第6章特殊情況下的船舶操縱.ppt

第六章惡劣天氣下的操船 第一節(jié)大風(fēng)浪中的船舶操縱第二節(jié)避離熱帶氣旋的船舶操縱 第一節(jié)大風(fēng)浪中的船舶操縱 一 波浪概述二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng)三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害四 大風(fēng)浪中的操船方法五 大風(fēng)浪中掉頭 一 波浪概述 1 波浪的要素波浪是水質(zhì)點(diǎn)在外力作用下所形成的波動(dòng)運(yùn)動(dòng) 在深水中波浪的水質(zhì)點(diǎn)以一定的速度作軌圓運(yùn)動(dòng) 其波形以某一速度傳播出去 而水質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波形移動(dòng) 水質(zhì)點(diǎn)的軌圓運(yùn)動(dòng)方向 當(dāng)處于波峰時(shí)與波的傳播方向相同 處于波谷時(shí)則與波的傳播方向相反 這種波的波峰比較陡峭 波谷比較平坦 因此稱為坦谷波 表征波浪特征的幾何要素見(jiàn)圖6 1 波高H 波形最高點(diǎn)與波形最低點(diǎn)之間的垂直距離 m 波長(zhǎng) 兩個(gè)相鄰波峰或波谷間的水平距離 m 波速C 波形向前移動(dòng)的速度 m s 波浪周期 水質(zhì)點(diǎn)每回轉(zhuǎn)一次所需時(shí)間 s 即波形向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)所需的時(shí)間 一 波浪概述 波面角 waveslopeangle 波形的切線與水平線間的夾角 陡度 wavesteepnees 波的陡峭程度 H 根據(jù)擺線理論 可以得到 由上述公式 得到坦谷波的波速和波浪周期與波長(zhǎng)間的如下關(guān)系 波浪的大小和風(fēng)力 風(fēng)時(shí)以及海區(qū)的廣度 深度有關(guān) 風(fēng)力大 風(fēng)時(shí)長(zhǎng) 海區(qū)廣又深 則波浪就大 有關(guān)各海區(qū)不同季節(jié)的波浪要素可從氣象書(shū)籍和航路指南中找出 大洋中最容易產(chǎn)生的波浪的波長(zhǎng)是80 140m 波周期為7 10s 最陡的波的傾斜度為1 10 一般為1 30 1 40 一 波浪概述 海上波浪實(shí)際上是不規(guī)則的 它們是由各種不同波長(zhǎng) 波高和陡度的波組成的 經(jīng)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)表明 其中有1 10波的波高是平均波高的2倍 稱之為最大波高 hw 10 有1 3波的波高是平均波高的1 6倍 稱之為三一平均波高或有義波高 hw 3 人們?cè)诤Ｉ夏繙y(cè)的波高很接近有義波高 有義波高 hw 3 可以用來(lái)確定最大有義波的波長(zhǎng) 6 4 和最大能量波的波長(zhǎng) 6 5 根據(jù)這兩個(gè)波長(zhǎng)可以估計(jì)出某船在該不規(guī)則波中航行時(shí)的搖蕩情況 一 波浪概述 2 波形的變化1 淺水區(qū)的波形變化波浪從深海向淺海接近時(shí) 由于水質(zhì)點(diǎn)的垂直移動(dòng)受阻 水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡將由圓形變?yōu)闄E圓 同時(shí) 由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與海底之間的摩擦阻力使波速降低 在淺水域中波速只隨水深變化 但波浪的周期不變 因此 當(dāng)波速減小時(shí) 波長(zhǎng)變短 波高增大 而且海岸的傾斜越急 這種變化越劇烈 此外 由于波谷與海底的摩擦部分的行進(jìn)速度變緩 而波峰的行進(jìn)較快 使波峰向前卷起 同時(shí)在行進(jìn)中破碎 這種波浪俗稱為開(kāi)花浪 對(duì)船舶的沖擊力較大 一 波浪概述 2 干擾引起的波形變化當(dāng)從大海上遠(yuǎn)處襲來(lái)的大浪與本海區(qū)相反方向的波浪相遇 或襲來(lái)的波與該處的反射波相互干擾時(shí) 形成合成波 它的波速變得很小 而波高可能增加一倍 這種波浪俗稱為三角浪 對(duì)小型船舶危害較大 由于風(fēng)向的變化 使所產(chǎn)生的兩個(gè)不同方向的波浪形成某一交角時(shí) 就會(huì)發(fā)生波高作周期性變化的群波 在海上經(jīng)常遇到的 周期性的3個(gè)或5個(gè)大浪 隨后又出現(xiàn)幾個(gè)小浪 就是這種群波 通過(guò)仔細(xì)觀察 掌握住海浪的這個(gè)規(guī)律 就能夠選擇在較小的波浪時(shí)進(jìn)行操縱較為有利 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 1 風(fēng)浪中的船舶搖擺船舶在波浪作用下 沿著和圍繞著通過(guò)船重心的X Y Z軸作線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 各搖蕩運(yùn)動(dòng)的名稱為 X軸 縱蕩 surging 和橫搖 rolling y軸 橫蕩 swaying 和縱搖 pitching Z軸 垂蕩 heaving 和首搖 yawing 船舶在波浪中的搖蕩運(yùn)動(dòng) 是波浪的強(qiáng)迫搖蕩和船舶本身固有的搖蕩相結(jié)合的復(fù)合運(yùn)動(dòng) 這種搖蕩運(yùn)動(dòng)由于受到水阻力的阻尼作用 因而是逐漸衰減的 搖蕩的強(qiáng)度取決于波面角的陡度 波浪的周期 船舶本身的搖蕩周期與船舶尺度和波長(zhǎng)的比例關(guān)系 對(duì)船舶安全有威脅的搖擺是橫搖 縱搖和垂蕩 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 2 橫搖1 橫搖擺幅船舶在規(guī)則波中的強(qiáng)制橫搖擺幅可以近似地用下式表示 6 6 式中 最大波面角 TR 船舶橫搖周期 s 波浪周期 s 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 從上式可見(jiàn) 船在波浪中橫搖的大小 除與最大波面角有關(guān)外 主要取決于船舶本身的固有橫搖周期TR與波浪周期的比值 當(dāng) 即船舶的橫搖周期比波浪周期小 則船舶橫搖較快 甲板與波面經(jīng)常保持平行 很少上浪 但船體所受慣性力較大 當(dāng) 即船舶的橫搖周期比波浪周期大 則橫搖較慢 并且與波浪不協(xié)調(diào) 船舷易與波浪撞擊 甲板上上浪較多 當(dāng) 即二者的周期接近相等 船舶搖擺最劇烈 橫搖角越搖越大 將會(huì)導(dǎo)致船舶傾覆 這種現(xiàn)象稱為橫諧搖 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 諧搖時(shí)的橫傾角可用下式估算 6 7 式中 最大波面角 2 船舶固有的橫搖周期 TR 船舶在規(guī)則波中作小角度 小于15 無(wú)阻尼橫搖時(shí)的周期稱為船舶固有橫搖周期 naturalrollingperiod 可用下式求得 式中 TR 船舶固有橫搖周期 s 即自一舷橫傾至另一舷再回到初始橫傾位置所需的時(shí)間 B 船寬 m GM 初穩(wěn)性高度 m 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) C 橫搖周期系數(shù) 客船為0 75 0 85 貨船為0 7 0 8 油船 重載 為0 7 0 75 油船 空載 為0 74 0 94 漁船為0 76 0 88 估算時(shí)可簡(jiǎn)單地把C定為0 8 各類船舶的橫搖周期如表6一1所示 3 波浪遭遇周期 TE 波浪相對(duì)于航行中的船舶的周期即波浪的遭遇周期 也稱作波浪視周期 TE 船舶在海上航行時(shí) 設(shè)其前進(jìn)方向與波浪來(lái)向成一夾角 該夾角稱為遭遇浪向角 頂浪時(shí) 0 順浪時(shí) 180 橫浪時(shí) 90 如圖6 2所示 上圖表示船在波浪中航行的一般狀態(tài) 直線AB表示以速度C傳播的波峰 船以速度V并與波浪傳播方向成角航行 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 這時(shí) 波峰相對(duì)船的傳播速度即波的表觀傳播速度 船上觀察者所看到的波傳播速度 VE為 VE C Vcos 6 9 顯然 波浪的遭遇周期TE為式中 波長(zhǎng) m C 波速 m s 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 4 減輕橫搖的措施當(dāng)般舶在波浪中發(fā)生橫搖諧振運(yùn)動(dòng)時(shí) 搖擺加劇 如不采取減搖措施 將危及船舶的安全 從操船角度出發(fā) 減搖措施有 1 調(diào)整船舶的固有橫搖周期船舶確定航線后 可根據(jù)本航次中各海區(qū)季節(jié)可能經(jīng)常遭遇的波浪周期 于配載時(shí)選擇較為合適的船舶搖擺周期 避開(kāi)諧振區(qū) TR TE1 3 6 11 根據(jù)式 6 7 避開(kāi)諧振的要求 當(dāng)波長(zhǎng)為100 220m 其相應(yīng)的波浪周期約為8 12s時(shí) 則船舶的周期應(yīng)調(diào)整到小于6s或大于14s 就不會(huì)發(fā)生諧振了 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 2 改變航向和速度 調(diào)節(jié)波浪遭遇周期由式 6一10 可見(jiàn) 改變船速或遭遇浪向角或者同時(shí)改變船速與遭遇浪向角 就能改變波浪的遭遇周期 避免諧振運(yùn)動(dòng) 這種方法對(duì)于航行中的船舶是簡(jiǎn)便而有效的 當(dāng) 90或270 即正橫受浪時(shí) TR TE 此時(shí)改變船速對(duì)波浪遭遇周期無(wú)影響 只有改變航向才能取得減輕橫搖的效果 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3 縱搖與垂蕩縱向受浪時(shí) 由于船舶的縱搖質(zhì)量慣矩和水的阻尼力矩很大 同時(shí)縱向穩(wěn)性也較大 所以在波浪的作用下產(chǎn)生的縱搖擺幅比橫搖的小 縱傾角一般不超過(guò)最大波面角 當(dāng)波浪通過(guò)船體時(shí) 隨著浮力的周期變化 使船體作上升和下降的垂蕩運(yùn)動(dòng) 波高越大 垂蕩越激烈 上下運(yùn)動(dòng)時(shí)水對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力很大 使運(yùn)動(dòng)很快衰減 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 1 縱搖周期與縱搖振幅般舶的縱搖周期可用下列近似公式估算 6 12 式中 TP 船舶縱搖周期 5 L一船長(zhǎng) m CP 縱搖周期系數(shù) 客船為0 45 0 55 客貨船為0 54 0 64 貨船為0 54 0 72 油船 尾機(jī) 為0 80 0 91 規(guī)則波中的相對(duì)縱搖振幅 縱搖振幅與最大波面角之比 與TP TE Fr L三者的關(guān)系如圖6 3所示 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 從圖中可見(jiàn) 1 船長(zhǎng)與波長(zhǎng)的關(guān)系對(duì)船舶相對(duì)縱搖振幅有決定性影響 L 1 5時(shí) 相對(duì)縱搖振幅小于0 4 縱搖角較小 船長(zhǎng)越大 越趨平穩(wěn) L 相對(duì)縱搖振幅急劇增大 正如小船遇長(zhǎng)波 船舶縱搖很大 不論船速如何 無(wú)法避免 2 船舶的縱搖周期與波浪的遭遇周期的關(guān)系對(duì)于船舶相對(duì)縱搖振幅的影響 事實(shí)上也一定程度程度上反映了船長(zhǎng)與波長(zhǎng)之間關(guān)系的影響 而且 也反映出船速或傅汝德數(shù)的影響 當(dāng)TP TE 1時(shí) 相對(duì)縱搖振幅并不是各曲線的最大值 要想有較低的相對(duì)縱搖振幅 各曲線均要求有較高的TP TE值 從本質(zhì)上看 這也就要求具有船較長(zhǎng) 波較短的條件 船舶頂浪航行 當(dāng)船速一定時(shí) 總的趨勢(shì)是相對(duì)縱搖擺振隨TP TE的增大而降低 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3 船速對(duì)船舶相對(duì)縱搖振幅的影響 由于船速 用佛汝德數(shù)Fr表示 當(dāng)中也包含船長(zhǎng)因素在內(nèi) 所以當(dāng)船速相同時(shí) 較長(zhǎng)的船具有較小的Fr和較高的TP TE 相對(duì)縱搖振幅也將相應(yīng)的降低 海上航行對(duì)操船者來(lái)說(shuō) 船長(zhǎng)和波浪均為客觀給定的條件 可以調(diào)整的對(duì)象僅船速和航向而已 激烈的縱搖容易產(chǎn)生拍底和甲板上浪現(xiàn)象 適當(dāng)降低船速 可緩解上述不利因素 4 TH TE對(duì)垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅也有影響 但由于垂蕩運(yùn)動(dòng)與縱搖一樣也具有高阻尼性 故TH TE的影響是隨阻尼大小而變化的 也隨船速不同而不同 一般說(shuō)來(lái) 在船長(zhǎng)波短船速較高的條件下 TH TE處于0 8附近將出現(xiàn)較大的相對(duì)垂蕩振幅 然而畢竟垂蕩運(yùn)動(dòng)是高阻尼的 所以即使出現(xiàn)垂蕩諧振也不會(huì)有很高的相對(duì)垂蕩振幅 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 2 垂蕩周期與垂蕩振幅船舶的垂蕩周期可用下列近似公式估算 式中 TH 船舶垂蕩周期 s d 船舶平均吃水 m 船舶的垂蕩周期和縱搖周期很接近 后者稍大于前者 一般船舶均具有TR TP TH的關(guān)系 后二者約為前者的一半 垂蕩運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)迫位移為 式中 有效波高系數(shù) 是由 L決定的 它和垂蕩運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)迫力系數(shù)相當(dāng) h 1 2波高 倍率系數(shù) 取決于垂蕩頻率與波長(zhǎng)之比 如式 6一14 所示 垂蕩運(yùn)動(dòng)是由波高h(yuǎn)與 即TH TE 之比來(lái)決定的 波高越大 垂蕩越激烈 如圖6 4 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 由圖6 4可得到 1 垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅與波高成正比 波越高 垂蕩振幅越大 2 垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅受有效波高系數(shù)影響極大 值大體上與垂蕩運(yùn)動(dòng)強(qiáng)迫力系數(shù)相當(dāng) 當(dāng)時(shí)不論其余條件如何 甚至即使出現(xiàn)諧振 垂蕩振幅仍然很小 當(dāng)時(shí) 相對(duì)垂蕩振幅將逐漸增大 也就是說(shuō)在波長(zhǎng)船短的情況下不可避免地出現(xiàn)隨波垂蕩的情況 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3 船舶垂蕩相對(duì)振幅也受船速的影響 當(dāng)時(shí) 船速的影響較小 當(dāng)時(shí) 船速越高 垂蕩越激烈 因此 當(dāng)波長(zhǎng)船短時(shí)適當(dāng)降速將大大緩解船舶垂蕩的激烈程度 4 TH TE對(duì)垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅也有影響 但由于垂蕩運(yùn)動(dòng)與縱搖一樣也具有高阻尼性 故TH TE的影響是隨阻尼大小而變化的 也隨船速不同而不同 一般說(shuō)來(lái) 在船長(zhǎng)波短船速較高的條件下 TH TE處于0 8附近將出現(xiàn)較大的相對(duì)垂蕩振幅 然而畢竟垂蕩運(yùn)動(dòng)是高阻尼的 所以即使出現(xiàn)垂蕩諧振也不會(huì)有很高的相對(duì)垂蕩振幅 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3 船舶在不規(guī)則波中的縱搖情況船舶在不規(guī)則波中頂浪前進(jìn) 它相當(dāng)于遭遇一系列波長(zhǎng)變化的規(guī)則波的作用 這時(shí)不再適用諧搖的概念 而需用臨界狀態(tài)的概念來(lái)說(shuō)明船舶的搖擺情況 當(dāng)船舶的縱搖周期TR和波浪TE相等時(shí) 將發(fā)生諧搖 如已知船舶的航行速度 則根據(jù)式 6一2 和 6一11 可推算出諧搖波長(zhǎng)根據(jù)諧搖波長(zhǎng)和船長(zhǎng)的關(guān)系 可以確定船舶所處的臨界狀態(tài) 從而判斷船舶的搖蕩情況 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 1 亞臨界區(qū)域船舶以某一速度航行 當(dāng)諧搖波長(zhǎng)小于3 4船長(zhǎng)時(shí) 該船處于亞臨界區(qū)域 這一速度相當(dāng)于低速 此時(shí) 縱搖和垂蕩都比較緩和 甲板干燥 不產(chǎn)生砰擊 2 超臨界區(qū)域當(dāng)諧搖波長(zhǎng)大于最大有義時(shí) 該船處于超臨界區(qū)域 船舶的縱搖和垂蕩中等 這相當(dāng)于中速貨船在小波中航行 或快艇頂著中等海浪航行的情況 但在大浪中一般商船難以達(dá)到這么高的速度 二 船在波浪中的運(yùn)動(dòng) 3 臨界區(qū)域當(dāng)諧搖波長(zhǎng)介于船長(zhǎng)和最大能量波長(zhǎng)最大能量之間時(shí) 該船處于臨界區(qū)域 此時(shí) 船舶的縱搖和垂蕩都非常嚴(yán)重 可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的拍底和上浪 所有船舶都有可能處于臨界區(qū)域 為了減輕搖蕩 須避開(kāi)臨界區(qū)域 其有效的方法是將船速降低到保持舵效的速度 根據(jù)以上臨界狀態(tài)的劃分 我們可以根據(jù)遭遇的波浪要素來(lái)判斷頂浪航行時(shí)船舶的搖蕩情況 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 1 橫向受浪時(shí)所產(chǎn)生的危害橫向受浪航行中 船舶容易出現(xiàn)橫諧搖的情況 由于船舶的劇烈的橫搖 將產(chǎn)生下列危害 1 產(chǎn)生過(guò)大的橫搖角 2 舷側(cè)容易上浪 3 由于橫搖加速度增大 容易引起貨物移動(dòng)和增加自由液面的沖擊力 4 造成人員不適 船用儀器使用不便 船體結(jié)構(gòu)容易受損 增大船舶傾覆的危險(xiǎn) 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2 縱向受浪時(shí)產(chǎn)生的危害1 拍底 slamming 在激烈的縱搖和垂蕩中 當(dāng)船首升起后下落而與波的向上運(yùn)動(dòng)相撞擊時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象 稱為拍底 它使船首底部 甚至在整個(gè)首垂線后1 4船長(zhǎng)區(qū)域和波浪表面發(fā)生沖擊 產(chǎn)生很大的應(yīng)力 將導(dǎo)致首部結(jié)構(gòu)的損傷 拍底時(shí)船體發(fā)生劇烈的振動(dòng) 容易產(chǎn)生拍底的條件有 L1遇到與船長(zhǎng)相當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的拍底 海上的波長(zhǎng)在80 140m之間 因此 如船長(zhǎng)在這個(gè)范圍內(nèi) 則易發(fā)生拍底 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2 d L 5 吃水與船長(zhǎng)之比值小時(shí)易產(chǎn)生拍底 一般空船時(shí)拍底嚴(yán)重 2 3載以上則不易發(fā)生拍底 見(jiàn)圖6一5 3 船速是產(chǎn)生拍底的重要因素 根據(jù)Lehman的研究 當(dāng)Fr處于0 14 0 21范圍內(nèi)時(shí)容易產(chǎn)生拍底 4 方形系數(shù)及棱形系數(shù)大的船 沖擊力也大 U型船首比V型船首遭受拍擊的次數(shù)多 強(qiáng)度也大 依上所述 為了減少拍底 應(yīng) 保持船首吃水大于1 2滿載吃水 避免縱搖和垂蕩的諧振 減速 保持船速在Fn 0 1左右 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2 甲板上浪 shipwaterondeck 打在甲板上的海水可看作是自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響 嚴(yán)寒時(shí)還有結(jié)冰的危險(xiǎn) 同時(shí)浪的作用還會(huì)使甲板設(shè)備 上層建筑直接遭受破壞 特別是裝有甲板貨時(shí) 易造成貨物移動(dòng) 危及船舶的安全 甲板上浪與船首干舷高度 船速及相對(duì)波高 L 有關(guān) 船首干舷越低 船速越大 波高越高 甲板上浪也越厲害 為了減少甲板上浪 首先要降低船速 其次是選擇盡可能緩解搖擺的航向 降速的幅度應(yīng)根據(jù)本船噸位 載況 種類 海況及船舶的技術(shù)狀況加以決定 表6 2可作為自主降速的參考 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 順浪航行中 當(dāng)船尾陷入比船速快的波谷時(shí) 浪打上船尾甲板 稱為尾淹 此時(shí) 船與波的相對(duì)速度很小 波通過(guò)船的時(shí)間較長(zhǎng) 打上海水的機(jī)會(huì)就多 當(dāng)船處于追波的前傾斜面時(shí) 會(huì)出現(xiàn)航向不穩(wěn)定狀態(tài) 甚至突然產(chǎn)生首搖而橫于波浪中 即所謂打橫 broaching 此時(shí) 一瞬間產(chǎn)生很大的橫傾 襲來(lái)的波浪打到船上便會(huì)使船陷入非常危險(xiǎn)的境地 順浪中如出現(xiàn)這種狀況 而不果斷采取變速措施 使船速與波速產(chǎn)生差異 就很難避免危險(xiǎn) 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 4 螺旋漿空轉(zhuǎn) racing 劇烈的縱搖和垂蕩會(huì)使螺旋槳的一部分或全部周期性地露出水面 發(fā)生螺旋槳空轉(zhuǎn)現(xiàn)象 俗稱打空車 空轉(zhuǎn)時(shí) 螺旋槳效率顯著下降 船速下降 螺旋槳 軸系和船體產(chǎn)生很大的震動(dòng) 同時(shí)使它們受到很大的沖擊應(yīng)力 隨時(shí)有可能受損 空船狀態(tài)更容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象 為了減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象和防止槳葉等受損 應(yīng)保持槳葉沒(méi)入水中20 30 軸的螺旋槳直徑 當(dāng)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)時(shí) 可及時(shí)調(diào)整航向和速度以減輕船舶搖蕩 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 3 大風(fēng)浪航行的準(zhǔn)備工作航行中的船舶應(yīng)經(jīng)常處于適航狀態(tài) 當(dāng)預(yù)測(cè)到將有大風(fēng)浪來(lái)臨時(shí) 必須采取相應(yīng)措施 檢查并保證做好下列工作 1 保證水密1 檢查甲板開(kāi)口封閉的水密性 必要時(shí)進(jìn)行加固 2 檢查各水密門是否良好 不需用的一律關(guān)閉拴緊 3 將通風(fēng)口關(guān)閉 并加蓋防水布 4 天窗和舷窗都要蓋好 并旋緊鐵蓋 5 錨鏈管蓋好 防止海水灌進(jìn)鏈艙 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 2 排水暢通1 檢查排水管系 抽水機(jī) 分路閥等 保證處于良好工作狀態(tài) 2 清潔污水溝 井 保證黃蜂巢暢通 3 甲板上的排水孔應(yīng)保持暢通 3 綁牢活動(dòng)物1 吊貨設(shè)備 主錨 備錨 舷梯 救生艇筏以及一切未固定的甲板物件都要綁牢 2 散裝貨及燒煤要扒平 3 各水艙及燃油艙應(yīng)盡可能注滿或抽空 以減少自由液面 4 艙內(nèi)或甲板裝有重件貨物時(shí) 應(yīng)仔細(xì)檢查加固 必要時(shí)加固綁扎 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 4 做好應(yīng)急準(zhǔn)備1 保證駕駛臺(tái)和機(jī)艙 船首 舵機(jī)室在緊急情況下通信聯(lián)系暢通 2 檢查應(yīng)急電機(jī) 天線 舵設(shè)備等處于良好狀態(tài) 3 保證消防和堵漏設(shè)備隨時(shí)可用 4 保證人身安全 如拉扶手繩 甲板鋪砂等 5 加強(qiáng)全船巡視檢查 勤測(cè)各液體艙及污水溝等 5 空船壓載空船在大風(fēng)浪中有很多不利之處 例如 風(fēng)壓增大了傾側(cè)力矩 保向性下降 拍底增大 空轉(zhuǎn)加劇 失速嚴(yán)重 易發(fā)生橫搖諧振等等 為確保航行安全 應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲狠d 以提高船舶抗風(fēng)浪的能力和改善船舶的性能 三 大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害 空船壓載量可參考下列數(shù)字 夏季 為夏季滿載排水量的50 冬季 為夏季滿載排水量的53 在吃水差方面 既要防止空轉(zhuǎn) 又要減輕拍底 一般以尾傾吃水差1 5 2 0m較為理想 貨船上壓載 除利用壓載艙和深水艙之外 還可以選擇首尾寬度較窄的艙 如有軸遂的尾艙就更好 壓載時(shí) 要注意減小自由液面的影響 還要保證排灌暢通 四 大風(fēng)浪中的操船方法 如前所述 船舶在大風(fēng)浪中航行 不論與風(fēng)浪處于何種相對(duì)位置 都會(huì)給船舶帶來(lái)困難 例如 橫浪中 由于船舶的橫搖周期和波浪的周期很接近 容易喪失橫穩(wěn)性 此時(shí) 改變速度也無(wú)濟(jì)于事 因此不得不采取頂浪航行 頂浪時(shí) 巨浪的沖擊將會(huì)造成拍底 甲板上浪和打空轉(zhuǎn)而損壞船體 設(shè)備 舵和螺旋槳 如果為緩和浪的沖擊而改作順浪航行時(shí) 又將出現(xiàn)大浪淹尾 舵效極度下降而被打橫 仍然十分危險(xiǎn) 因此 必須采取措施 減輕船舶的搖擺 緩和波浪的沖擊 以等待海面恢復(fù)平靜 或采取積極手段 盡早駛離大風(fēng)浪海區(qū) 廣大海員從大風(fēng)浪操船的實(shí)踐中總結(jié)出以下三種方法可供參考 船舶可以根據(jù)本船的船型 穩(wěn)性 吃水 貨載和海域等條件 擇一而用 四 大風(fēng)浪中的操船方法 1 滯航 heaveto 以能保持舵效的最小速度將風(fēng)浪放在船首2 3羅經(jīng)點(diǎn)的方位上迎浪前進(jìn)的方法 稱為滯航 這時(shí)的船舶實(shí)際上是處于緩進(jìn)或不進(jìn) 甚至是微退的狀態(tài) 而航向?qū)㈦S著風(fēng)向的改變需不斷地調(diào)整 這種方法可以減輕波浪對(duì)船首的沖擊和甲板上浪 使船滯留在原地附近 以等待海況的好轉(zhuǎn) 對(duì)于下風(fēng)側(cè)海域不大充裕 船長(zhǎng)較長(zhǎng) 船首干舷較高的船采用此法最為有利 滯航中要根據(jù)風(fēng)浪的情況選擇最佳的風(fēng)浪舷角 以減輕船舶的搖擺 并根據(jù)風(fēng)浪的變化及時(shí)調(diào)整航速 保證有足夠的舵效 以免被打成橫浪 四 大風(fēng)浪中的操船方法 2 順浪 scudding 順浪航行時(shí) 波浪與船的相對(duì)速度較小 可以大大減弱波浪對(duì)船體的沖擊 滯航中經(jīng)不起波浪襲擊的船舶 宜改用順航 順航的船舶由于縱蕩的原因可以保持相當(dāng)?shù)乃俣?有利于擺脫大風(fēng)浪海域或臺(tái)風(fēng)中心 要注意 船長(zhǎng)與波長(zhǎng)相近 船速又與波速接近時(shí) 則極易發(fā)生尾淹及打橫等非常危險(xiǎn)的現(xiàn)象 波長(zhǎng)大大超過(guò)船長(zhǎng)或小于船長(zhǎng)時(shí) 船舶都能平穩(wěn)地航行 因此 當(dāng)遇到不利情況時(shí) 應(yīng)果斷地改變船速 使兩者的速度產(chǎn)生差異 并選擇1 2羅經(jīng)點(diǎn)的受浪角 以減輕尾淹和打橫的現(xiàn)象 尾突出 舵面積較小的船 在順浪中不易保持航向 可采用在船尾曳其他物件 如大纜等 來(lái)提高保向性 四 大風(fēng)浪中的操船方法 3 漂滯 lieto 船舶停止主機(jī)隨風(fēng)浪漂流 稱為漂滯 主機(jī)或舵損壞將被迫漂滯 滯航中不能頂浪或順航中保向性差或船體衰老的船 可以主動(dòng)采用漂滯的方法 漂滯中 波浪對(duì)船體的沖擊力大為減小 甲板上浪不多 只要船舶保持水密 有足夠的穩(wěn)性 就可以渡過(guò)大風(fēng)浪 五 大風(fēng)浪中掉頭 大風(fēng)浪中掉頭 當(dāng)船身轉(zhuǎn)至橫浪時(shí) 若回轉(zhuǎn)引起的橫傾角與波浪的橫傾角相位一致 則過(guò)大的橫傾將危及船舶的安全 并且橫向受浪時(shí) 容易出現(xiàn)橫搖諧振 就越加危險(xiǎn) 因此必須謹(jǐn)慎操縱 掉頭時(shí)應(yīng)掌握 1 等待較平靜的海面來(lái)到 海浪大小的變化是有規(guī)律的 一般情況下 連著三四個(gè)大浪之后 必接七八個(gè)小浪 俗稱三大八小 要利用這個(gè)規(guī)律 使船舶在海面較平靜時(shí)掉頭 2 開(kāi)始時(shí)慢速中舵 15 左右 掉頭過(guò)程中適時(shí)使用快車滿舵 這樣可以使前沖慣性小 減小船舶轉(zhuǎn)向中的橫傾角 同時(shí)保證舵效 縮短掉頭時(shí)間 五 大風(fēng)浪中掉頭 3 從頂浪轉(zhuǎn)向順浪時(shí) 轉(zhuǎn)向應(yīng)在較平靜海面到來(lái)之前開(kāi)始 以求較平靜海面來(lái)臨時(shí)正好轉(zhuǎn)到橫浪 此后可配合主機(jī)突進(jìn) 用滿舵 加速完成后半圈掉轉(zhuǎn) 4 從順浪轉(zhuǎn)向頂浪比較危險(xiǎn) 必先降速減低慣性沖力 等待時(shí)機(jī) 以求后半段掉轉(zhuǎn)在較平靜的海面進(jìn)行 后半段旋轉(zhuǎn)應(yīng)盡可能迅速 否則大浪來(lái)到便難以轉(zhuǎn)向頂浪 為此 可根據(jù)情況采用主機(jī)突進(jìn)的措施 以增加舵效 加速掉轉(zhuǎn) 由于判斷錯(cuò)誤在旋轉(zhuǎn)中遇到大浪來(lái)臨而處于困難境地時(shí) 切勿強(qiáng)行掉轉(zhuǎn) 可選擇與波浪的適當(dāng)相位 等待時(shí)機(jī) 再次掉頭 此時(shí) 切忌急速回舵 防止傾覆 第二節(jié)避離熱帶氣旋的船舶操縱 一 船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 一 船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷 在地球的北半球水域內(nèi) 臺(tái)風(fēng)圈的右半圓其風(fēng)雨波浪較左半圓為激烈 這是因?yàn)榈蜌鈮簹庑鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)與其本身的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)相疊加而造成的 朝臺(tái)風(fēng)前進(jìn)方向看去 操船者常稱臺(tái)風(fēng)的右半圓為危險(xiǎn)半圓 并將左半圓稱為可航半圓 在南半球水域內(nèi) 低氣壓氣旋為順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 故北半球相反 稱右半圓為可航半圓 navigablesemicircle 而稱左半圓為危險(xiǎn)半圓 dangeroussemicircile 一 船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷 航行在臺(tái)風(fēng)區(qū)的船舶 只有在確實(shí)掌握臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船所處臺(tái)風(fēng)的部位之后 才能據(jù)以采取有效措施避開(kāi)臺(tái)風(fēng)中心 從氣象變化來(lái)看 在北半球操船者應(yīng)該明確的是 風(fēng)向右轉(zhuǎn)時(shí)本船處于右半圓 風(fēng)向左轉(zhuǎn)時(shí)本船處于左半圓 風(fēng)向無(wú)明顯變化時(shí)本船則處于臺(tái)風(fēng)進(jìn)路附近 氣壓降低時(shí)本船處于臺(tái)風(fēng)的前面 而大氣壓升高時(shí)本船則處于臺(tái)風(fēng)的后面 無(wú)風(fēng)而大氣壓顯示最低值 甚至可見(jiàn)晴天而海面為相當(dāng)高的三角浪的情況 則說(shuō)明本船已處于臺(tái)風(fēng)眼內(nèi) 二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 1 避臺(tái)注意事項(xiàng)航行中收到有關(guān)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)時(shí) 是按原航向繼續(xù)航行還是迂回避臺(tái) 或者是應(yīng)駛向附近港口避臺(tái) 應(yīng)考慮以下各點(diǎn)并作出判斷 1 臺(tái)風(fēng)的規(guī)模和進(jìn)路 估計(jì)風(fēng)浪發(fā)展的狀況 2 臺(tái)風(fēng)中心與本船之間的距離 臺(tái)風(fēng)進(jìn)路與本船航線是否交叉 距臺(tái)風(fēng)中心最近會(huì)遏距離如何 本船將處于其危險(xiǎn)半圓還是可航半圓 根據(jù)航行經(jīng)驗(yàn) 由于低氣壓的接近 當(dāng)氣壓下降每小時(shí)超過(guò)lhPa時(shí) 即應(yīng)引起高度重視 氣壓下降量每小時(shí)超過(guò)2hPa以上時(shí) 即應(yīng)根據(jù)情況改向避開(kāi) 改向方向應(yīng)與臺(tái)風(fēng)所在一側(cè)反向 3 附近有無(wú)避風(fēng)港口 本船與該港間的距離 4 有關(guān)船舶耐航性的考慮 二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 這里所說(shuō)的耐航性 seakeepingquality 是指 在某種海況下使預(yù)定船速的降低達(dá)到最小 船體和船貨不受任何損傷 能夠安全而且相對(duì)舒適地進(jìn)行航海的性能 在避臺(tái)問(wèn)題上 還應(yīng)注意 5 在戰(zhàn)略上藐視它 在戰(zhàn)術(shù)上重視它 臺(tái)風(fēng)是一種災(zāi)害性的自然現(xiàn)象 只要我們作好充分準(zhǔn)備 大家齊心協(xié)力 采取正確措施 就能戰(zhàn)勝它 反之 思想上不重視 不收聽(tīng)氣象預(yù)報(bào) 不仔細(xì)觀測(cè)風(fēng)向 風(fēng)力和氣壓等的變化 又不做好準(zhǔn)備 必然造成臨時(shí)驚慌失措 陷入危險(xiǎn)境地 6 下決心 定措施 必須留有余地 不要滿打滿算 例如 臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)本身存在誤差中緯度地區(qū)的臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向后其移動(dòng)速度會(huì)急劇增加 有時(shí)往往超出預(yù)料等等 因此 在估計(jì)臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船在臺(tái)風(fēng)中的部位時(shí) 應(yīng)把自己放在不利的地位 在避臺(tái)時(shí)間上寧早勿遲 才能有備無(wú)患 二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 7 注意臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一般性和特殊性 臺(tái)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律隨著季節(jié)而變化 它的移動(dòng)速度由慢到快 轉(zhuǎn)向后進(jìn)入中緯度地區(qū)再次加快 這是臺(tái)風(fēng)的共性 但臺(tái)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)是受臺(tái)風(fēng)本身環(huán)流的大小和活動(dòng)地區(qū)高低壓的分布情況所支配的 北半球個(gè)別臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路線可能竄向低緯度 彎幾彎 不先向西北偏西方向行進(jìn) 有的一直向偏東方向移動(dòng) 按月份在什么緯度轉(zhuǎn)向呈拋物線也有很大出入 所以我們?cè)谡莆账鼈兊墓残缘幕A(chǔ)上 仍需注意當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)預(yù)報(bào) 并利用船上儀器親自觀測(cè) 做出判斷 才能立于不敗之地 二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 2 避臺(tái)操縱航行在臺(tái)風(fēng)區(qū)的船舶 只有確知臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船在臺(tái)風(fēng)中的部位后 才能根據(jù)情況 采取有效措施避開(kāi)臺(tái)風(fēng)中心 否則盲目行動(dòng)必將陷入被動(dòng)局面 造成更大困難 避臺(tái)的核心問(wèn)題是盡可能遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心 一般應(yīng)保持距離300nmile以上 風(fēng)力在6 7級(jí) 氣壓不跌入105pa 迫不得已時(shí) 至少要保持100nmile以外 風(fēng)力不超過(guò)8級(jí) 二 船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱 沿海航行船舶遇到臺(tái)風(fēng)襲來(lái)應(yīng)及早駛?cè)氡茱L(fēng)錨地 航行在大洋上的船舶必須改變航向和航速 避開(kāi)臺(tái)風(fēng)中心 現(xiàn)將船舶在臺(tái)風(fēng)區(qū)的不同部位應(yīng)如何駛離臺(tái)風(fēng)中心的操縱方法介紹如下 1 危險(xiǎn)半圓內(nèi)避臺(tái)操縱法在北半球 臺(tái)風(fēng)路徑的右半圓 風(fēng)速比左半圓大 風(fēng)向逐漸向右轉(zhuǎn)變 順時(shí)針?lè)较?船舶在右半圓有被卷入臺(tái)風(fēng)中心的危險(xiǎn) 所以右半圓叫做危險(xiǎn)半圓 船處于危險(xiǎn)半圓時(shí) 應(yīng)采取與臺(tái)風(fēng)路徑重直的方向全速駛離 即