的眼睛，駕引人員如果密切觀察船舶轉(zhuǎn)向速率指示器的變化，可以立即發(fā)現(xiàn)船舶的偏轉(zhuǎn)，并及時(shí)壓舵和短時(shí)間用車克服，能最大程度上保證船首向的穩(wěn)定。而單純用肉眼發(fā)現(xiàn)船舶有轉(zhuǎn)向的動(dòng)態(tài)，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，那時(shí)船舶旋回角速度至少已經(jīng)在每分鐘兩度以上，錯(cuò)過了把定船首向的最佳時(shí)機(jī)。

2.3貼靠碼頭階段

對(duì)于超大型船舶，尤其是駕駛臺(tái)在船頭的超大型集裝箱船舶，在貼靠碼頭時(shí)，不能有較大幅度的左右擺動(dòng)，否則就很可能觸碰到集裝箱橋吊或碼頭。要避免這種態(tài)勢(shì)的出現(xiàn)，就不能單憑借經(jīng)驗(yàn)和目測(cè)來判斷船舶的轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)，借助于ROTI提供的ROT，在貼靠碼頭前，調(diào)整船舶首向和泊位走向一致，同時(shí)控制ROT保持在0°/min，左右可以稍微有點(diǎn)偏差，但不要大于1°/min，應(yīng)以這樣的態(tài)勢(shì)來貼靠碼頭，當(dāng)然攏速不能太快。

3注意事項(xiàng)

使用船舶轉(zhuǎn)向速率指示器時(shí)，要注意船舶轉(zhuǎn)向速率指示器刻度的不同，請(qǐng)看圖4和圖5。

圖4最小刻度是1°/min，圖5最小刻度是2°/min。圖4對(duì)于船舶做旋回操縱，和圖5沒有太大差別，但是當(dāng)用于判斷船舶轉(zhuǎn)頭趨勢(shì)以及轉(zhuǎn)頭速率的大小時(shí)，圖5指示器就不夠精確。另外現(xiàn)在多數(shù)船舶的綜合駕駛臺(tái)，都有數(shù)據(jù)化顯示的船舶旋回角速度。

3.1本船操縱性能的影響

在船舶以一定的船速和舵角開始作定?；剞D(zhuǎn)的初始階段，船舶由于因水流沖擊舵面和橫向阻力不斷增大及轉(zhuǎn)動(dòng)慣性逐步增大等因素的影響，將會(huì)產(chǎn)生船速緩慢降低和轉(zhuǎn)向角速度不斷加大的變化。船舶只有在施舵一定時(shí)間后才能進(jìn)入定?；剞D(zhuǎn)狀態(tài)，即船速和轉(zhuǎn)向角速度基本穩(wěn)定，這一時(shí)間將因不同的船舶而異，即使同一船舶當(dāng)其采用不同的舵角或船速進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)有所不同[2]。在施舵后應(yīng)通過轉(zhuǎn)向速率指示器密切觀察和注意ROT的實(shí)際情況 ，如果在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)原定的車、舵所得到的ROT不符合實(shí)際的需要和難以保證船舶的安全時(shí)，則應(yīng)毫不遲疑地改變所采用車、舵、側(cè)推器以及拖輪的動(dòng)作 ，使ROT能滿足船舶安全航行的需要。

3.2外部環(huán)境的影響

當(dāng)受到外界風(fēng)、流的影響時(shí) ，船舶在回轉(zhuǎn)中其首向、上層建筑和船體與風(fēng) 、流的相對(duì)交角及方位的不斷改變會(huì)使船舶定?；剞D(zhuǎn)時(shí)的船速和回轉(zhuǎn)角速度發(fā)生明顯的變化，即船速和回轉(zhuǎn)角速度難以保持穩(wěn)定，從而不可能進(jìn)行常規(guī)的定?；剞D(zhuǎn)。因此在有較大的風(fēng)、流影響時(shí) ，在實(shí)際操縱中則應(yīng)充分考慮到風(fēng)流對(duì)船舶轉(zhuǎn)向或回轉(zhuǎn)的影響，并根據(jù)ROTI所給出的船首向變化和實(shí)際航行的需要適時(shí)地采用和改變車、舵、側(cè)推器以及拖輪的動(dòng)作，以控制好船舶的船位。

4結(jié)語

船舶轉(zhuǎn)向速率指示器為駕引人員提供了一個(gè)船舶運(yùn)動(dòng)時(shí)的重要數(shù)據(jù)——船舶旋回角速度（ROT）。它可以提高駕引人員對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)的掌控能力，特別是超大型船舶的旋回運(yùn)動(dòng)。駕引人員要學(xué)會(huì)使用該儀器，善于使用該儀器，不斷實(shí)踐和總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)，才能更好地保證船舶安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪碧光.船舶操縱[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2008.

[2]方泉根.回轉(zhuǎn)角速度指示器在船舶操縱中的應(yīng)用[J].交通部上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào)，1994（01）：73-78.