滚装船靠泊操纵讨论

刘堃

摘 要：滚装船是一种很有特点的海上运输工具。相比其他货船来说，具有受风面积大、驾驶台在船首位置、主机功率大、装备首侧推等特点。也是大风天气下操纵比较困难的船型。我们通过学习研究它，来加深认识、提高技能，确保引航安全。

关键词：滚装船 船舶特点 风的影响 操纵 拖轮

1.引言

船舶是水上运输的主要工具，其种类繁多，数目庞大。作为天津港引航员，接触最多的还是货船。在这些到港的货船里以杂货船、散货船、集装箱船和滚装船为主。在船舶总体设计中，机舱的位置不仅影响船体内部舱室的划分、结构形式，也决定着上层建筑的造型形式。因此按主机安装部位分为尾机型、中机型、中尾机型等等。

（1）尾机型是现代船舶主要的布置形式，这种形式决定了主体上层建筑在船尾。所以我们引领的绝大部分货船驾驶台在船尾，这样的好处在于船舶的整体基本上都在视线之内，操纵上比较直观，由于前进时转心靠近船首，转向效果便于观察。

（2）中尾机型的船舶上层建筑随之前移，形成长尾楼式上层建筑，它保持了尾机型的部分优点，适居性更强，许多滚装船、大型集装箱船和客船都采用这种形式。

为配合京津冀及周边地区大气污染防治，天津港运输方式近期陆续完成重大调整，港口面临转型。今后会更加推行清洁高效的运输方式，建港理念会更加注重绿色环保，促进京津冀一体化协调发展，为向高端高质发展提供有力支撑。因此笔者认为未来大型集装箱船、邮轮和滚装船的到港艘次会大幅度提高，它们的船型特点有一些共通之处。而且平日里我们都习惯于操纵驾驶台在船尾的船舶，当引领驾驶台在船首位置的船舶时难免会觉得“别扭”，作为此类船型的代表，我们来谈谈滚装船的特点及其操纵。

2.滚装船的船型特点对于操纵的影响

（1）滚装船的货舱容积利用率比一般货船低，要装运一定重量的货物，就得增加船的长度、宽度、高度。所以，滚装船要比同吨位的一般货船高大。随着受风面积的大幅增加，滚装船相比于其他货船更容易受到风的影响，因而配备了比同级别散杂货船更大的主机功率和侧推器（多为首侧推）。

（2）由于上层建筑高大，贯通首尾，滚装船驾驶台都设计于船首。一般从驾驶台到船首的距离只有20-40米，驾驶盲区较其他货船要小一半左右，大约为0.6-0.7倍的两柱间长（Lpp），驾驶人员更加易于瞭望和判断距离。

（3）船舶在开始操舵时，转心约在重心稍前处；随着旋回不断加快，转心前移，定常旋回时转心约在首柱后1/5-1/3船长处。也就是说滚装船驾驶台一般都会在转心附近稍前的位置，而且由于船舶前进中旋回时转心在重心之前，旋回时船首向内偏移量比船尾向外偏移量要小，因此在驾驶台不容易察觉转向效果和旋回速度，通过旋回驶入航道时容易造成船位的偏差。

3.外部环境对操纵的影响以及为保证安全所需配备拖轮的讨论

这里所说的“外部环境”主要是指风，因为天津港受水流影响很小。根据风压力公式

C-风压力系数

p-空氣密度

V-相对风速

A-船体水线以上正投影面积

B-船体水线以上侧投影面积

a-相对风舷角

我们可以知道作用于船舶的风压力大小与风速、受风面积、风舷角以及船型（风压力系数）等因素有关。下面我们以一条到港尺寸比较大的滚装船为例来探讨一下强风靠泊时拖轮的配备及其可行性。

MORNING LYNN轮（总长232.37米，船宽32.3米，满载吃水10.018米，首侧推马力2280匹）。该轮进港时平均吃水8.55米，此时净空高度是37.45米，去掉天线等无效受风高度，有效高度为33.45米，此时船舶侧面受风面积约为7770平方米、正面受风面积约为1080平方米。我们知道风舷角在40度和140度的时候风压力系数会达到两个峰值，风舷角在90度的时候风压力系数较小，但是通过计算对比，船舶在平行靠向码头的过程中几乎没有明显前冲后缩速度，横风对船舶的作用仍然是最大的，此时如果可以克服，其他风向也是没有问题的，所以我们只讨论这种极限情况。在这种天气条件下工作，由于风、涌浪、自身船况等情况的影响，Z型拖轮每100匹马力可以产生约1.0吨的拉力。天津港港作拖轮马力分为2600匹、3200匹、4000匹、5000匹、6000匹和6500匹。下面我们分别计算6、7、8级风时的风压力：

（1）6级风的上限风速是13.8米/秒，根据公式得出风压力约为93吨。

（2）7级风的上限风速是17.1米/秒，根据公式得出风压力约为142吨。

（3）8级风的上限风速是20.7米/秒，根据公式得出风压力约为208吨。

如表1，通过分析和计算，使我们在遇到突发天气状况时能做到心中有数，保障船舶和码头安全，不蛮干。当引领该尺寸滚装船进港的过程中风力突然增强，要沉着冷静，不慌乱。当船体横向移动时，水线以下部分会受到水阻力的影响，一定程度上也是“帮助”船舶减小横移速度，再通过合理利用车、舵和首侧推，在上限6级风时至少使用一条4000匹和一条5000匹马力的拖轮；在上限7级风时至少使用两条6500匹马力的拖轮；在遇到上限8级风，至少使用2条6500匹和一条6000匹马力的拖轮。此拖轮配备仅仅是理论上突发大风天气时的应急操纵，不是常态化靠泊配置。在极端天气下工作，对引航员的心理素质、身体素质，对船舶的操纵性能、设备的可靠性都有很高的要求，一旦某个环节出现偏差，就会造成巨大的经济损失和恶略的社会影响。所以笔者认为《天津港引航中心作业规程》将靠泊风力定为7级以下是非常合理的，在7级及以上风力时都需要最大马力的拖轮协助，即便是可以增加拖轮数量，但实际操作起来也会给引航员增加不少难度，容易造成混乱；7级风以下时在拖轮配备方面选择余地广，安全余量大，引航员可以更从容地指挥拖轮和操纵大船，及时修正，做到科学引航，安全引航。

4.天津港靠泊滚装码头的实例及体会

我们以“MORNING LYNN”轮右舷靠泊天津港N1滚装码头为例进行说明。由于进港靠此码头需要调头，之前在操纵的过程中总是感觉费时又费力。早期的靠泊体验是在自己视觉上的安全距离地点开始调头，调顺了之后发现距离码头仍然有将近300米，然后开始平推入泊。根据经验，横移速度达到1节的时候已经能够明显感觉出快了，所以一般情况下横移速度会更慢，靠泊时间就会更长。后来通过不断总结，积累经验，采取先以安全余速接近码头至100米左右（视驾驶台到船首距离和风速风向做相应的调整），再使用车、舵、拖轮进行调头，这样做的效果是可以很好的控制横距，缩短靠泊时间。但这样做首先是要克服心理障碍，因为该轮的视觉盲区在140米以上，此时码头岸线已经在盲区以内，会给引航员带来不安全感，无法准确判断距离。接近N1泊位的过程中可以路过五洲国际码头（该码头与N1滚装码头相邻）的所有泊位，我们可以通过正横串视五洲国际码头的方法来判断本船的位置或是利用雷达的活动距标圈来测距，笔者通过实际工作验证这两种做法还是具有很高的参考性。具体操作如下：

（1）距离泊位1海里开始带拖轮，此时控制速度5.5节以下，调头靠泊前要始终保持船舶的航迹线对准船首指泊旗附近。

（2）船首距码头110米左右时将船速减到1.5节以下，开始掉头。

（3）兩条同等马力拖轮外加首侧推的应用，会使船舶在掉头靠向码头的过程中出现后退速度，此时下令左满舵进车，这样既可以抵消掉后退的速度，又可以利用舵力转船力矩协助船尾靠向码头。

（4）根据风向风速和横移速度，适时的调整口令，使船舶平行、安全地靠妥码头。平行贴上码头很重要，尤其是在潮水比较高的时候，否则船尾很有可能会扫到码头上的缆桩，造成损失。

5.结语

天津港作为北方航运中心，到港船舶日益多元化和大型化，国际邮轮和大型集装箱船的外形结构、受风特点和操纵特性与滚装船颇为类似。它们的频繁到港，给引航服务提出了新的要求。天津港引航中心作为天津市唯一的引航机构，在为港航企业提供优质引航服务方面扮演着重要角色。通过对滚装船操纵特性和受风情况的研究，我们可以不断充实自己的理论知识，完善自己的操船技能，使我们的引航工作更加安全和高效。

参考文献：

[1]刘彤.船舶导航系统与引航资源管理，2013.

[2]房希旺，何欣，杨林家.船舶操纵，2012.

[3]天津港引航中心作业规程，2016.

[4]蔡文山.船舶风载荷研究现状及计算方法比较.上海船舶运输科学研究所学报，2013.

[5]夏国忠.船舶结构与设备，2007.

[6]蒋维清.船舶原理，2008.